劉運(yùn)菊
山西路橋第二工程有限公司 山西臨汾 041000
隨著我國城市交通運(yùn)輸業(yè)的不斷發(fā)展,我國道路橋梁的發(fā)展取得了一定的成功。道路橋梁工程在投入使用后要承載較大的車輛荷載,影響道路橋梁的使用壽命。同時(shí),道路橋梁直接暴露在自然環(huán)境中,會遭受暴雨、暴曬,也會縮短其使用壽命。因此,在道路橋梁施工中,應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)施工材料,確定合理的使用方案,以提升道路橋梁的耐久性和抗腐蝕性,延長道路橋梁的使用壽命。高性能混凝土材料具有高穩(wěn)定性、高耐久性、高強(qiáng)度等優(yōu)勢,應(yīng)用于道路橋梁工程施工中,對提升工程整體性能,提高道路橋梁建設(shè)質(zhì)量具有重要作用。
高性能混凝土可以指“性能更優(yōu)越”的混凝土材料。與傳統(tǒng)混凝土材料相比,高性能混凝土材料的性質(zhì)更優(yōu),且與傳統(tǒng)混凝土材料選擇同樣的常規(guī)生產(chǎn)工藝。高性能混凝土是在混凝土工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展而來,是當(dāng)前建筑系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛的建筑材料之一。高性能混凝土概念最早在1950 年由美國提出,美國經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),城市建設(shè)也更合理,建筑行業(yè)的發(fā)展也屬于世界頂尖,當(dāng)時(shí)建筑學(xué)專家發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)混凝土材料耐久性能相對較差,所以開始了更高耐久性能的混凝土材料研究。而在幾十年的發(fā)展歷史中,高性能混凝土材料與傳統(tǒng)混凝土材料的性能都有所提高。各個(gè)國家工程領(lǐng)域中對于高性能混凝土材料的定義有所不同,我國對于高性能混凝土材料的定義最早明確是在2007 年《高性能混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中[1]。
之所以應(yīng)該重視高性能混凝土的使用,是由于這種新型的混凝土具有傳統(tǒng)混凝土缺乏的優(yōu)勢,也就是具有良好的耐久性。在使用高性能混凝土的過程中,應(yīng)該根據(jù)特定的比例將原料和添加劑混合,并且加入相應(yīng)比例的膠水,從而保證混凝土特性的同時(shí)還能夠提升混凝土的抵抗性能,減少混凝土在使用過程中的損害。在日常的使用過程中,道路橋梁要求有較長時(shí)間的使用壽命,所以在應(yīng)用混凝土的過程中一定要重視工程的耐久性,從而有利于使用壽命的延長,而高性能混凝土正好符合這一點(diǎn)要求。
環(huán)境保護(hù)功能是指通過綠色環(huán)保概念和高性能混凝土的結(jié)合,可以節(jié)省能源和資源,是環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的綜合體現(xiàn)。在相同條件下,綠色高性能混凝土中的水泥用量要少于普通混凝土,而礦物外加劑的用量較大,這可以減少資源消耗和污染,符合現(xiàn)代的節(jié)能環(huán)保概念。
高性能混凝土具有更高的抗壓、抗剪力、抗疲勞性等能力,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高。在大中型道路橋梁施工中,應(yīng)用高性能混凝土能夠有效提升道路橋梁的實(shí)際荷載力,有效降低道路橋梁自重,從而延長橋梁使用壽命[2]。
普通水泥混凝土的應(yīng)用效果越來越差,高性能混凝土的應(yīng)用變得越來越重要。配合比的設(shè)計(jì)通常主要基于普通混凝土的配合比的計(jì)算,從本質(zhì)上講,這就是優(yōu)化和改善普通混凝土的配合比,這一工作包括許多方面,例如外加劑的使用,水流量的控制,砂的消耗,水與粘結(jié)劑的配合比等。此外,混合物的配合比設(shè)計(jì)必須充分整合其各種特性并嚴(yán)格遵守相關(guān)原則。首先,必須遵循混凝土的壓實(shí)原理,意味著,處于塑性狀態(tài)的混凝土的體積等于處于致密狀態(tài)的混凝土組分的體積疊加;其次,在計(jì)算混合物的配合比時(shí),必須遵守水與粘結(jié)劑比例合理的原理。隨著水與粘合劑的比率增加,混凝土的強(qiáng)度可能會有所降低,該含量對混凝土的強(qiáng)度保證非常重要,必須遵守最低水泥含量的原則。
高性能混凝土的澆筑步驟包括布料、振搗、抹平、修整。在澆筑過程中,需要控制好混凝土入模溫度、拌和坍落度等各項(xiàng)指標(biāo)。澆筑方式多采用分層移動澆筑,嚴(yán)格控制混凝土每次泵送的量、攤鋪均勻度以及操作間隔;在振搗過程中,多采用插入式振搗棒進(jìn)行高頻振搗,保證振搗充分,同時(shí)進(jìn)行平板振搗,避免撞擊損壞模板、鋼筋或者預(yù)埋件,合理控制振搗時(shí)間,一般不超過30s。
振搗環(huán)節(jié),利用高頻振搗器、平板振搗器等,控制振動裝置和鋼筋、預(yù)埋件以及模板等發(fā)生碰撞問題。隨澆筑施工均勻振搗,各振點(diǎn)混凝土無下沉現(xiàn)象,表面泛漿、無氣泡即為達(dá)標(biāo),振搗時(shí)間>30s。使用插入式振搗器,需要以垂直點(diǎn)振搗方式進(jìn)行,若水平變換振搗棒位置,需要緩慢拔出,移至新位置,控制移動間距為其作用半徑1.5 倍,振搗器和側(cè)模二者間距在100mm 左右,并深入混凝土結(jié)構(gòu)50-100mm,振搗環(huán)節(jié),需要加強(qiáng)接縫模板支撐等位置檢查,防止出現(xiàn)漏漿問題。待混凝土完全澆筑結(jié)束后,對其表面進(jìn)行壓實(shí)和磨平,不可對抹面灑水[3]。
及時(shí)有效的養(yǎng)護(hù)工作是確保高性能混凝土發(fā)揮性能優(yōu)勢的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在混凝土施工完成之后,工程人員需要結(jié)合當(dāng)?shù)仄浜蠛吞鞖獾纫蛩貙炷凉こ套黾皶r(shí)養(yǎng)護(hù),對澆筑之后的混凝土通過表面覆蓋或?yàn)⑺墓ぷ鳎苊夤こ瘫砻嬗捎谑畮淼拈_裂或收縮等問題。并且要在后續(xù)日常的檢測過程中,努力做到問題發(fā)現(xiàn)與處理的及時(shí)性和有效性,通過合理的后置處理程序?qū)崿F(xiàn)高性能混凝土的性能發(fā)揮和道路橋梁的結(jié)構(gòu)性安全。
綜上所述,為了確保我國各地道路橋梁工程得以長期安全性地運(yùn)營,就必須及時(shí)推廣沿用高性能混凝土。具體就是基于混凝土技術(shù)的高流態(tài)與免振自密實(shí)等科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢,添加摻入合理數(shù)量的高效外加劑,形成可靠的礦物摻合料之后,逐步改善混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)和分布狀況,并且大幅度提升混凝土自身的力學(xué)、耐久和耐磨性能。相信長此以往,勢必能夠令我國道路橋梁建設(shè)事業(yè)開拓出愈加理想化的發(fā)展前景。