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【摘 要】高性能混凝土是建筑业不断发展的必然产物,为我国道路桥梁施工做出了重大贡献,在使用初期,就表现出较强的使用价值,能够增强建筑的强度、稳定性以及耐久性,同时随着施工建设的不断复杂,其价值得到了更为显著的体现,唯一需要注意的就是在应用高性能混凝土时应该基于工程实际情况,灵活的改变其调和比,使其发挥出最大的功效。最终使施工企业的经济效益以及建设工程的社会效益得以实现。本文结合高性能混凝土自身的特点,对道路桥梁工程中高性能混凝土在道路桥梁建设中的应用问题进行了浅要分析。
【关键词】道路桥梁;高性能混凝土;施工;应用;
高性能混凝土在道路桥梁中应用将产生巨大的经济效益和社会效益。然而其耐久性还需要进一步提高,施工工艺还需要进行改革,并形成高强水泥、复合高效外加剂、优质矿物掺合料、优质骨料的技术途径。目前,我国的高性能混凝土技术发展形势良好,但还需要一个推广使用的实践过程。随着建筑基础建设的持续增强,高性能混凝土必将成为最为关键的建筑工程材料之一。另外,高性能混凝土技术的研究,不仅要提高混凝土的性能,更要坚持可持续发展的原则,在高性能的同时节约能源和资源、保护环境,大力发展绿色高性能混凝土,在满足现代人要求的基础上也满足后代人的需要。
一、高性能混凝土应用的功效
1.混凝土的强度。混凝土的强度是决定道路桥梁施工质量的关键所在,经研究发现使用高性能混凝土可以将强度等级从原来的C30提高到C60有些甚至可以达到C80使得建筑本身的承载力提高至原来的一倍,并且由于使用高性能混凝土可以减少截面的尺寸,降低混凝土机构的自重以及用料,能够表现出较高的使用性能。
2.混凝土的耐久性。混凝土的耐久性是评判其性能优劣的重要指标,混凝土耐久性可以分两种情况,一是人为劣化,另一种是在使用过程中的自然老化。其中人为劣化是指道路桥梁在投入使用时,由于受到撞击、酸、碱、油的腐蚀使混凝土结构出现裂缝、凹陷以及磨损等从而降低了混凝土的耐久性,而为了避免人为劣化则需要加强后期的管理和维护,最大限度的降低人为劣化的危害性;自然老化是一种客观存在的自然现象,所以是无法避免的,但是可以通过使用性能优越的混凝土延缓老化的现象。通过研究发现高性能混凝土的结构紧强度不仅可以承受一定的外力冲击而且还有较高的耐腐蚀性。另外高性能混凝土降低了钢筋的使用量,有效地降低了钢筋受到碳化的腐蚀作用。
3.混凝土的坍落度。混凝土的坍落度也是决定其性能的一项重要指标,高性能混凝土的坍落度要优于普通混凝土。在进行振捣时由于高性能混凝土的水泥浆体和粗骨料相互之间的粘结性好,具有较高的结构强度,并且能够很好的延缓粗骨料的下沉速度,这样一来与普通混凝土相比在同样的振捣时间力,高性能混凝土的下沉距离短,能够表现出较高的稳定性以及均匀性,而且有效地避免了离析现象。
4.混凝土的应用性。在道路桥梁建设过程中使用高性能的混凝土势必会增加建筑成本,这就使得人们更加关注高性能混凝土的实际应用性能。的确在价格方面高性能混凝土要远高于普通混凝土,但是通过使用高性能混凝土建设的道路桥梁,其强度等级能够从原来的C30提高到C60,可以在保证质量的情况下减轻结构自重降低钢筋用量,而且还能节省受压构件的混凝土用量。由此可知,使用高性能混凝土不仅延长路道路桥梁的使用寿命,而且还能够降低钢筋的使用量,最大限度的节省了建筑用料,从总体上分析还是具有较高的经济性以及应用性。
二、道路桥梁施工中高性能混凝土的应用
1.施工前的准备工作。选择合适的混凝土搅拌场地,根据实际情况设置强制式砼拌合机。根据施工进度计划,在施工前准备好各种所需材料,对已选择的材料进行抽样检测和调整。对水泥的检验除出厂质量外,还需检验凝结时间、细度、安全性以及 3d、7d、28d 的强度。在道路施工中准备好施工的材料后就要进行测量放样,根据设计图纸对边线和中心线进行放样,以及对缩缝、胀缝、纵坡转折点和起止点的桩位进行设置。应注意分块线距井盖至少保持1cm的距离,横向分块线要保证与路面中心线垂直。
2.浇筑。混凝土的浇筑是整个施工过程中最重要的环节,必须按照高性能混凝土搅拌实验标准进行实验,实验后选取最符合技术设计和施工要求的配比进行施工。在浇筑混凝土之前,必须确定模板的强度、尺寸、刚度、钢筋的预埋位置和数量。例如,在道路的混凝土浇筑施工中,用运料车把混凝土运送到浇筑的地点,倒入安装好侧模的路槽中,然后人工找补均匀。在钢筋网片的安装过程中,厚度不大于25cm的板,可一次安装就位,对大于25cm厚度的板,应分两次进行安放。在安放边缘处的钢筋时,可以用混凝土拌合物在边缘进行填补直至达到设置的钢筋高度,然后再安放钢筋,用混凝土拌合物压住钢筋两端的弯起处。
3.振捣。混凝土混合料浇筑好以后,要及时的振捣,振捣器有插入式振捣器和平板式振捣器两种。平板振捣器的工作深度为23 cm左右。当不需要真空脱水施工时,可以使用2.3 kW的平板振捣器。当需要进行真空脱水施工时,应采用功率小于2.3 kW的振捣器。插入式振捣器主要用于进水口附近的边角部分和安设钢筋的部位,施工中宜采用6000次/分以上頻率的振捣器。在振捣混凝土混合料的施工中,应先采用插入式振捣器进行操作,同一位置的振捣施工需大于20 s,直到不再冒气泡并泛出水泥浆为止。插入式振捣器在工作的过程中要保证移动距离和距离和距离模板的距离不得超过作用半径的 1.5倍,不可触摸钢筋和模板。混凝土完全振捣后,应用振捣梁进行拖拉和整平的进一步操作。振动梁来回拉2-3次,赶出混合材料的气泡。振动梁的速度要均匀而且缓慢,保持在1.3-1.6 m/分最佳。对不够平整的表面用较细的混合料原浆补填的方法进行人工找平。振动梁底面尽量保持不要弯曲,当弯曲大于2mm时应更换。最后对表面用平直的滚杠进行滚揉,滚杠的结构是直径70-100 mm的无缝钢管,钢管两端焊有内部镶配轴承的端头板,管端焊有弯头式的推拉定位销,牵引轴上穿有推拉杆。这种结构既可以平推又可以滚拉,使表面保持5-6mm的砂岩层密封面。 4.高性能混凝土在寒冷天气下的作业。通常情况下一年中能用来施工的时间是七到八个月,其余时间则因为天气原因而无法施工。如果工程量过于庞大,使其无法在那一段时间到来之前及时完工,那么工程只得僵在那里,等待来年继续施工,即使等到来年可以继续施工,由于种种原因限制,工程的进展也未必就会很顺利,所以如果能在冬天继续施工,这些问题则可迎刃而解。高性能混凝土由于其高强度与稳定性,即使在冬季施工,只要采用合理的办法,如防冻剂的使用,对骨料温度的加热等,只要方法使用得当,在冬天完成浇筑也并非什么难事。高性能混凝土的高稳定性会使浇筑后的路面抱持完整,即使天气改变也不会发生大的变形。
三、注意事项
1.控制高性能混凝土原材料质量及配比设计。施工人员要全面收集原材料信息,精选原材料。加强原材料施工和管理,混凝土材料的变性将影响混凝土强度。因此收料人员应严把质量关,不允许不合格品在施工中应用,以保证混凝土质量和施工质量。安排专人定期检查、测定混凝土各种原材料的生产状态,对原材料的进料、储存、计量进行全方位监控;为确保混凝土使用强度,应采取将毛细孔填满来增加混凝土密实性的措施。因而,需要在配比中加入微米级超细活性颗粒进行处理,使超细活性颗粒在水泥浆微细空隙中水化,填充毛细孔进而达到增密和增强作用。选择合适的需要掺入的高性能的外加剂。高性能混凝土在施工之前要对其进行湿养护,调节水灰比,防止塑性收缩产生裂缝。由于混凝土中胶凝材料用量比例比较大,应采取保温措施防止室内外温差过大出现裂缝。
2.加强高性能混凝土施工质量控制。第一,高性能混凝土在施工之前要根据实际施工要求设计出合理的物料配比,测定出砂石中的含水量,并保障高性能混凝土在施工期内的主要性能不会发生大幅度的波动,能够满足施工要求。在施工方案中事先确定的施工缝预留位置不能随意变更,施工缝的接槎处理时在混凝土强度达到1.2Mp以上,在已硬化的混凝土表面清除浮浆水泥和松动砂石,将缝处混凝土表面凿毛,用水冲洗掉杂物等,再用高标号水泥砂浆浇抹表面用混凝土细致捣实使新混凝土密实结合。第二,进行多次振捣方式确保施工质量。因振捣方式不对而产生混凝土分层、离析、表面浮浆、麻面等质量问题时应对混凝土进行多次振捣或多次搓压表面,不容易产生收缩裂缝,能有效防止表层裂纹进而尽可能降低混凝土成型硬化后出现裂缝的概率,保证混凝土的耐久性。
道路与桥梁的安全直接关系到公民的切身利益,一座质量不过关的大桥会带来哪些眼中后果不言而喻。高性能混凝土在建筑中的地位也日益凸显,它不但保证了道路桥梁的堅固,还保证了社会公民的出行安全。
参考文献:
[1]张翠玲.探析道路桥梁高性能混凝土性能及施工技术[J].中国房地产业:理论版,2012(8).
[2]郑万成.高性能混凝土在公路工程中的应用[J].内蒙古公路与运输,2013(5).
[3]张清明.高性能混凝土的质量控制及应用[J].科学之友:下,2013(11).
【关键词】道路桥梁;高性能混凝土;施工;应用;
高性能混凝土在道路桥梁中应用将产生巨大的经济效益和社会效益。然而其耐久性还需要进一步提高,施工工艺还需要进行改革,并形成高强水泥、复合高效外加剂、优质矿物掺合料、优质骨料的技术途径。目前,我国的高性能混凝土技术发展形势良好,但还需要一个推广使用的实践过程。随着建筑基础建设的持续增强,高性能混凝土必将成为最为关键的建筑工程材料之一。另外,高性能混凝土技术的研究,不仅要提高混凝土的性能,更要坚持可持续发展的原则,在高性能的同时节约能源和资源、保护环境,大力发展绿色高性能混凝土,在满足现代人要求的基础上也满足后代人的需要。
一、高性能混凝土应用的功效
1.混凝土的强度。混凝土的强度是决定道路桥梁施工质量的关键所在,经研究发现使用高性能混凝土可以将强度等级从原来的C30提高到C60有些甚至可以达到C80使得建筑本身的承载力提高至原来的一倍,并且由于使用高性能混凝土可以减少截面的尺寸,降低混凝土机构的自重以及用料,能够表现出较高的使用性能。
2.混凝土的耐久性。混凝土的耐久性是评判其性能优劣的重要指标,混凝土耐久性可以分两种情况,一是人为劣化,另一种是在使用过程中的自然老化。其中人为劣化是指道路桥梁在投入使用时,由于受到撞击、酸、碱、油的腐蚀使混凝土结构出现裂缝、凹陷以及磨损等从而降低了混凝土的耐久性,而为了避免人为劣化则需要加强后期的管理和维护,最大限度的降低人为劣化的危害性;自然老化是一种客观存在的自然现象,所以是无法避免的,但是可以通过使用性能优越的混凝土延缓老化的现象。通过研究发现高性能混凝土的结构紧强度不仅可以承受一定的外力冲击而且还有较高的耐腐蚀性。另外高性能混凝土降低了钢筋的使用量,有效地降低了钢筋受到碳化的腐蚀作用。
3.混凝土的坍落度。混凝土的坍落度也是决定其性能的一项重要指标,高性能混凝土的坍落度要优于普通混凝土。在进行振捣时由于高性能混凝土的水泥浆体和粗骨料相互之间的粘结性好,具有较高的结构强度,并且能够很好的延缓粗骨料的下沉速度,这样一来与普通混凝土相比在同样的振捣时间力,高性能混凝土的下沉距离短,能够表现出较高的稳定性以及均匀性,而且有效地避免了离析现象。
4.混凝土的应用性。在道路桥梁建设过程中使用高性能的混凝土势必会增加建筑成本,这就使得人们更加关注高性能混凝土的实际应用性能。的确在价格方面高性能混凝土要远高于普通混凝土,但是通过使用高性能混凝土建设的道路桥梁,其强度等级能够从原来的C30提高到C60,可以在保证质量的情况下减轻结构自重降低钢筋用量,而且还能节省受压构件的混凝土用量。由此可知,使用高性能混凝土不仅延长路道路桥梁的使用寿命,而且还能够降低钢筋的使用量,最大限度的节省了建筑用料,从总体上分析还是具有较高的经济性以及应用性。
二、道路桥梁施工中高性能混凝土的应用
1.施工前的准备工作。选择合适的混凝土搅拌场地,根据实际情况设置强制式砼拌合机。根据施工进度计划,在施工前准备好各种所需材料,对已选择的材料进行抽样检测和调整。对水泥的检验除出厂质量外,还需检验凝结时间、细度、安全性以及 3d、7d、28d 的强度。在道路施工中准备好施工的材料后就要进行测量放样,根据设计图纸对边线和中心线进行放样,以及对缩缝、胀缝、纵坡转折点和起止点的桩位进行设置。应注意分块线距井盖至少保持1cm的距离,横向分块线要保证与路面中心线垂直。
2.浇筑。混凝土的浇筑是整个施工过程中最重要的环节,必须按照高性能混凝土搅拌实验标准进行实验,实验后选取最符合技术设计和施工要求的配比进行施工。在浇筑混凝土之前,必须确定模板的强度、尺寸、刚度、钢筋的预埋位置和数量。例如,在道路的混凝土浇筑施工中,用运料车把混凝土运送到浇筑的地点,倒入安装好侧模的路槽中,然后人工找补均匀。在钢筋网片的安装过程中,厚度不大于25cm的板,可一次安装就位,对大于25cm厚度的板,应分两次进行安放。在安放边缘处的钢筋时,可以用混凝土拌合物在边缘进行填补直至达到设置的钢筋高度,然后再安放钢筋,用混凝土拌合物压住钢筋两端的弯起处。
3.振捣。混凝土混合料浇筑好以后,要及时的振捣,振捣器有插入式振捣器和平板式振捣器两种。平板振捣器的工作深度为23 cm左右。当不需要真空脱水施工时,可以使用2.3 kW的平板振捣器。当需要进行真空脱水施工时,应采用功率小于2.3 kW的振捣器。插入式振捣器主要用于进水口附近的边角部分和安设钢筋的部位,施工中宜采用6000次/分以上頻率的振捣器。在振捣混凝土混合料的施工中,应先采用插入式振捣器进行操作,同一位置的振捣施工需大于20 s,直到不再冒气泡并泛出水泥浆为止。插入式振捣器在工作的过程中要保证移动距离和距离和距离模板的距离不得超过作用半径的 1.5倍,不可触摸钢筋和模板。混凝土完全振捣后,应用振捣梁进行拖拉和整平的进一步操作。振动梁来回拉2-3次,赶出混合材料的气泡。振动梁的速度要均匀而且缓慢,保持在1.3-1.6 m/分最佳。对不够平整的表面用较细的混合料原浆补填的方法进行人工找平。振动梁底面尽量保持不要弯曲,当弯曲大于2mm时应更换。最后对表面用平直的滚杠进行滚揉,滚杠的结构是直径70-100 mm的无缝钢管,钢管两端焊有内部镶配轴承的端头板,管端焊有弯头式的推拉定位销,牵引轴上穿有推拉杆。这种结构既可以平推又可以滚拉,使表面保持5-6mm的砂岩层密封面。 4.高性能混凝土在寒冷天气下的作业。通常情况下一年中能用来施工的时间是七到八个月,其余时间则因为天气原因而无法施工。如果工程量过于庞大,使其无法在那一段时间到来之前及时完工,那么工程只得僵在那里,等待来年继续施工,即使等到来年可以继续施工,由于种种原因限制,工程的进展也未必就会很顺利,所以如果能在冬天继续施工,这些问题则可迎刃而解。高性能混凝土由于其高强度与稳定性,即使在冬季施工,只要采用合理的办法,如防冻剂的使用,对骨料温度的加热等,只要方法使用得当,在冬天完成浇筑也并非什么难事。高性能混凝土的高稳定性会使浇筑后的路面抱持完整,即使天气改变也不会发生大的变形。
三、注意事项
1.控制高性能混凝土原材料质量及配比设计。施工人员要全面收集原材料信息,精选原材料。加强原材料施工和管理,混凝土材料的变性将影响混凝土强度。因此收料人员应严把质量关,不允许不合格品在施工中应用,以保证混凝土质量和施工质量。安排专人定期检查、测定混凝土各种原材料的生产状态,对原材料的进料、储存、计量进行全方位监控;为确保混凝土使用强度,应采取将毛细孔填满来增加混凝土密实性的措施。因而,需要在配比中加入微米级超细活性颗粒进行处理,使超细活性颗粒在水泥浆微细空隙中水化,填充毛细孔进而达到增密和增强作用。选择合适的需要掺入的高性能的外加剂。高性能混凝土在施工之前要对其进行湿养护,调节水灰比,防止塑性收缩产生裂缝。由于混凝土中胶凝材料用量比例比较大,应采取保温措施防止室内外温差过大出现裂缝。
2.加强高性能混凝土施工质量控制。第一,高性能混凝土在施工之前要根据实际施工要求设计出合理的物料配比,测定出砂石中的含水量,并保障高性能混凝土在施工期内的主要性能不会发生大幅度的波动,能够满足施工要求。在施工方案中事先确定的施工缝预留位置不能随意变更,施工缝的接槎处理时在混凝土强度达到1.2Mp以上,在已硬化的混凝土表面清除浮浆水泥和松动砂石,将缝处混凝土表面凿毛,用水冲洗掉杂物等,再用高标号水泥砂浆浇抹表面用混凝土细致捣实使新混凝土密实结合。第二,进行多次振捣方式确保施工质量。因振捣方式不对而产生混凝土分层、离析、表面浮浆、麻面等质量问题时应对混凝土进行多次振捣或多次搓压表面,不容易产生收缩裂缝,能有效防止表层裂纹进而尽可能降低混凝土成型硬化后出现裂缝的概率,保证混凝土的耐久性。
道路与桥梁的安全直接关系到公民的切身利益,一座质量不过关的大桥会带来哪些眼中后果不言而喻。高性能混凝土在建筑中的地位也日益凸显,它不但保证了道路桥梁的堅固,还保证了社会公民的出行安全。
参考文献:
[1]张翠玲.探析道路桥梁高性能混凝土性能及施工技术[J].中国房地产业:理论版,2012(8).
[2]郑万成.高性能混凝土在公路工程中的应用[J].内蒙古公路与运输,2013(5).
[3]张清明.高性能混凝土的质量控制及应用[J].科学之友:下,2013(11).