摘要:超高性能混凝土是一種新型水泥基復(fù)合材料,具有超高抗壓強度,良好的韌性以及耐久性,相對于普通混凝土材料,其性能更好,在很多工程建設(shè)過程中都有應(yīng)用。本文對超高性能混凝土在橋梁工程中的應(yīng)用進行分析和探討,旨在提高橋梁工程建設(shè)水平。
關(guān)鍵詞:超高性能混凝土;橋梁工程;應(yīng)用
引言
超高性能混凝土作為一種性能超高的水泥基復(fù)合材料,從出現(xiàn)開始就一直受到關(guān)注,當(dāng)前主要用于橋梁建設(shè)過程中。加拿大在1997年時建成了第一座超高性能混凝土人行天橋,此后使用超高性能混凝土建設(shè)的橋梁項目越來越多,但是這些橋梁的規(guī)模一般都不大。我國關(guān)于超高性能混凝土的研究和應(yīng)用起步時間比較晚,當(dāng)前還主要在試驗階段,實際工程中的應(yīng)用不多。但超高性能混凝土的超高性能,對于橋梁工程項目的質(zhì)量提升有很大幫助。以抗壓強度參數(shù)為例,普通混凝土的抗壓強度為20-40 MPa,高性能混凝土的抗壓強度為40-96 MPa,超高性能混凝土的抗壓強度為170-227 MPa,另外的參數(shù)也比普通混凝土更優(yōu)。隨著我國橋梁工程建設(shè)的不斷推進,未來超高性能混凝土的應(yīng)用會變得越來越廣泛。
一、超高性能混凝土的作用
相對于普通混凝土和高性能混凝土,超高性能混凝土的各方面參數(shù)都更加優(yōu)異,在橋梁工程建設(shè)過程中應(yīng)用超高性能混凝土具有以下優(yōu)勢:第一,提升橋梁跨度。隨著國家經(jīng)濟水平的不斷發(fā)展,我國的橋梁工程項目越來越多,橋梁跨度也不斷增加,大量車輛在橋梁上行走,橋梁的荷載要求較高,我國加強了大跨度橋梁的建設(shè),橋梁的穩(wěn)定性、牢固性成為橋梁建設(shè)過程中考慮的一個重點內(nèi)容。超高性能混凝土在橋梁工程建設(shè)過程中的應(yīng)用,可以提升橋梁的跨度,能夠滿足超大跨度橋梁的性能要求。第二,延長橋梁的使用壽命。橋梁在長期高負荷情況下,很容易因為養(yǎng)護不當(dāng)而出現(xiàn)各種病害,如果對病害的處理不及時,則會導(dǎo)致更加嚴重的危害,例如塌陷、沉降等,縮短橋梁的使用壽命。由于材料的配比不同,因此超高性能混凝土能夠更好的與其他建筑材料結(jié)合,從而使得橋梁的抗腐蝕性更強,能夠應(yīng)對外界的各種自然災(zāi)害,延長橋梁使用壽命。
二、超高性能混凝土在橋梁工程中的應(yīng)用
超高性能混凝土也屬于混凝土材料的一種,在橋梁工程建設(shè)過程中,也包括拌制、澆筑、養(yǎng)護等步驟。
(一)對原材料配比進行控制
各種原材料的質(zhì)量以及比例是影響超高性能混凝土材料整體性能的重要因素,在超高性能混凝土施工之前必須要積極加強對原材料質(zhì)量的監(jiān)管,對超高性能混凝土施工的各種材料質(zhì)量進行監(jiān)管,對廠家的生產(chǎn)資質(zhì)進行檢查,確保施工材料滿足施工要求。同時,還要根據(jù)不同部位的施工要求,對材料的配比進行控制,提高超高性能混凝土材料的質(zhì)量,減少超高性能混凝土裂縫問題。另外,超高性能混凝土的各種原材料的配比與普通混凝土的材料配比不同,可以從各種原材料的配比比例方面著手,對各種原材料的質(zhì)量進行檢測,并且要根據(jù)不同部位的施工要求,對材料的配比進行控制,提高超高性能混凝土材料的質(zhì)量,減少橋梁施工過程中的病害問題。第一,對水泥和骨料配比進行確定。在選擇水泥的時候一定要選擇高標水泥,這種水泥的需水量小,而且具有很強的流動性,在施工過程中具有良好的粘結(jié)性。骨料要選擇選擇人工骨料,保證骨料的不規(guī)則性,在配制過程中應(yīng)該要盡量降低水灰比,而且要加入適量的高效減水劑,提高泥漿的流動性,促進水泥水化作用。另外,在配制過程中要加強礦物質(zhì)的應(yīng)用,對礦物質(zhì)用量進行控制,可以對空氣中的有害物質(zhì)進行隔離,在使用過程中要根據(jù)天氣質(zhì)量情況以及周圍的環(huán)境選擇合適的礦物質(zhì)摻合料以及用量。
(二)超高性能混凝土攪拌要求
由于超高性能混凝土的用水量比普通混凝土要少很多,因此超高性能混凝土的水膠濃度較低,對攪拌過程有很高的要求,為了保證超高性能混凝土的質(zhì)量,在攪拌過程中必須要加強對攪拌設(shè)備的選擇,另外,在攪拌過程中要做到均勻添加原料,例如對砂石進行添加的時候要控制好砂石中的含水量,防止含水量過多對超高性能混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生影響。
(三)澆筑和振搗技術(shù)
超高性能混凝土澆筑是橋梁工程建設(shè)過程中的重點環(huán)節(jié),在澆筑過程中應(yīng)該要提前對模板進行濕潤處理,然后及時澆筑,澆筑時要對超高性能混凝土塌落高度進行控制,確保混凝土能夠勻速落下,并且要在澆筑的過程中及時進行振搗,直到將超高性能混凝土中的氣泡完全排出為止,振搗的時候?qū)φ駬v速度、振搗強度等進行控制,從而保證振搗工作可以覆蓋整個坡面,提高超高性能混凝土的牢固性與穩(wěn)定性。
(四)養(yǎng)護技術(shù)
外界的溫度、濕度等都會對超高性能混凝土質(zhì)量產(chǎn)生影響,超高性能混凝土泌水較少,因此在澆筑之后要立即進行養(yǎng)護,防止出現(xiàn)收縮裂縫。例如外界溫度較低,容易導(dǎo)致混凝收縮裂縫,因此在超高性能混凝土養(yǎng)護過程中要做好覆蓋、保溫,在超高性能混凝土模型的表面或者周圍覆蓋一些保溫物體,比如帆布,對超高性能混凝土進行保溫,同時,在養(yǎng)護過程中要注意控制濕度,防止外界干燥帶來的超高性能混凝土裂縫問題。另外,在超高性能混凝土溫度參數(shù)的控制過程中還可以降低超高性能混凝土的澆筑溫度,可以在拌合超高性能混凝土?xí)r用冷水將碎石冷卻,或者在內(nèi)部降溫過程中可以埋設(shè)水管,并且通入冷水,防止溫差太大出現(xiàn)橋梁裂縫問題。
(五)對連接縫進行處理
在橋梁工程建設(shè)過程中,尤其是一些大跨度橋梁,連接縫的處理是一個關(guān)鍵環(huán)節(jié),由于橋梁結(jié)構(gòu)的受力關(guān)系復(fù)雜,在使用超高性能混凝凝土材料進行橋梁建設(shè)時,混凝土材料與橋梁梁體之間的粘結(jié)性更好,與鋼筋的連接線更強,在施工過程中可以選擇較粗的鋼筋,例如直徑為13mm的鋼筋,可以用于大跨度橋梁的建設(shè)。同時,超高性能混凝土及時澆筑與科學(xué)合理的養(yǎng)護,可以提高混凝土與鋼筋之間的粘結(jié)性,減少接縫的尺寸,降低收縮徐變效應(yīng)。在構(gòu)造上,可以使用絞縫形式的連接縫具有更高的抗拉強度,而且施工十分簡便,可以減少現(xiàn)場的澆筑面積,橋梁結(jié)構(gòu)也十分穩(wěn)固。
結(jié)語
綜上所述,在橋梁施工過程中,常常會由于施工技術(shù)不當(dāng)或者施工材料質(zhì)量不滿足要求而導(dǎo)致施工問題。超高性能混凝土是一種新型的混凝土材料,具有很強的抗壓性、耐久性,在橋梁工程建設(shè)過程中可以加強對超高性能混凝土的應(yīng)用,優(yōu)化橋梁結(jié)構(gòu)性能。
參考文獻
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作者簡介:陳強(1974.2-),男,漢族,職稱:工程師,學(xué)歷:大專,籍貫:四川宜賓,
單位:宜賓源茂建設(shè)工程有限公司