芻議高性能混凝土在公路橋梁中的應(yīng)

1、芻議高性能混凝土在公路橋梁中的應(yīng)用芻議高性能混凝土在公路橋梁中的應(yīng)用摘要：高性能混凝土是當(dāng)前混凝土的主要發(fā)展方向，對(duì)其水化性，密實(shí) 性，力學(xué)性等提出了更高的要求，國(guó)家和有關(guān)技術(shù)人員投入了很多的時(shí)間和精 力，使高性能混凝土得到突破性的進(jìn)展。由于其綜合性能的優(yōu)越性引起了社會(huì) 各界的關(guān)注，在采用嚴(yán)格的施工工藝下將其廣泛的應(yīng)用到公路橋梁中，高性能 混凝土的使用可以有效的提高其安全度，必要不必要的事故。關(guān)鍵詞：高性能混凝土；公路橋梁；應(yīng)用優(yōu)勢(shì)中圖分類(lèi)號(hào)： K928 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：隨著我國(guó)道路建設(shè)進(jìn)入跨越式的發(fā)展階段，以及對(duì)當(dāng)今社會(huì)對(duì)交通運(yùn)輸要 求的日益提高，建設(shè)使用壽命更長(zhǎng)，維護(hù)成本更低的

2、路橋工程，成為今后路橋 建設(shè)的大勢(shì)所趨。1、高性能混凝土的概念理解高性能混凝（HighPerformanceConcreteHPC起源于高強(qiáng)混凝土的產(chǎn)生，是 一種新型高技術(shù)混凝土，是在普通混凝土中以高質(zhì)量和高耐久性的角度上改進(jìn) 而成的，采用了大量的優(yōu)質(zhì)原材料和現(xiàn)代技術(shù)。高性能混凝土?xí)r目前混凝土發(fā)展的主流方向，由于其在性能上的高要求，必須充分合理的整合其性能，穩(wěn)定性，耐久性和抗老化性等特點(diǎn)，并將高性能 混凝土運(yùn)用到當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)建設(shè)中來(lái)，今年來(lái)將其主要運(yùn)用到橋梁和公路上，避 免的事故的發(fā)生，同時(shí)減少生態(tài)垃圾的生產(chǎn)，提高經(jīng)濟(jì)性。2、研究高性能混凝土在xxxx應(yīng)用的意義2.1 國(guó)際化目標(biāo)要求1997 年

3、召開(kāi)的第十六屆國(guó)際混凝土路面會(huì)議，提出路面設(shè)計(jì)不僅要提出平 均強(qiáng)度要求，還應(yīng)提出耐久性要求。在未來(lái)發(fā)展方向中提出抗拉強(qiáng)度達(dá) 1 7 M Pa 的超高強(qiáng)混凝土，用于鋪筑連續(xù)的混凝土路面。提高混凝土路面表面的致 密性、抗?jié)B性都是很重要的，而這是需要通過(guò)高性能混凝土來(lái)實(shí)現(xiàn)的。2.2 減少污染，經(jīng)濟(jì)性毫無(wú)疑問(wèn)的，高性能混凝土的成本高于普通混凝土，還是由于其性能上和 結(jié)構(gòu)上的改變，反而為國(guó)家節(jié)省了大筆的資金。當(dāng)強(qiáng)度升高后，對(duì)受壓結(jié)構(gòu)中混凝土的使用減少了40%，以目前市場(chǎng)上混凝土的價(jià)格計(jì)算，節(jié)省了進(jìn) 210 億元，對(duì)國(guó)家絕對(duì)是一大筆資金的節(jié)省。另外 由于硬度的增加，減少了截面的面積，從美觀上也是一大進(jìn)步，

4、同時(shí)也增加了 有效的空間，節(jié)省了占地面積，礦石能源的利用等，無(wú)形中也減少了有害物質(zhì) 的排放，對(duì)生態(tài)發(fā)展有利，實(shí)現(xiàn)節(jié)能發(fā)展，符合社會(huì)國(guó)情。2.3 穩(wěn)定性，相容性混凝土的體積穩(wěn)定性將直接影響結(jié)構(gòu)的受力性能，甚至?xí)绊懡Y(jié)構(gòu)的安 全。其影響的混凝土的變形主要有以下幾種：一是混凝土在凝結(jié)過(guò)程中發(fā)生的體積變形，即收縮變形；二是混凝土在承 受荷載后發(fā)生的體積變形，如彈性變形，徐變變形等，要減小彈性變；就要提 高混凝土的彈性模量。三是混凝土在溫度作用下的體積變形，稱為溫度變形，溫度變形又包括熱 脹冷縮變形和熱脹冷縮過(guò)度引起的裂縫變形；四是隨著時(shí)間的增加，當(dāng)混凝土達(dá)到一定的負(fù)荷值時(shí)，就容易發(fā)生徐變， 改變其中的

5、內(nèi)在結(jié)構(gòu)，這對(duì)建筑會(huì)產(chǎn)生不利的影響，最終可能形成安全隱患。而以上的三個(gè)問(wèn)題高性能混凝土都可以解決，其研發(fā)就是以混凝土的四個(gè) 缺點(diǎn)為基點(diǎn)，逐步攻破的。2.4 高性能 xx 路面混凝土的強(qiáng)度高性能路面混凝土的重要特征是具有高抗折強(qiáng)度。使用高性能路面混凝土 可以顯著提高路面的承載能力，延長(zhǎng)使用壽命或減薄路面的厚度以降低工程造 價(jià)。2.5高性能xx路面混凝土的耐久性事實(shí)證明，目前的普通石灰的耐久性相當(dāng)?shù)牟睿荒軡M足市場(chǎng)的需求，我 國(guó)是湖泊大國(guó)和人口大國(guó)，在公路和橋梁的建設(shè)中需要大量的混凝土，而我國(guó) 每年在公路和橋梁的修整中也花費(fèi)了大量的物理和人力，所以公路與橋梁的耐 久性和穩(wěn)定性逐步走進(jìn)大眾的視野?；?/p>

6、凝土主要出現(xiàn)的問(wèn)題是老化和認(rèn)為管 理，要解決這個(gè)問(wèn)題，主要是使混凝土的密實(shí)度高，硬化后的整體穩(wěn)定度高， 降低老化程度。在高性能混凝土中應(yīng)用了山灰反應(yīng)（CSH凝膠）的原理，其主要材料是粉 煤灰和礦渣，粉煤灰有減水作用降低了混凝土的凝土滲透性，而礦渣具有增強(qiáng) 作用，增強(qiáng)了混凝土的強(qiáng)度，從而加強(qiáng)了耐久性。高性能混凝土是一種耐久性強(qiáng)的混凝土，據(jù)有利數(shù)據(jù)考證，其耐久性達(dá)到 100年，是普通混凝土的3-10倍?；炷恋膹?qiáng)度從 C40提高到C80,可以有效 的減少建筑物的斷裂和增加建筑物的受重能力，提高近一倍左右。由于耐久 性，使高性能混凝土的使用壽命長(zhǎng)，混凝土的結(jié)構(gòu)也能可靠的工作，同時(shí)避免 時(shí)間短而造成的

7、重修損失。2.6 高性能路面混凝土的變形性質(zhì)2.6.1 干縮路面板表面積很大，蒸發(fā)量大，干縮有可能引起路面板表面產(chǎn)生 收縮裂縫，需加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。262抗折彈性模量高性能路面混凝土的抗折彈性模量 E,經(jīng)實(shí)測(cè)，1級(jí)為4.305104Mpa， 2 級(jí)為 4.845104Mpa， 3 級(jí)為 4.605104Mpa。強(qiáng)度 3 級(jí)的高性能路面混凝土的配合比中，骨料用量較少，粗骨料最大粒 徑較小。3、高性能混凝土在公路橋梁工程中的應(yīng)用高性能混凝土?xí)r目前混凝土發(fā)展的主流方向，擁有耐久性，經(jīng)濟(jì)性，壽命長(zhǎng)和穩(wěn)定性等特點(diǎn)，優(yōu)越性引起了社會(huì)各界的關(guān)注，特別是其耐久性和穩(wěn)定性 的優(yōu)異程度保證了在設(shè)計(jì)中的安全性，在采用嚴(yán)格的

8、施工工藝下將其廣泛的應(yīng) 用到生活中來(lái)。以公路橋梁的應(yīng)用最為鮮明。 3.1 高性能混凝土應(yīng)用于橋梁中國(guó)是一個(gè)湖泊大國(guó)，因此橋梁建筑在我國(guó)非常的常見(jiàn)，其應(yīng)用之廣，同 時(shí)我國(guó)在其中所消耗的人力物力也相當(dāng)之多。高性能混凝土的出現(xiàn)使橋梁設(shè)計(jì) 的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的起點(diǎn)。3.1.1 高性能混凝土在世界范圍內(nèi)應(yīng)用于橋梁的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)高性能混凝土在世 界范圍內(nèi)具有強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)能力，主要表現(xiàn)在其特性，即強(qiáng)度、剛度、耐性都 比較好，早期強(qiáng)度高，易施工等，以及表現(xiàn)在可以滿足工業(yè)化預(yù)拌生產(chǎn)和機(jī)械 化泵送施工上。另外，橋梁結(jié)構(gòu)的建設(shè)中，自重過(guò)大、截面高度過(guò)高等都需要 高性能的混凝土的特殊高性能來(lái)克服。高性能混凝土具有以上述說(shuō)

9、的各種適合建設(shè)橋梁的特征優(yōu)勢(shì)，具體到橋梁 上來(lái)說(shuō)就是增大了橋梁間的跨徑和主梁間的間距，從而節(jié)省了橋梁原材料的使 用量，看起來(lái)也更簡(jiǎn)潔；持久性和韌性好，輕薄的構(gòu)件也使得力學(xué)性更完善的 橋梁更安全。人們所關(guān)注的趨勢(shì)不僅僅是高強(qiáng)度混凝土，因?yàn)椴煌墓こ痰奶攸c(diǎn)要求材 料能滿足各種不同的需求；現(xiàn)今建設(shè)橋梁的主流是減少后顧之憂和經(jīng)濟(jì)性，建 筑業(yè)中也正為這一目標(biāo)不斷創(chuàng)新和發(fā)展著。3.1.2 高性能混凝土在橋梁界的具體發(fā)展與應(yīng)用在我國(guó)的發(fā)展可以分為以下幾個(gè)階段：首先是以C40為主流的70年代中期，我國(guó)開(kāi)始使用預(yù)應(yīng)力混凝土。80年代后，混凝土的發(fā)展隨著交通發(fā)展也在顯著發(fā)展，但依然以C40為建筑主流，但也已開(kāi)始了 C5(HC65的應(yīng)用。90年代，C55C60開(kāi)始運(yùn)用于中國(guó)的部分重 要的公路橋梁和跨海大橋。這里主要介紹 90年代之后的發(fā)展。這些跨海大橋的 設(shè)計(jì)使用壽命均在 100年以上。高性能混凝土技術(shù)在全球范圍內(nèi)迅速展開(kāi)，在 國(guó)外以北歐和北美為先導(dǎo)。上海東海大橋所使用的混凝土其設(shè)計(jì)壽命為 100年,所使用的 “高性能海工混 凝土