混泥土_高性能混泥土在路桥施工中的应用研究
时间：2019-05-26 03:24:28 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
摘要: 普通混凝土曾广泛应用于工程建设, 但普通混凝土抗拉力不强、弹性不好、收缩易变性和耐久性较弱, 容易引发工程事故。高性能混凝土克服了普通混凝土的这些缺点, 具有抗折度高、耐久性强、工作性能优异和寿命期长等优点, 在当前的国内外桥梁和公路施工中得到广泛应用。
关键词: 高性能混凝土，路桥施工，应用
Abstract: the normal concrete has widely applied in engineering construction, but ordinary concrete is not strong, the elastic bad railroad cars/containers, contraction volatility and durability is weak, easy to cause engineering accident. High performance concrete overcome the common concrete of these shortcomings, is bending degree is high, durability strong, working performance is excellent and advantages of long life cycle, in the current domestic and foreign bridge and road construction have been widely used.
Keywords: high performance concrete, road &bridge construction, application
中图分类号：TU528文献标识码：A 文章编号：
一、普通混凝土在施工中出现的问题
(一)抗拉力不强。普通混凝土是由水泥、碎石或卵石、砂和水拌合,经硬化而成的一种人造材料。砂、石在混凝土中起骨架作用,并抑制水泥的收缩；水泥和水形成水泥浆,包裹在粗细骨料表面并填充骨料间的空隙。水泥浆体在硬化前起润滑作用,使混凝土拌合物具有良好工作性能,硬化后将骨料胶结在一起,形成坚强的整体,但是水泥、石子和砂石是易脆性的材料,抗拉力不强,当混凝土受拉或受弯,在很小的拉应力下就会开裂。如立交桥的桥板,一般处于弯曲盘旋的状态,在钢筋能够承受的力度之内,受弯曲的混凝土已经出现裂缝。
(二)弹性不好。由于普通混凝土材料本身的特性,虽然抗压强度高,混凝土的抗压强度一般在7.5--60MPa之间,当掺入高效减水剂和掺合料时,强度可达100MPa以上。但是它的弹性不好,没有能屈能伸的品性,好比一个大丈夫只能拔剑而起,却不能忍辱负重。所以,在路桥面的荷载量非常大且受力不均匀的情况下,荷载力不能驱散分匀,这样就导致某一个构件不堪重力,最终产生裂缝。
(三)收缩易变形。普通混凝土具有热胀冷缩的性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土也将发生收缩变化。然而,收缩容易导致变形,若变形遭到约束,则会在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在实际施工中,普通混凝土很容易结硬,结硬之后,混凝土中的水分子逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,变形也较大,因混凝土表层水分流失快,内部损失慢,就产生了表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力。当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。
(四)耐久性较弱。耐久性曾被认为是普通混凝土的优点,随着普遍的应用后问题的出现,以及科研力的增强,发现了普通混凝土的耐久性并不强,反而较弱。随着环境的恶化,再加上混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层容易受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,从而减弱了普通混凝土的耐久性。
二、高性能混凝土在路桥应用中的优点
(一)抗折度高。高性能混凝土是20世纪90年代由发达国家研制出来的一种新型高技术混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土,其主要的材料是硅灰、硅微粉、矿渣等废物材料,高性能混凝土在配置上的特点是采用低水胶比,选用优质原材料,必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂。既节约资源,又绿色环保,同时,这些材料具有优良的粘附力和拉力。因此具有高、强度、高弹性,以及高抗折强度,能提高路桥的承载力,所以在桥梁或道路的重要的弯折构件部位,应用高性能混凝土,可以增强它的抗折力,而不会像普通混凝土一样容易开裂。
(二)耐久性强。高性能混凝土的主要设计的指标是耐久性,因此,它的耐久性强是它的主要优点。它具有普通混凝土所没有的高抗渗性、抗冻性以及抗侵蚀性,这主要得利于它的材料和材料的配制上。同时高性能混凝土在配置上,将水灰比例控制在0.38以下,这样可以使水泥浆具有足够的密度和沾粘力,可以提高抗渗性,同时,添加高性能的减水剂,减少水的比例,以免受温度影响太大,提高了水泥的抗冻性。另外还添加了矿物质,比如硅灰、粉煤灰等,提高抗侵蚀性。这种优化的配制在整体上提高了高性能混凝土的耐久性,从而使它成为21世纪优秀的建筑的材料。
(三)寿命期长。高性能性能混凝土使用寿命长,在施工期间,高性能混凝土浇灌完之后,会在路面上加以保温保湿,采取低温蒸养的方式,保证路面寿命期增长。而对于一些特护工程的特殊部位,控制结构更多考虑的不是混凝土的强度,而是耐久性。能够使混凝土结构安全可靠地工作50--100年以上,是高性能混凝土应用的主要目标。
三、高性能混凝土在路桥施工的应用
(一)在桥梁施工中的应用。高性能混凝土结构强度高、刚度大、耐久性好,且有良好的工作性,易于浇灌、不离析、能长期保持高超的力学性能,在桥梁上的应用,不仅能获得良好的经济效益,同时可以提高桥梁的质量。当前国内高性能混凝土的材料主要是粉煤灰、矿粉等废料,既有高强度、耐久性、抗腐蚀等特性,易于施工,而且又节约成本,还能提前感知混凝土的过度疲劳。
(二)在公路施工中的应用。高性能混凝土在公路应用中,其耐久性优点极为突出: 它的高抗渗性与高抗冻性可以提高路基施工质量, 确保路基不下沉；同时, 它的高强度,可以减少钢筋水泥的用量,而同样达到高耐久性。高性能混凝土除了耐久性优良外,同时具有高流动、高粘性、高浇灌性等优异性能,具有很好的工作性,可以提高施工效率,提高施工质量。用高性能混凝土铺装的路面,没有麻面和露骨露筋的缺陷。材料配制的基本方法是：通过对原材料进行选择,优化混凝土配比,掺入复合高效外加剂,同时掺入一些经过处理的工业废料如硅灰、粉煤灰、矿渣等。从混凝土拌和物的流动性、施工工艺方面考虑,其耐久性便要大大好于普通混凝土。因此,高性能混凝土在公路上应用能取得良好的经济效益和社会效益。
高性能混凝土具有普通混凝土所不具有的优点, 高性能混凝土代替普通混凝土将是一种必然的趋势。为了推动交通运输的发展, 国家经济的繁荣, 我国应该加大力度研发、应用它, 促使我国的高性能混凝土的技术赶上国际水平。
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