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[摘 要]高性能混凝土是采用高新科技技术而成一种新型的混凝土,并成为混凝土发展的新型领域。高性能混凝土采用优质原材料,采取严格施工工艺配置而成,具有强度高、密实性强、稳定性久、耐用性强等特性。在当前各地大力建设高速公路、桥梁、高层建筑的今天,高性能混凝土具有重要的实用意义,引起广泛重视。
[关键词]高性能混凝土;路桥工程;施工;应用
中图分类号:TU528.31 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)39-0178-01
1 高性能混凝土(HPC)的涵义
人们试图通过采用高抗渗性、高阻抗的混凝土来抑制或延缓钢筋腐蚀的发生,这种混凝土就是高性能混凝土。那么,什么是高性能混凝土呢?ACI于1998年对高性能混凝土做了如下定义:“高性能混凝土是符合特殊性能组合和匀质性要求的混凝土,如果采用传统的原材料组合和一般的拌和、浇筑与养护方法,未必总能大量的生产出这种混凝土”。一般认为,高性能混凝土是具有高强度、高工作性、高抗渗性和优良体积稳定性的混凝土。因此,在桥梁、公路等工程中使用高性能混凝土无疑会大大提高工程建筑的使用寿命。
2 高性能混凝土与普通混凝土的对比
2.1 普通混凝土
使用普通混凝土进行路桥的施工有很久的历史了。虽然采取了很多办法来加强其性能,但是在实际的使用中,普通混凝土还有有诸多的问题无法克服。我们常见一些比较老的路桥,就容易出现开裂的现象,而且表面也不美观。普通混凝土有如下缺点:
首先,普通混凝土的拉伸强度不够。普通混凝土是由水泥,碎石或卵石,沙子和水泥混合而成的。它通过砂,石的物理特性来支撑混凝土的结构。但水泥,砂石和砾石是易脆性材料。它们的抗拉强度不够。因此混凝土在拉伸或弯曲时,会容易在较小应力下开裂。
其次,普通混凝土的弹性也不够。在负荷大的情况下,普通混凝土的弹性不足而导致路面开裂的情况时有发生。此外,普通混凝土容易收缩变形。也就是容易受外部环境的影响而改变内部结构。比如温度的变化。普通混凝土也很容易变硬。结硬后,混凝土中的水分逐步蒸发,混凝土的体积就会减小,也会导致变形产生裂缝。
2.2 高性能混凝土
高性能混凝土是近年来发展起来的技术,它是一种均匀的混凝土,其制作必须采取严格的施工工艺,配方需采用高品质的材料。高性能混凝土机械稳定性好,早期强度高,耐久性和韧性强,特别适用于建造高层建筑,桥梁,和暴露在恶劣环境下的建筑结构。高性能混凝土是一种可以满足特殊的性能要求和特殊用途的混凝土。如果只使用传统材料,常规的混合方法是达不到高性能混凝土施工工艺要求的。需使用改进的浇注,运用捣固混凝土的方法。从而提高其长期的机械性,初期强度,刚度和稳定性。这样才能延长其在恶劣的环境下的使用寿命。高性能混凝土不等于高强度混凝土。它不仅是具有强度,而且还具有极高的刚度,韧性和耐用性。我们常看到由普通混凝土施工的道路在使用一段时间后会出现开裂或剥落的情况。严重的时候会出现桥梁断裂。因此,只有采用高性能混凝土才能减少事故发生,保证人民生命财产安全。
3 高性能混凝土在路桥施工中的应用
3.1 高性能混凝土在公路建设中的应用
高性能混凝土相对于普通混凝土而言,因其具有较好的稳定性、耐久性以及高强度等优势,所以可以长时间的经受各种自然环境和气候因素的冲刷、磨损以及侵蚀,因此被广泛应用于道路施工工程中。我们都知道公路建设中,路基的建设是非常重要的项目,公路的路基队在公路建设中起着基础性的作用,在公路路基建设中使用高性能混凝土可以有效提高路基的质量,防止公路路基出现下沉的现象,同时高性能混凝土本身所具有的优势,可以有效的减少公路施工中水泥的使用量,既保持了公路路基的耐久性和高强度,又节约了公路建设的成本。
在公路建设施工中应用高性能混凝土时,必须结合高性能混凝土的优势,对其进行合理的开发使用,现阶段的公路高性能混凝土已将改变了早期公路建设中使用混凝土的施工工艺,现阶段采用高流态、坍落度大240mm-270mm的混凝土来进行公路建设施工,可以达到在公路建设中使用高性能混凝土的目的,拿京津铁路建设为例,把高性能混凝土运用于京津铁路的建设中不仅让铁路的功能性、经济型和环保型结合为一体,同时混凝土的使用每立方可节省20元左右,消纳的工业固体废物将近200吨,为京津铁路施工带来了显著的经济效益和社会效益。
3.2 高性能混凝土在桥梁施工中的应用
现阶段我国桥梁建设项目普遍存在着跨度大的特点,由于建设中主要应用耳的混凝土材料自身重量过大,这就给我国大跨度的桥梁建设带来了一定的难度,然而高性能混凝土的使用较好的克服了大跨度桥梁建设中的困难,成为了我国桥梁建设中最主要的应用材料,其应用在桥梁建设中,主要优势如下:
(1)混凝土在桥梁建设中的应用,减轻了桥梁梁体自身的重量,增大了桥体的梁间距和桥梁的跨度,跨度较大的桥梁建设项目中,桥梁梁体的重量占桥梁全部设计荷载的比例很大,桥梁的跨度越大其比例越高,高性能混凝土凭借其自身的优势,较少了桥梁建设中结构部件的使用,增加了桥梁建设的跨度。
(2)混凝土在桥梁建设中的应用,一定程度上增加了桥梁的耐久性,并延长了桥梁的使用寿命,提高了桥梁在以后使用过程中的安全系数,而且使用中不太需要对桥梁进行维护和保养。
(3)混凝土在桥梁建设中的应用,有效地降低了桥梁的高度,对于城市中的立交桥来说,使用高性能混凝土可以减少引桥的长度,线路纵坡变短,而相对于平原地区来说则可以降低线路标高,有效地减少路基土石方数量,降低施工成本,同时使用高性能混凝土的俏脸可以保证桥下净空,大大减少了拆迁面积。
(4)有效地降低了工程建设成本
从前文我们可以知道,高性能混凝土的使用,减轻了桥体的重量,提高了桥体的荷载能力,所以施工中尽可以尽量减少桥体下部结构的工程量,从而降低了工程建设的成本。
4 研究高性能混凝土在路桥应用中的意义
4.1 路桥施工中应用高性能混凝土是国际化目标的要求
在1997年召开的第十六届国际混凝土路面会议中,提出路面建设工程中的路面设计,不仅仅要提出平均强度要求,还应该提出耐久性要求,在未来的路桥工程建设中提出应用抗拉强度大17Mpa的超高强度混凝土,应用于铺筑连续的混凝土路面,要在实践中不断提高混凝土路面的致密性和抗渗性。
4.2 路桥施工中应用高性能混凝土是我国经济发展的需要
有一句俗话说道:“要想富,先修路,少生孩子,多种树。”,如果一个国家的交通状况不好,那我们的商品可能运不出去,好的商品可能运不进来,因此会直接影响国家经济的发展,国家交通的好坏是由组成交通的基本设施路桥决定的,因此建设出质量好的公路和桥梁是现阶段建设项目中的重中之重,如何才能建造出高质量的公路和桥梁,那就需要在路桥建设工程中应用高性能混凝土,只有这样,我国的才能改善我国交通状况,促进我国经济的发展。
5 结语
公路桥梁中高性能混凝土的应用起着非常重要的作用。因此,结合混凝土自身特点和要求对其进行研究,对公路桥梁高性能混凝土的开发具有重要的意义,但也应该考虑到,随着对交通运输要求的日益提高,建设"长寿命低维护路面",采用高性能路面混凝土,提高混凝土的抗折强度與耐久性是当前路面混凝土的发展趋势。
参考文献
[1] 李世炯.浅谈高性能混凝土的应用及发展[J].中国科技纵横,2011,(04):133-136.
[2] 王忠志.道路桥梁施土中高性能混凝土的应用探析[J]. 龙江科技信息,2011,(11):84-86.
[3] 管文俊.高性能混凝土在路桥工程中的应用[J]. 管理观察,2015,(10):112-113.
[关键词]高性能混凝土;路桥工程;施工;应用
中图分类号:TU528.31 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)39-0178-01
1 高性能混凝土(HPC)的涵义
人们试图通过采用高抗渗性、高阻抗的混凝土来抑制或延缓钢筋腐蚀的发生,这种混凝土就是高性能混凝土。那么,什么是高性能混凝土呢?ACI于1998年对高性能混凝土做了如下定义:“高性能混凝土是符合特殊性能组合和匀质性要求的混凝土,如果采用传统的原材料组合和一般的拌和、浇筑与养护方法,未必总能大量的生产出这种混凝土”。一般认为,高性能混凝土是具有高强度、高工作性、高抗渗性和优良体积稳定性的混凝土。因此,在桥梁、公路等工程中使用高性能混凝土无疑会大大提高工程建筑的使用寿命。
2 高性能混凝土与普通混凝土的对比
2.1 普通混凝土
使用普通混凝土进行路桥的施工有很久的历史了。虽然采取了很多办法来加强其性能,但是在实际的使用中,普通混凝土还有有诸多的问题无法克服。我们常见一些比较老的路桥,就容易出现开裂的现象,而且表面也不美观。普通混凝土有如下缺点:
首先,普通混凝土的拉伸强度不够。普通混凝土是由水泥,碎石或卵石,沙子和水泥混合而成的。它通过砂,石的物理特性来支撑混凝土的结构。但水泥,砂石和砾石是易脆性材料。它们的抗拉强度不够。因此混凝土在拉伸或弯曲时,会容易在较小应力下开裂。
其次,普通混凝土的弹性也不够。在负荷大的情况下,普通混凝土的弹性不足而导致路面开裂的情况时有发生。此外,普通混凝土容易收缩变形。也就是容易受外部环境的影响而改变内部结构。比如温度的变化。普通混凝土也很容易变硬。结硬后,混凝土中的水分逐步蒸发,混凝土的体积就会减小,也会导致变形产生裂缝。
2.2 高性能混凝土
高性能混凝土是近年来发展起来的技术,它是一种均匀的混凝土,其制作必须采取严格的施工工艺,配方需采用高品质的材料。高性能混凝土机械稳定性好,早期强度高,耐久性和韧性强,特别适用于建造高层建筑,桥梁,和暴露在恶劣环境下的建筑结构。高性能混凝土是一种可以满足特殊的性能要求和特殊用途的混凝土。如果只使用传统材料,常规的混合方法是达不到高性能混凝土施工工艺要求的。需使用改进的浇注,运用捣固混凝土的方法。从而提高其长期的机械性,初期强度,刚度和稳定性。这样才能延长其在恶劣的环境下的使用寿命。高性能混凝土不等于高强度混凝土。它不仅是具有强度,而且还具有极高的刚度,韧性和耐用性。我们常看到由普通混凝土施工的道路在使用一段时间后会出现开裂或剥落的情况。严重的时候会出现桥梁断裂。因此,只有采用高性能混凝土才能减少事故发生,保证人民生命财产安全。
3 高性能混凝土在路桥施工中的应用
3.1 高性能混凝土在公路建设中的应用
高性能混凝土相对于普通混凝土而言,因其具有较好的稳定性、耐久性以及高强度等优势,所以可以长时间的经受各种自然环境和气候因素的冲刷、磨损以及侵蚀,因此被广泛应用于道路施工工程中。我们都知道公路建设中,路基的建设是非常重要的项目,公路的路基队在公路建设中起着基础性的作用,在公路路基建设中使用高性能混凝土可以有效提高路基的质量,防止公路路基出现下沉的现象,同时高性能混凝土本身所具有的优势,可以有效的减少公路施工中水泥的使用量,既保持了公路路基的耐久性和高强度,又节约了公路建设的成本。
在公路建设施工中应用高性能混凝土时,必须结合高性能混凝土的优势,对其进行合理的开发使用,现阶段的公路高性能混凝土已将改变了早期公路建设中使用混凝土的施工工艺,现阶段采用高流态、坍落度大240mm-270mm的混凝土来进行公路建设施工,可以达到在公路建设中使用高性能混凝土的目的,拿京津铁路建设为例,把高性能混凝土运用于京津铁路的建设中不仅让铁路的功能性、经济型和环保型结合为一体,同时混凝土的使用每立方可节省20元左右,消纳的工业固体废物将近200吨,为京津铁路施工带来了显著的经济效益和社会效益。
3.2 高性能混凝土在桥梁施工中的应用
现阶段我国桥梁建设项目普遍存在着跨度大的特点,由于建设中主要应用耳的混凝土材料自身重量过大,这就给我国大跨度的桥梁建设带来了一定的难度,然而高性能混凝土的使用较好的克服了大跨度桥梁建设中的困难,成为了我国桥梁建设中最主要的应用材料,其应用在桥梁建设中,主要优势如下:
(1)混凝土在桥梁建设中的应用,减轻了桥梁梁体自身的重量,增大了桥体的梁间距和桥梁的跨度,跨度较大的桥梁建设项目中,桥梁梁体的重量占桥梁全部设计荷载的比例很大,桥梁的跨度越大其比例越高,高性能混凝土凭借其自身的优势,较少了桥梁建设中结构部件的使用,增加了桥梁建设的跨度。
(2)混凝土在桥梁建设中的应用,一定程度上增加了桥梁的耐久性,并延长了桥梁的使用寿命,提高了桥梁在以后使用过程中的安全系数,而且使用中不太需要对桥梁进行维护和保养。
(3)混凝土在桥梁建设中的应用,有效地降低了桥梁的高度,对于城市中的立交桥来说,使用高性能混凝土可以减少引桥的长度,线路纵坡变短,而相对于平原地区来说则可以降低线路标高,有效地减少路基土石方数量,降低施工成本,同时使用高性能混凝土的俏脸可以保证桥下净空,大大减少了拆迁面积。
(4)有效地降低了工程建设成本
从前文我们可以知道,高性能混凝土的使用,减轻了桥体的重量,提高了桥体的荷载能力,所以施工中尽可以尽量减少桥体下部结构的工程量,从而降低了工程建设的成本。
4 研究高性能混凝土在路桥应用中的意义
4.1 路桥施工中应用高性能混凝土是国际化目标的要求
在1997年召开的第十六届国际混凝土路面会议中,提出路面建设工程中的路面设计,不仅仅要提出平均强度要求,还应该提出耐久性要求,在未来的路桥工程建设中提出应用抗拉强度大17Mpa的超高强度混凝土,应用于铺筑连续的混凝土路面,要在实践中不断提高混凝土路面的致密性和抗渗性。
4.2 路桥施工中应用高性能混凝土是我国经济发展的需要
有一句俗话说道:“要想富,先修路,少生孩子,多种树。”,如果一个国家的交通状况不好,那我们的商品可能运不出去,好的商品可能运不进来,因此会直接影响国家经济的发展,国家交通的好坏是由组成交通的基本设施路桥决定的,因此建设出质量好的公路和桥梁是现阶段建设项目中的重中之重,如何才能建造出高质量的公路和桥梁,那就需要在路桥建设工程中应用高性能混凝土,只有这样,我国的才能改善我国交通状况,促进我国经济的发展。
5 结语
公路桥梁中高性能混凝土的应用起着非常重要的作用。因此,结合混凝土自身特点和要求对其进行研究,对公路桥梁高性能混凝土的开发具有重要的意义,但也应该考虑到,随着对交通运输要求的日益提高,建设"长寿命低维护路面",采用高性能路面混凝土,提高混凝土的抗折强度與耐久性是当前路面混凝土的发展趋势。
参考文献
[1] 李世炯.浅谈高性能混凝土的应用及发展[J].中国科技纵横,2011,(04):133-136.
[2] 王忠志.道路桥梁施土中高性能混凝土的应用探析[J]. 龙江科技信息,2011,(11):84-86.
[3] 管文俊.高性能混凝土在路桥工程中的应用[J]. 管理观察,2015,(10):112-113.