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摘 要:目前,在路桥工程施工中,由于高强轻质混凝土有着质量轻强度高、稳定性好等方面的特点,因此得到了人们的广泛使用。本文通過对高强轻质混凝土配置方法进行简要的介绍,讨论了人们在公路桥梁高强轻质混凝土配合比方面存在的主要问题,提出了相应的改进方法,以供参考。
关键词:路桥工程;高强轻质混凝土;配合比;问题;改进措施
1 前言
混凝土材料在人类工程施工中已经有了170多年的历史,其混凝土施工工艺在随着时代的变化在不断的改变,而且为了解决普通混凝土结构中存在的问题,人们也要在不断的实践过程中对其混凝土的新品种进行研发,轻质混凝土就是其中的一种。这种轻质混凝土材料在实际应用的过程中不仅质量轻、强度高,而且还有着良好的抗震性和耐火性,因此人们广泛的应用到建筑工程施工当中。目前,人们也将高强轻质混凝土应用到了路桥工程施工当中,并且取得了不错的效果。但是,由于我国幅员广阔在不同的路桥工程施工中,对高强轻质混凝土结构的配合比的要求也存在着许多不同,因此在路桥工程施工中,对其高强轻质混凝土配合比研究有着十分重要的作用。
2 高强轻质混凝土基本概念及优势
2.1 高强轻质混凝土的定义
所谓的高强轻质混凝土是指将高强轻质粗集料、砂、水泥、水以及其他添加剂为主要的施工原料,其混凝土结构表面密度不能超过1950kg/m3并且其强度等级在LC30以上,是一种新型的混凝土结构。可见,高强轻质混凝土在实际应用的过程中,不仅在施工原料上和普通混凝土结构有着一定的区别,而且在应用效果、质量强度以及密度上也和一般的混凝土存在着差异,有着质量轻、强度高度的特点。
2 高强轻质混凝土在公路桥梁中的优势
伴随着时代的进步,许多新型的混凝土结构也出现在工程施工当中,高强轻质混凝土就是其中的一种。目前,人们也将这种高强轻质混凝土应用到桥梁工程施工当中,不但有效的提高桥梁结构的稳定性和强度,还很好的解决了普通混凝土结构自重较大的缺陷,使得我国的桥梁工程施工技术得到了良好的发展,为桥梁结构大跨度工程打下了扎实的基础。高强轻质混凝土在桥梁工程应用中,主要的优点表现为以下几点:
(1)密度较低,可以很好的减轻桥梁结构自身的重量,增大了大跨度桥梁结构的跨越能力。(2)在传统桥梁结构施工中,为了提高桥梁结构的稳定性和强度,人们所设置的梁就比较高,这不仅加大了桥梁工程的施工成本,还增大了桥梁结构的荷载。而高强轻质混凝土的应用的降低了梁的高度,有着极好的经济效益。(3)大幅度的增强了大跨度桥梁结构的耐久性,延长了其使用期限,有着一定的社会效益。(4)有着较高的强度使得大跨度桥梁的抗震性能得有效的提高。
3 高强轻质混凝土配合比设计
在高强轻质混凝土制备的前,施工人员要对其混凝土的配合比进行确定,只有这样才能使得高强轻质混凝土的性能达到预期的效果,并且具有良好的经济效益。这样就和对普通混凝土结构配合比确定的目的相同,使其混凝土结构在保证基本性能的同时,也提高了混凝土结构的经济价值。但是,因为高强轻质混凝土的主要是采用高强陶粒作为主要的施工原料,所以就具有高强陶粒的部分特性,这就给人们对高强轻质混凝土配合比的设计和确定带来了一定的难度,施工人员不但要根据相关的技术公式对其进行设计计算,还要通过实际施工经验对各施工原料的使用量进行确定。
3.1 确定试配强度。根据我国《轻集料混凝土技术规程》(JGJ51-90)的规定,高强轻质混凝土的试配强度可由公式确定。
3.2 选择水泥品种和标号
一般为325以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
3.3 选择水泥用量
水泥用量是影响棍凝土强度及其它性能最主要的参数之一,对高强轻质混凝土来说,水泥用量的选择尤为重要,增加水泥用量固然可以使高强轻质混凝土的强度提高,但也会使其密度增加。总的来讲,高强轻质混凝土的最大水泥用量不宜超过550kg/m3,当采用泵送施工时,最小水泥用量不宜少于350kg/m3。
3.4 选择高强陶粒
高强轻质混凝土一般要选择密度等级>700、筒压强度>5.0MPa、强度标号>30MPa的圆球型高强陶粒,且其各项指标应满足《轻骨料》GB/T17431.1有关要求的人造高强轻集料。
3.5 选择用水量和水灰比
高强轻质混凝土的用水量和水灰比,分净用水量和净水灰比及总用水量和总水灰比,所谓净用水量系指不包括高强陶粒1h吸水率在内的混凝土用水量,其相应的水灰比则为净水灰比,在高强轻质混凝土配合比设计中,一般用净用水量和净水灰比表示。高强轻质混凝土的用水量(或水灰比)不仅对硬化混凝土的性能有很大影响,而且还直接影响拌合物的和易性。
3.6 砂率的选择
高强轻质混凝土的砂率是以体积比来表示的,即以砂的体积与粗细集料总体积的百分比来表示的。砂率的提高,是高强轻质混凝土文献认为在一定的砂率范围内:18%~60%强度提高的一个主要因素(但有关。砂率对高强轻质混凝土的强度影响不大),且其弹性模量也有所提高。但随着砂率的提高,高强轻质混凝土的表观密度也逐渐增加。当高强轻质混凝土的强度等级为LC40-LC60,砂率为40%左右时,混凝土拌合物的和易性最好。
3.7 粗细集料用量
它是指配制1m3高强轻质混凝土所需的高强陶粒和普通砂的密实体积,可参考《轻集料混凝土技术规程》(JGJ51-90),用绝对体积法求出。
3.8 掺和料等外加剂
由于高强轻质混凝土的水泥用量与同强度等级的普通混凝土偏多,实践证明,为减少水泥用量,改善和易性和其他一系列的物理力学性能,在高强轻质混凝土中加入适量的掺和剂,如硅灰、优质粉煤灰、磨细高炉矿碴、F矿粉等,可获得很好的技术经济效益。一般在配制LC50及以下的高强轻质混凝土时,掺加粉煤灰即可,当配制LC50以上的高强轻质混凝土则需掺加硅粉等。在使用掺合料的同时,必须使用高效减水剂,以减小用水量,降低水灰比。粉煤灰的掺加采用“超量取代法”,且在预应力高强轻质混凝土中其取代水泥率不宜大于10%~15%,而对于硅粉的最大掺加量,根据ACI213委员会报告《硅粉用于混凝土》的观点,“1kg硅粉可取代3~4kg水泥而不导致强度的降低。”
从目前的研究来看,改良高强轻质混凝土的配合比,采用“双掺”或“多掺”及复合掺加技术,即在加入高效减水剂的同时,根据混凝土性能的要求加入一种或几种(复合化)超细活性矿物材料,并加大掺入的比例,可以大幅度提高拌合料的工作性能,并对其物理力学特性有较显著的改善作用。
结束语
由此可见,在高强轻质混凝土施工当中,人们为了保证其使用功能和预期性能,施工人员就要对其施工条件和施工质量进行严格的要求,并且采用“双掺”或者“多掺”的方法对其性能进行适当的改进,从而保证在桥梁工程施工中的质量。目前,高强轻质混凝土已经在我国桥梁工程中得到了应用,我国相关部门也加大了对高强轻质混凝土的研究力度,相信在未来这种新型的混凝土在桥梁工程中能够得到更加广泛的使用。
参考文献
[1]龚洛书.高强陶粒和高性能轻集料混凝土[J].混凝土,2000(2).
[2]邓宗才.钢筋与轻质高强混凝土基体间粘结强度的研究[J].建筑技术开发,1995(5).
作者简介:汪玉环,身份证号:230422197409132426。
关键词:路桥工程;高强轻质混凝土;配合比;问题;改进措施
1 前言
混凝土材料在人类工程施工中已经有了170多年的历史,其混凝土施工工艺在随着时代的变化在不断的改变,而且为了解决普通混凝土结构中存在的问题,人们也要在不断的实践过程中对其混凝土的新品种进行研发,轻质混凝土就是其中的一种。这种轻质混凝土材料在实际应用的过程中不仅质量轻、强度高,而且还有着良好的抗震性和耐火性,因此人们广泛的应用到建筑工程施工当中。目前,人们也将高强轻质混凝土应用到了路桥工程施工当中,并且取得了不错的效果。但是,由于我国幅员广阔在不同的路桥工程施工中,对高强轻质混凝土结构的配合比的要求也存在着许多不同,因此在路桥工程施工中,对其高强轻质混凝土配合比研究有着十分重要的作用。
2 高强轻质混凝土基本概念及优势
2.1 高强轻质混凝土的定义
所谓的高强轻质混凝土是指将高强轻质粗集料、砂、水泥、水以及其他添加剂为主要的施工原料,其混凝土结构表面密度不能超过1950kg/m3并且其强度等级在LC30以上,是一种新型的混凝土结构。可见,高强轻质混凝土在实际应用的过程中,不仅在施工原料上和普通混凝土结构有着一定的区别,而且在应用效果、质量强度以及密度上也和一般的混凝土存在着差异,有着质量轻、强度高度的特点。
2 高强轻质混凝土在公路桥梁中的优势
伴随着时代的进步,许多新型的混凝土结构也出现在工程施工当中,高强轻质混凝土就是其中的一种。目前,人们也将这种高强轻质混凝土应用到桥梁工程施工当中,不但有效的提高桥梁结构的稳定性和强度,还很好的解决了普通混凝土结构自重较大的缺陷,使得我国的桥梁工程施工技术得到了良好的发展,为桥梁结构大跨度工程打下了扎实的基础。高强轻质混凝土在桥梁工程应用中,主要的优点表现为以下几点:
(1)密度较低,可以很好的减轻桥梁结构自身的重量,增大了大跨度桥梁结构的跨越能力。(2)在传统桥梁结构施工中,为了提高桥梁结构的稳定性和强度,人们所设置的梁就比较高,这不仅加大了桥梁工程的施工成本,还增大了桥梁结构的荷载。而高强轻质混凝土的应用的降低了梁的高度,有着极好的经济效益。(3)大幅度的增强了大跨度桥梁结构的耐久性,延长了其使用期限,有着一定的社会效益。(4)有着较高的强度使得大跨度桥梁的抗震性能得有效的提高。
3 高强轻质混凝土配合比设计
在高强轻质混凝土制备的前,施工人员要对其混凝土的配合比进行确定,只有这样才能使得高强轻质混凝土的性能达到预期的效果,并且具有良好的经济效益。这样就和对普通混凝土结构配合比确定的目的相同,使其混凝土结构在保证基本性能的同时,也提高了混凝土结构的经济价值。但是,因为高强轻质混凝土的主要是采用高强陶粒作为主要的施工原料,所以就具有高强陶粒的部分特性,这就给人们对高强轻质混凝土配合比的设计和确定带来了一定的难度,施工人员不但要根据相关的技术公式对其进行设计计算,还要通过实际施工经验对各施工原料的使用量进行确定。
3.1 确定试配强度。根据我国《轻集料混凝土技术规程》(JGJ51-90)的规定,高强轻质混凝土的试配强度可由公式确定。
3.2 选择水泥品种和标号
一般为325以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
3.3 选择水泥用量
水泥用量是影响棍凝土强度及其它性能最主要的参数之一,对高强轻质混凝土来说,水泥用量的选择尤为重要,增加水泥用量固然可以使高强轻质混凝土的强度提高,但也会使其密度增加。总的来讲,高强轻质混凝土的最大水泥用量不宜超过550kg/m3,当采用泵送施工时,最小水泥用量不宜少于350kg/m3。
3.4 选择高强陶粒
高强轻质混凝土一般要选择密度等级>700、筒压强度>5.0MPa、强度标号>30MPa的圆球型高强陶粒,且其各项指标应满足《轻骨料》GB/T17431.1有关要求的人造高强轻集料。
3.5 选择用水量和水灰比
高强轻质混凝土的用水量和水灰比,分净用水量和净水灰比及总用水量和总水灰比,所谓净用水量系指不包括高强陶粒1h吸水率在内的混凝土用水量,其相应的水灰比则为净水灰比,在高强轻质混凝土配合比设计中,一般用净用水量和净水灰比表示。高强轻质混凝土的用水量(或水灰比)不仅对硬化混凝土的性能有很大影响,而且还直接影响拌合物的和易性。
3.6 砂率的选择
高强轻质混凝土的砂率是以体积比来表示的,即以砂的体积与粗细集料总体积的百分比来表示的。砂率的提高,是高强轻质混凝土文献认为在一定的砂率范围内:18%~60%强度提高的一个主要因素(但有关。砂率对高强轻质混凝土的强度影响不大),且其弹性模量也有所提高。但随着砂率的提高,高强轻质混凝土的表观密度也逐渐增加。当高强轻质混凝土的强度等级为LC40-LC60,砂率为40%左右时,混凝土拌合物的和易性最好。
3.7 粗细集料用量
它是指配制1m3高强轻质混凝土所需的高强陶粒和普通砂的密实体积,可参考《轻集料混凝土技术规程》(JGJ51-90),用绝对体积法求出。
3.8 掺和料等外加剂
由于高强轻质混凝土的水泥用量与同强度等级的普通混凝土偏多,实践证明,为减少水泥用量,改善和易性和其他一系列的物理力学性能,在高强轻质混凝土中加入适量的掺和剂,如硅灰、优质粉煤灰、磨细高炉矿碴、F矿粉等,可获得很好的技术经济效益。一般在配制LC50及以下的高强轻质混凝土时,掺加粉煤灰即可,当配制LC50以上的高强轻质混凝土则需掺加硅粉等。在使用掺合料的同时,必须使用高效减水剂,以减小用水量,降低水灰比。粉煤灰的掺加采用“超量取代法”,且在预应力高强轻质混凝土中其取代水泥率不宜大于10%~15%,而对于硅粉的最大掺加量,根据ACI213委员会报告《硅粉用于混凝土》的观点,“1kg硅粉可取代3~4kg水泥而不导致强度的降低。”
从目前的研究来看,改良高强轻质混凝土的配合比,采用“双掺”或“多掺”及复合掺加技术,即在加入高效减水剂的同时,根据混凝土性能的要求加入一种或几种(复合化)超细活性矿物材料,并加大掺入的比例,可以大幅度提高拌合料的工作性能,并对其物理力学特性有较显著的改善作用。
结束语
由此可见,在高强轻质混凝土施工当中,人们为了保证其使用功能和预期性能,施工人员就要对其施工条件和施工质量进行严格的要求,并且采用“双掺”或者“多掺”的方法对其性能进行适当的改进,从而保证在桥梁工程施工中的质量。目前,高强轻质混凝土已经在我国桥梁工程中得到了应用,我国相关部门也加大了对高强轻质混凝土的研究力度,相信在未来这种新型的混凝土在桥梁工程中能够得到更加广泛的使用。
参考文献
[1]龚洛书.高强陶粒和高性能轻集料混凝土[J].混凝土,2000(2).
[2]邓宗才.钢筋与轻质高强混凝土基体间粘结强度的研究[J].建筑技术开发,1995(5).
作者简介:汪玉环,身份证号:230422197409132426。