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摘 要:公路桥梁工程在投入使用后要承受较大的车辆荷载,这将影响公路桥梁的使用寿命。同时,公路和桥梁直接暴露在自然环境下,会受到大雨和阳光的暴晒,也会缩短其使用寿命。因此,在公路桥梁的施工中,要选择优质的施工材料,确定合理的使用方案,以提高公路桥梁的耐久性和耐腐蚀性,延长公路桥梁的使用寿命。高性能混凝土材料具有高稳定性、高耐久性、高强度等优点。因此,施工人员要注意在公路桥梁施工中合理应用高性能混凝土,从而提高公路桥梁施工水平。
关键词:公路桥梁施工;高性能;混凝土;应用
1 高性能混凝土优势分析
1.1良好的耐久性
我们之所以要注意高性能混凝土的使用,是因为这种新型混凝土具有传统混凝土所缺乏的优势,即它具有良好的耐久性。使用高性能混凝土的过程中,原材料和添加剂应根据特定的混合比例,比例和相应的胶水应该补充道,以保证混凝土的特点和提高混凝土抵抗性能,降低混凝土的破坏过程中使用。在日常使用过程中,高速公路要求较长的使用寿命,所以在应用混凝土的过程中一定要注意工程的耐久性,这有利于延长使用寿命,而高性能混凝土正好满足了这一要求。
1.2较强的抗压性
与其他工程施工相比,公路施工最重要的是要注意工程的抗压结构。当公路建设完成投入使用后,会承受长时间的高负荷,所以路面破裂或其他问题比较常见。使用高性能混凝土可以很好地提高路面的抗压能力,从而减少桥梁变形或断裂的次数,从而提高公路施工质量,进一步巩固公路使用的稳定性和耐久性。
2 公路桥梁工程施工中应用高性能混凝土的关键要素
2.1 凝结时间
在工程施工中,要充分了解高性能混凝土的特点,做好严格规范的操作,仔细控制高性能混凝土的凝结时间。因为每个项目的施工环境都发生了变化。因此,为了保证高质量的工程施工,有必要根据工程环境因素,有效地分析适宜的凝结时间。例如,在中国北方冬季,初始凝结时间一般控制在10h ~ 12h范围内,最终凝结时间控制在12h ~ 14h范围内。一般夏季初始设定时间范围为12h ~ 14h,最终设定时间范围为15h ~ 18h。通过准确了解高性能混凝土的凝结时间,可以更好地控制混凝土的体积和密实度。另外,要严格控制高性能混凝土的温度应力,防止应力不满足要求,影响施工质量。
2.2 坍落度
在测试可加工性时,有必要控制高性能混凝土的坍落度是否满足要求。混凝土坍落度主要是根据其黏聚力、流动性、保水性等方面来表现的。在高性能混凝土的混凝土应用过程中,要严格控制混凝土的坍落度,这也是非常重要的工作。良好的坍塌程度决定了HPC的高流动强度,一般控制在20 ~ 24cm范围内。此外,在非现场灌溉过程中,应严格控制混凝土坍落度损失,一般在2cm范围内。因此,只有充分保证混凝土的延长线从机器中取出后,达到既定的施工标准,才能真正保证工程的施工质量。
2.3 配合比设计
工程的高质量主要取决于高性能混凝土的配合比设计是否满足既定要求。与普通混凝土相比,高性能混凝土的配合比设计有所不同,并有更严格的要求。首先,捕集剂的使用应严格考虑具体的工程实际情况。为了提高混凝土混合料的加工性能,应注意分析工程情况和过程中混凝土的抗冻水平,并科学操作引风剂的用量,从而进一步保证高等级混凝土具有良好的抗渗性和抗冻性。其次,在高性能混凝土的制备过程中,需要控制好高性能混凝土的水灰比。水灰比是一个重要的参数,在具体的配置中不可忽视。如果水灰比过大,会降低混凝土的附着力,进而破坏后续混凝土结构的稳定性,还可能使混凝土内部出现细纹。如果水灰比过小,则会导致混凝土的可加工性达不到施工标准,进而使混凝土表面出现点蚀和空隙。因此,在设计配合比时,必须保证减水剂的减水率大于20%。还必须保证减水剂应与慢化剂一起使用,以更好地控制混凝土的收缩。最后,配制高性能混凝土工作过程中要适度增加胶用量,这也有利于保证混凝土配合比设计工作的质量,有利于更好地降低施工成本,提高材料的稳定性。
3高性能混凝土质量控制
高性能混凝土是公路桥梁施工中重要的材料,所占比重较大,其质量直接影响整个工程的质量。
3.1 合理选择原材料
水泥是高性能混凝土不可缺少的原材料。选用的水泥与外加剂应具有良好的相容性,各项指标应具有稳定性,以保证其流动性满足高性能混凝土的配制要求;使用的水应为饮用自来水;所用骨料包括细骨料和粗骨料:细骨料应以级配良好的中砂、粗砂或天然河砂为主,细度模数应小于2.6,含泥量不得超过2%。使用前应进行筛选。对所选粗骨料进行压碎试验和岩石抗压强度试验,选择粒形、級配、粒径符合要求的材料;所用外加剂应具有良好的减水性能,以保证外加剂与水泥的有效结合;在配制高性能混凝土时,应加入一定量的外加剂,以降低水灰比,降低混凝土的水化热,降低其孔隙率,从而提高高性能混凝土的抗渗性和耐腐蚀性。常用的外加剂有沸石粉、矿渣粉、粉煤灰和硅粉。
3.2控制原材料配合比
在高性能混凝土的配制过程中,原材料的配合比是根据公路、桥梁施工的质量要求,以保证施工质量。应尽量减少用水量,其和易性主要通过使用减水剂来调节;外加剂的使用要考虑的因素很多,应根据试验结果确定外加剂的种类和用量;所用外加剂需保证其质量符合要求,并保证具有良好的配置效果。一般情况下,外加剂可按说明书添加。掺入水泥浆后,需测试其流动性,综合评价外加剂的增减率,以确定水泥与外加剂的相容性,从而确定科学的配比;骨料的使用应符合泵送条件和混凝土的和易性。
3.3选择性能良好的搅拌设备
一般采用逆流搅拌机或卧轴搅拌机,以保证混合料在短时间内均匀;如需使用其它设备,应先进行试验,试验合格后方可使用。混凝土的拌和与养护环节也非常重要,主要从拌和时间和运输等环节来控制拌和与养护质量,保证高性能混凝土性能的可靠性,使其更好地发挥在公路桥梁施工中的作用。 4 高性能混凝土在公路桥梁工程中的应用
4.1 工程概述
某公路桥工程采用高性能混凝土施工,工程总长度为800m。其中,主桥断面为预应力混凝土钢结构,引桥采用预应力混凝土T梁,结构简单先支后扶。
4.2 高性能混凝土试验
本工程使用的高性能混凝土建筑材料主要有水泥、粉煤灰、矿渣粉等。骨料中使用的细骨料主要为马河砂,粗骨料碎石级配为5 ~ 20mm,減水剂减水率为26.7%。常规性能试验和表面渗透试验是高性能混凝土的主要试验方法。首先,根据公路桥梁工程骨料试验过程,对骨料进行强度和级配试验,完成常规性能试验。根据《普通混凝土耐久性和长期性能标准》对高性能混凝土的抗冻性和早期收缩性进行了测试。其次,在进行表面渗透试验时,需要先做试件,试件的尺寸为600mm×600mm×600mm,生产完成后,需要进行两周左右的水养护;渗透测试设备主要采用离子渗透仪,根据混凝土表面氯离子扩散体系公式,计算试件的渗透系数。通过对高性能混凝土的试验,根据工程设计和施工的实际需要,进一步优化了高性能混凝土的施工方案。
4.3 应用方案
4.3.1 矿料掺加量
高性能混凝土的标准为C50型,水泥:水:砂:石:减水剂的基比为460:44:690:1 126:4.6。根据工程的体量,将工程分为大型桥梁工程,对施工质量要求较高。因此,有必要保证高性能混凝土材料具有更高的结构性能,从而保证工程施工的稳定性和安全性。在实际施工中,还需要对C50型高性能混凝土进行优化。在基准配合比的基础上,优化了混合料的配合量。主要采用粉煤灰和矿渣作为外加剂,矿料配比控制在40%左右,以提高混凝土的整体密实度。同时,降低水灰比,进一步提高混凝土密实度。
4.3.2 骨料堆积
集料堆垛的密实度直接影响高性能混凝土的强度和密度。通过改善骨料堆垛形式,可有效提高HPC的密度和强度,减少胶料的应用,从而有效改善混凝土的力学性能,提高其使用寿命。首先,有必要对高性能混凝土的集料和粘结剂进行试验,并计算其配比。HPC骨料与粘结剂的配比为:水泥:粉煤灰:矿渣粉:砂石:碎石1:碎石2=326:84:52:690:675:450。通过实际施工证明,效果良好,可以减少胶凝材料的使用,提高高性能混凝土的性能。
结束语
注重高性能混凝土在公路桥梁建设中的合理使用,利用其性能优势提高施工质量,从而提高公路桥梁的性能和使用寿命,促进我国经济的进一步发展。同时,提高公路桥梁的施工质量,有利于提高行车的安全性和舒适性,减少工程养护的次数和难度,提高工程本身的经济效益和社会效益。另外,在今后的公路桥梁建设中,需要进一步研究高性能混凝土的施工工艺,优化施工工艺,以进一步提高公路桥梁的施工质量,促进我国交通运输的有效发展,促进我国社会的可持续发展。
参考文献:
[1]寇祥起.高性能混凝土在公路工程施工中的应用探析[J].科技经济导刊,2018,26(36):75.
[2]刘健,李海鹏.高性能混凝土用矿物掺合料在公路及应急施工中的应用[J].山西建筑,2018,44(6):105-106.
(中钢集团郑州金属制品研究院有限公司,河南 郑州 450007)
关键词:公路桥梁施工;高性能;混凝土;应用
1 高性能混凝土优势分析
1.1良好的耐久性
我们之所以要注意高性能混凝土的使用,是因为这种新型混凝土具有传统混凝土所缺乏的优势,即它具有良好的耐久性。使用高性能混凝土的过程中,原材料和添加剂应根据特定的混合比例,比例和相应的胶水应该补充道,以保证混凝土的特点和提高混凝土抵抗性能,降低混凝土的破坏过程中使用。在日常使用过程中,高速公路要求较长的使用寿命,所以在应用混凝土的过程中一定要注意工程的耐久性,这有利于延长使用寿命,而高性能混凝土正好满足了这一要求。
1.2较强的抗压性
与其他工程施工相比,公路施工最重要的是要注意工程的抗压结构。当公路建设完成投入使用后,会承受长时间的高负荷,所以路面破裂或其他问题比较常见。使用高性能混凝土可以很好地提高路面的抗压能力,从而减少桥梁变形或断裂的次数,从而提高公路施工质量,进一步巩固公路使用的稳定性和耐久性。
2 公路桥梁工程施工中应用高性能混凝土的关键要素
2.1 凝结时间
在工程施工中,要充分了解高性能混凝土的特点,做好严格规范的操作,仔细控制高性能混凝土的凝结时间。因为每个项目的施工环境都发生了变化。因此,为了保证高质量的工程施工,有必要根据工程环境因素,有效地分析适宜的凝结时间。例如,在中国北方冬季,初始凝结时间一般控制在10h ~ 12h范围内,最终凝结时间控制在12h ~ 14h范围内。一般夏季初始设定时间范围为12h ~ 14h,最终设定时间范围为15h ~ 18h。通过准确了解高性能混凝土的凝结时间,可以更好地控制混凝土的体积和密实度。另外,要严格控制高性能混凝土的温度应力,防止应力不满足要求,影响施工质量。
2.2 坍落度
在测试可加工性时,有必要控制高性能混凝土的坍落度是否满足要求。混凝土坍落度主要是根据其黏聚力、流动性、保水性等方面来表现的。在高性能混凝土的混凝土应用过程中,要严格控制混凝土的坍落度,这也是非常重要的工作。良好的坍塌程度决定了HPC的高流动强度,一般控制在20 ~ 24cm范围内。此外,在非现场灌溉过程中,应严格控制混凝土坍落度损失,一般在2cm范围内。因此,只有充分保证混凝土的延长线从机器中取出后,达到既定的施工标准,才能真正保证工程的施工质量。
2.3 配合比设计
工程的高质量主要取决于高性能混凝土的配合比设计是否满足既定要求。与普通混凝土相比,高性能混凝土的配合比设计有所不同,并有更严格的要求。首先,捕集剂的使用应严格考虑具体的工程实际情况。为了提高混凝土混合料的加工性能,应注意分析工程情况和过程中混凝土的抗冻水平,并科学操作引风剂的用量,从而进一步保证高等级混凝土具有良好的抗渗性和抗冻性。其次,在高性能混凝土的制备过程中,需要控制好高性能混凝土的水灰比。水灰比是一个重要的参数,在具体的配置中不可忽视。如果水灰比过大,会降低混凝土的附着力,进而破坏后续混凝土结构的稳定性,还可能使混凝土内部出现细纹。如果水灰比过小,则会导致混凝土的可加工性达不到施工标准,进而使混凝土表面出现点蚀和空隙。因此,在设计配合比时,必须保证减水剂的减水率大于20%。还必须保证减水剂应与慢化剂一起使用,以更好地控制混凝土的收缩。最后,配制高性能混凝土工作过程中要适度增加胶用量,这也有利于保证混凝土配合比设计工作的质量,有利于更好地降低施工成本,提高材料的稳定性。
3高性能混凝土质量控制
高性能混凝土是公路桥梁施工中重要的材料,所占比重较大,其质量直接影响整个工程的质量。
3.1 合理选择原材料
水泥是高性能混凝土不可缺少的原材料。选用的水泥与外加剂应具有良好的相容性,各项指标应具有稳定性,以保证其流动性满足高性能混凝土的配制要求;使用的水应为饮用自来水;所用骨料包括细骨料和粗骨料:细骨料应以级配良好的中砂、粗砂或天然河砂为主,细度模数应小于2.6,含泥量不得超过2%。使用前应进行筛选。对所选粗骨料进行压碎试验和岩石抗压强度试验,选择粒形、級配、粒径符合要求的材料;所用外加剂应具有良好的减水性能,以保证外加剂与水泥的有效结合;在配制高性能混凝土时,应加入一定量的外加剂,以降低水灰比,降低混凝土的水化热,降低其孔隙率,从而提高高性能混凝土的抗渗性和耐腐蚀性。常用的外加剂有沸石粉、矿渣粉、粉煤灰和硅粉。
3.2控制原材料配合比
在高性能混凝土的配制过程中,原材料的配合比是根据公路、桥梁施工的质量要求,以保证施工质量。应尽量减少用水量,其和易性主要通过使用减水剂来调节;外加剂的使用要考虑的因素很多,应根据试验结果确定外加剂的种类和用量;所用外加剂需保证其质量符合要求,并保证具有良好的配置效果。一般情况下,外加剂可按说明书添加。掺入水泥浆后,需测试其流动性,综合评价外加剂的增减率,以确定水泥与外加剂的相容性,从而确定科学的配比;骨料的使用应符合泵送条件和混凝土的和易性。
3.3选择性能良好的搅拌设备
一般采用逆流搅拌机或卧轴搅拌机,以保证混合料在短时间内均匀;如需使用其它设备,应先进行试验,试验合格后方可使用。混凝土的拌和与养护环节也非常重要,主要从拌和时间和运输等环节来控制拌和与养护质量,保证高性能混凝土性能的可靠性,使其更好地发挥在公路桥梁施工中的作用。 4 高性能混凝土在公路桥梁工程中的应用
4.1 工程概述
某公路桥工程采用高性能混凝土施工,工程总长度为800m。其中,主桥断面为预应力混凝土钢结构,引桥采用预应力混凝土T梁,结构简单先支后扶。
4.2 高性能混凝土试验
本工程使用的高性能混凝土建筑材料主要有水泥、粉煤灰、矿渣粉等。骨料中使用的细骨料主要为马河砂,粗骨料碎石级配为5 ~ 20mm,減水剂减水率为26.7%。常规性能试验和表面渗透试验是高性能混凝土的主要试验方法。首先,根据公路桥梁工程骨料试验过程,对骨料进行强度和级配试验,完成常规性能试验。根据《普通混凝土耐久性和长期性能标准》对高性能混凝土的抗冻性和早期收缩性进行了测试。其次,在进行表面渗透试验时,需要先做试件,试件的尺寸为600mm×600mm×600mm,生产完成后,需要进行两周左右的水养护;渗透测试设备主要采用离子渗透仪,根据混凝土表面氯离子扩散体系公式,计算试件的渗透系数。通过对高性能混凝土的试验,根据工程设计和施工的实际需要,进一步优化了高性能混凝土的施工方案。
4.3 应用方案
4.3.1 矿料掺加量
高性能混凝土的标准为C50型,水泥:水:砂:石:减水剂的基比为460:44:690:1 126:4.6。根据工程的体量,将工程分为大型桥梁工程,对施工质量要求较高。因此,有必要保证高性能混凝土材料具有更高的结构性能,从而保证工程施工的稳定性和安全性。在实际施工中,还需要对C50型高性能混凝土进行优化。在基准配合比的基础上,优化了混合料的配合量。主要采用粉煤灰和矿渣作为外加剂,矿料配比控制在40%左右,以提高混凝土的整体密实度。同时,降低水灰比,进一步提高混凝土密实度。
4.3.2 骨料堆积
集料堆垛的密实度直接影响高性能混凝土的强度和密度。通过改善骨料堆垛形式,可有效提高HPC的密度和强度,减少胶料的应用,从而有效改善混凝土的力学性能,提高其使用寿命。首先,有必要对高性能混凝土的集料和粘结剂进行试验,并计算其配比。HPC骨料与粘结剂的配比为:水泥:粉煤灰:矿渣粉:砂石:碎石1:碎石2=326:84:52:690:675:450。通过实际施工证明,效果良好,可以减少胶凝材料的使用,提高高性能混凝土的性能。
结束语
注重高性能混凝土在公路桥梁建设中的合理使用,利用其性能优势提高施工质量,从而提高公路桥梁的性能和使用寿命,促进我国经济的进一步发展。同时,提高公路桥梁的施工质量,有利于提高行车的安全性和舒适性,减少工程养护的次数和难度,提高工程本身的经济效益和社会效益。另外,在今后的公路桥梁建设中,需要进一步研究高性能混凝土的施工工艺,优化施工工艺,以进一步提高公路桥梁的施工质量,促进我国交通运输的有效发展,促进我国社会的可持续发展。
参考文献:
[1]寇祥起.高性能混凝土在公路工程施工中的应用探析[J].科技经济导刊,2018,26(36):75.
[2]刘健,李海鹏.高性能混凝土用矿物掺合料在公路及应急施工中的应用[J].山西建筑,2018,44(6):105-106.
(中钢集团郑州金属制品研究院有限公司,河南 郑州 450007)