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高性能混凝土论文范文

Abstract： This paper briefly introduces the characteristics and advantages of high performance concrete, and analyzes the construction technology of this material in the construction process of highway bridge and culvert project. In the hope that through the study of the http://127.1.1.1:801/xdl.php?url等于http://xmlib.vip.qikan.com/Text/article, we can provide some reference for the relevant people.

Keywords： high performance concrete; highway bridge and culvert; construction application

引言

高性能混凝土（下文简称“高性能砼”）因其材料优势,适合应用在公路桥涵项目施工当中,施工过程需要运用合理工艺,才能保证工程质量.因此,需要加大力度研究此类材料在公路桥涵项目建设中的应用流程,保证工程高效完成建设.

1.高性能混凝土介绍

1、1 原材料

高性能砼主要以水泥、粗细集料、水与粉煤灰各原料配制而成,要求水泥材料抗压、抗折性优良,通常需按照砼性能,合理选择水泥标号.常规上超过350m2d砼可选择标号>32.5普硅水泥,控制其中铝酸三钙的含量<8%,含碱率<8%,水泥细度<10%.细骨料通常选择粗中砂,集料质地均匀,模数控制在2.0～3.0之间.使用二级或者碎石作为松料,也可选择碎卵石,控制大物料使用量,骨料粒径≤31.5mm,可达到钢筋保护层的厚度2/3.通常高强砼内部颗粒需≤25mm,并且压碎指标<8%[1].

1、2 性能

总体分析,高性能砼具有如下几点优势：第一,其流动性较好,施工过程搅拌容易,对比普通混凝土的配制方法,高性能砼配制过程用水量较少,因此不易发生离析问题,浇筑之后自然成型容易,结构填充性优良,自密实度高.第二,稳定性较高,高性能砼在固结之后不易发生变形、收缩、扭曲等问题,因此,应用在道路桥涵项目当中,可有效控制结构裂缝问题,并且其弹性模度高达45Gpa.第三,高性能砼的耐久性较强,硬化之后渗透性能较低,可阻挡雨水向公路桥涵结构内部渗入,对于外界环境高温以及道路上方荷载抵御能力较强,该结构抗压强度>200MPa.第四,高性能砼耐火性优良,受到高温影响,道路桥涵高性能砼结构部分可能发生爆裂或者剥落等问题,原因为结构密度较高,致使水分难以从结构内部排出,在外部高温影响下,水蒸气可形成蒸汽压力,增加内部压力,处于拉伸力作用之下,发生爆裂现象.第五,结构使用过程经济性良好,公路桥涵项目当中,使用高性能砼可有效降低桥涵结构的自重,将截面尺寸减小,进而节约钢筋、砼等实际用量,确保施工过程成本可控.

2.高性能混凝土在公路桥涵工程中的应用

2、1 工前准备

公路桥涵施工过程运用高性能砼,需要施工方以及监理单位共同培训检验员和操作员,保证施工关键工序质量.按照项目设计需求、公路和桥涵结构特点、所处地理环境等,制定合理施工方案,明确不同季节养护技术的运用.砼强度设计需要按照环境变化设计多种配比,若原料、工艺、环境发生变化,重新对配比确认.对于首盘砼泌水率、坍落度、温度合理鉴定及测试.由施工方和监理方以及设计方共同制定质量控制措施,并制定质量保证和验收体系与制度,明确高性能砼原材料检验方法,配合比设计要求,混凝土搅拌、浇筑、养护不同阶段质控措施,以及不同季节养护方式等.

2、2 材料计量和搅拌

称量砼原材料过程,使用电子计量方式,保证水泥外加剂和掺合料计量误差在±1%以内,粗细骨料的计量误差在±2%以内.搅拌环节,先将细骨料水泥外加剂以及掺合料投入式搅拌机内,搅拌均匀之后加水和细骨料,不同阶段搅拌时间>30s,总搅拌时间在2～3min之间.若施工处于冬季,需要先进行热工计算,将水骨料等预热最高温度确定出来,确保砼入模温度>5℃,控制水温<80℃,同时,也可适当将骨料加熱,但是需控制温度<60℃,搅拌时间可延长至4min.夏季搅拌砼过程,需要将水泥温度控制<40℃,还可适当加冰,控制拌合物温度,将搅拌时间选择在傍晚,保证砼入模温度<28℃[2].

2、3 砼运输和泵送

运输高性能砼过程需要尽可能控制运输时间,防止对材料性能造成影响.用于公路桥涵等结构浇筑的混凝土,需控制其运输环节发生泌水、坍落度缺失、离析和漏浆等问题.若产生离析问题,需要浇筑前二次搅拌,但不可再次加水.运输至现场时,需要高速旋转罐车30s左右,之后将高性能砼卸入至泵车料斗之内.若浇筑厚度较大,可使用串筒,配合浇筑.通常泵送过程下料口可移动,若其为固定形式,需要控制间距≤3m.砼泵送管水平长度≥15m,管路需要使用吊具或者支架固定,当泵送方向向下时,需要控制管路和垂线二者夹角>12°,防止其中进入空气导致管路堵塞.当砼搅拌1h之后,需要全部泵送.泵送时间间隔>15min,需要每隔5min开一次泵,若停顿时间>45min,需要将管内砼全部清除,并用清水将管路冲洗干净.

2.4 浇筑施工

公路桥涵的钢筋定位,可使用细石混凝土块进行,确保垫块形状、尺寸等和保护层最高允许误差相符,垫块自身强度需要高于构件砼,水胶比<0.4.浇注高性能砼之前,对钢筋垫块位置、紧固程度和数量进行复核,确保保护层质量.砼入模前,对其含气量、塌落度、温度等进行测定,待其和标准相符之后才可浇筑,入模温度控制5～28℃之间.若桥涵混凝土浇筑过程从高向低时,应控制其离析问题,高度控制在2m之内,若超出此高度,需要利用串筒或者漏斗辅助送料,控制串筒的出料口砼堆积高度<1m.

浇筑过程可利用分层、推移和连续等浇筑方式完成,浇注过程间隔时间<90min.按照公路桥涵结构厚度和方向展开浇筑,待下层通砼初凝之前,浇筑上层结构.斜面位置砼浇筑应从低向高,分别进行,水平分层.浇筑梁箱截面梁过程,应该先完成腹板、底板结合位置的浇筑,抹平底板空隙处,浇筑腹板混凝土,分层厚度<300mm.在竖向结构浇筑之前,需要先在底部浇筑水灰比较小的砂浆,厚度50～100mm.若施工过程为夏季,需要控制模板混凝土直受阳光照射,温度<40℃,浇筑施工在傍晚进行.冬季施工若室外温度<5℃,夜间温度低于-3℃,做好防冻和保温措施.如果外界环境风速大、湿度低,采取防风措施,控制内部水分蒸发.浇筑结构断面尺寸>800mm时,需提前做好降温或者防裂等措施,可设计遮阳棚或者冷却水系统.浇筑预应力砼预制梁结构时,应一次浇筑完成,1片预制梁3h之内浇筑完毕,保证浇筑施工在砼初凝时间之内完成.

2、5 振捣工艺

振捣环节,利用高频振捣器、平板振捣器等,控制振动装置和钢筋、预埋件以及模板等发生碰撞问题.随浇筑施工均匀振捣,各振点混凝土无下沉现象,表面泛浆、无气泡即为达标,振捣时间>30s.使用插入式振捣器,需要以垂直点振捣方式进行,若水平变换振捣棒位置,需要缓慢拔出,移至新位置,控制移动间距为其作用半径1.5倍,振搗器和侧模二者间距在100mm左右,并深入混凝土结构50～100mm,振捣环节,需要加强接缝模板支撑等位置检查,防止出现漏浆问题.待混凝土完全浇筑结束后,对其表面进行压实和磨平,不可对抹面洒水.

2、6 养护工作

振捣工艺完成之后,使用塑料布或者篷布对暴露的结构表面进行覆盖,在保护层砼结构初凝之前,使用抹子对表面搓压2遍,整平结束重新覆盖,不可将覆盖物直接和结构表面接触.塑料膜养护覆盖严密,保证膜内存在凝结水.养护期间可使用喷淋水、蒸气等方式,对结构表面进行持续养护.在公路桥涵结构构件外表拆模之后,需要使用蓄水、覆盖洒水等方式进行养护.还可在结构表面使用草帘或者麻布等材料,若外界温度<5℃,应及时覆盖保温,不可向结构表面洒水.养护阶段,控制结构内外温差<20℃,并且梁体混凝土内外结构<15℃,混凝土芯部温度<60℃.结构拆模之后,若和流动水相互接触,应使用防水措施,在结构强度为75%之前,养护>14d[3].