高性能混凝土在路桥建设中应用分析

高性能混凝土在路桥建设中的应用分析
摘要：高性能混凝土既经济又能保证耐久性，是路桥建设原材料选择的趋势。

高性能混凝土应用前景广泛，尤其是在高耐久性要求下，高性能混凝土有着巨大的发展空间和优势作用。

本文主要分析高性能混凝土的特性及在路桥中的应用。

关键词：混凝土；高性能；路桥建设；分析应用
1950年5月美国国家标准与技术研究院（nist）和美国混凝土协会（acii）首次提出高性能混凝土的概念。

如今高性能混凝土的应用已经涉及到建筑行业各方各面，无论是建桥还是修路，因具有混凝土结构所要求的各项力学性能，保证了高耐久性、高工作性和高体积稳定性。

其成本与同级高强混凝土相比，直接节约32—58.8元/每平方米。

这个概念就是说按1000万平方米/年，高性能混凝土节约材料费40元/每平方米，仅节约材料就达4亿元/年。

因此高性能混凝土的优越性与经济，使其用途不断扩大，在不少工程中得以推广应用。

一、研究背景
第十六届国际混凝土路面会议中，专家提出路面设计不仅要提出平均强度要求，还应提出耐久性要求。

在未来发展方向上，提出抗拉强度达17mpa的超高强混凝土，用于铺筑连续的混凝土路面。

提高混凝土道面表面的致密性、抗渗性都是很重要的，而这是需要通过高性能混凝土来实现的。

在过去高速公路的设计和施工中，主要以强度作为控制指标，而
忽视了耐久性的要求。

高性能混凝土是针对工程所处环境，以提高混凝土耐久性为主要目标的适应性混凝土。

目前，因为施工环境条件差异较大，混凝土结构除一般大气环境的碳化作用导致钢筋锈蚀外，还要受到冻融破坏和除冰盐的侵蚀，另外沿海还有广阔的盐渍土地带，局部地区地下水盐碱含量也较高。

近年来的研究以及工程实践经验表明，在设计阶段即考虑预防性的保护措施，并在施工中加强质量的控制是提高混凝土结构耐久性的有效手段。

高性能混凝土技术推广应用，主要涉及设计、施工和养护等阶段，因此，我们必须在了解和掌握混凝土结构所处环境的基础上，在设计阶段，根据气候条件和侵蚀因素，选择合适的化学外添剂和矿物掺合料，针对混凝土不同结构和不同部位，加强高性能混凝土设计和使用高性能混凝土的有关要求。

在施工阶段，加强高性能混凝土的配合比设计，严格落实配合比咨询签认制度，加强原材料质量控制和管理，加强标准化工地建设，做好岗前培训，严格控制生产工艺，注意采用适宜的塌落度，加强原材料质量和混凝土性能检测和控制。

一般会要求各筹建处重点在桩基、墩台、预制梁板和隧道衬砌等部位参照本规定积极试点并推广使用高性能混凝土。

二、高性能混凝土技术指标
要强化高性能混凝土的应用，就要对高性能混凝土的各项技术指标有一个全面的了解，具体的体现在以下几个方面：
1.凝结时间
在工程应用中，高性能混凝土的应用往往作业面大，为了确保在
施工中，高性能混凝土能够成型，并便于进行早期养护，需要采取有效的方法适当延缓高性能混凝土的凝结时间，特别是对于高性能混凝土的初凝时间，一定要根据工程具体的环境条件、气候条件一一改善，并且经工程的实际要求为准，确定合理的凝结时间。

一般情况下，夏季初凝时间要控制在12-14小时内，而终凝时间一般在15-18小时，这样，一方面，既可以保证混凝土的稳定性，又可以保证其稳定性，避免在实际应用中，由于过大的温度应力作用，使得混凝土开裂。

三、坍落度
坍落度作业检测高性能混凝土和易性的一个重要指标，也是保证高性能混凝土质量的重要标准。

一般而言，混凝土的和易性主包括三点，即黏聚性、流动性和保水性。

当前我国国内尚没有同时检测高性能混凝土和易性和坍落度的方法，通常情况下主要是通过坍落度来对其混凝土的流动性进行检测，并且对其保水性和黏聚性进行观察分析。

但是在实际的检测中，由于高性能混凝土所表现出的流动性具有高流态，为此，导致实际检测出的坍落度值相对偏大，一般达到20-24cm，为此，必须要对其进行合理的分析，确保其良好的保水性和黏聚性，确保高性能混凝土的密实度、不离析、不分层，既能满足于施工要求，又可以满足和易性要求。

四、高性能混凝土在桥梁中的应用
据了解，港工工程腐蚀更为严重，据不完全统计，华东、华南27座海港、引桥有74%已腐蚀破坏，华南地区使用7～25年的18座海
港码头、引桥，其中有腐蚀破坏的就占89%，61座水闸使用了4～20年，有腐蚀破坏的占87%，有的码头，建成5～10年就产生腐蚀破坏，从上可知，结构物腐蚀破坏数量之大，范围之广，速度之快是惊人的，这都是耐久性不良造成的，充分说明混凝土耐久性的重要，应引起我们足够重视的。

正是由于多年来上述工程结构不耐久，改变过去只重视强度，忽视耐久性的传统观点，大胆提出配制以耐久性设计为中心的高性能混凝土新概念。

采用低用水量，低水胶比，掺外加剂和矿物细掺料，都是为了提高耐久性，所以高性能混凝土的核心是耐久性，显然它的耐久性是很好的，耐久性差的不能称为高性能混凝土。

无疑是抗渗、抗冻、抗蚀、抗碳化、抗碱骨料反应等各方面都比普通混凝土高很多。

五、相关建议
为了进一步推进高性能混凝土的普遍应用，还可以通过以下方法和措施改善高性能混凝土的各项性能，具体如下：
1.改善掺合料的活性
一般而言，高强度等级的的掺和料主要有硅酸盐水泥，在配制高性能混凝土的过程中，可以在其中掺入一些高活性的掺合料，使得高活性掺合料的不同活性、不同形态、以及不同溶出组成得到充分利用，并且通过科学的配比和掺配，以取得更高的活性。

另外，可以采用高活性的激发剂技术，如活性较高的烧粘土、沸石、粉煤灰的拌制中，加入石膏等激发剂，确保水泥石的孔隙达到所要求的大小，保证高性能混凝土的密实性，避免不良现象的产生。

2.降低水化热
通常情况下，对于高性能混凝土水化热降低的措施有多种方法，具体可以从以下方面入手：一是确保水泥用量要尽可能地低，但是不可以小于450kg/m；二可以掺人保塑剂以及缓凝剂；三可以掺入优质的活性掺合剂；四是加入高效减水剂。

3.确保良好的流动性
对于高性能混凝土良好流动性的具体措施有：一合理配制骨料，粗骨料最好选用碎卵石，大小约为5mm-20mm，而细骨料最好以中砂为主，并且通过砂率的合理控制，使得混凝土的保水性和粘聚性得到进一步的改善；二是掺入特殊的保塑剂，控制其坍落度；三是改善和易性、降低水灰比，提高流动性，确保高性能混凝土的高强度。

四是采用强制式搅拌机，原材料的计量均按重量计，计量值要控制在允许的偏差范围内，水泥和掺合料为1 %，粗细骨料为±2 %，水及化学外加剂为1 %，严禁在拌和物出机后“二次加水”。

结语：
高性能混凝土的应用已渗透到建筑行业的方方面面，无论是高层建筑还是公路桥梁，都离不开它要求的耐久性的问题。

但在混凝土的实际应用过程中，仍会出现混凝土假凝或泌水等问题，这主要是在技术上掌握还不成熟。

相信随着科技的发展，绿色高性能混凝土将是未来的发展方向。

参考文献：
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