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高性能混凝土在桥梁施工中的应用研究

摘要：作为一种新型混凝土材料，高性能混凝土大幅度的提高了混凝土在桥梁工程建设中的性能，它是在普通混凝土的基础上运用现代混凝土技术研发出来的。以此为出发点，本文分析了高性能混凝土的特点和性能，从当前道路桥梁施工运用混凝土所存在的问题、高性能混凝土在桥梁中的应用两个方面阐述了高性能混凝土在路桥建设中的作用。研究结果对于开展类似材料的研究具有重要意义。

关键词：混凝土；桥梁施工；应用分析；

中图分类号：tu278.3文献标识码：

0.引言

随着我国国民经济水平的不断发展，桥梁的实际承载能力和跨度也有了较大的提高。在公路工程的建设过程中，高性能混凝土因其具有的高体积稳定性、高强度、高耐久性等优点而被广泛用于桥梁施工中。相关工程实践证明，高性能混凝土在环境条件的适应性、经济条件的合理性等方面具有非常明显的优势，因而高性能混凝土也成为了未来桥梁工程施工的主要发展方向。

1.普通混凝土在桥梁施工中存在的问题分析

1.1拉伸强度较低

普通混凝土是用碎石、砂砾、纤维、水和水泥等按照一定的比例配合而成，这些材料在经过充分的均匀搅拌以后会出现水化反应从而形成我们所常见的水泥。砂砾、石子等在水泥的所有成分中起到支撑或者骨架的作用，并能够在抑制水泥收缩方面起到重要作用。不过也正是因为有大量的碎石和砂砾的存在，水泥搅拌凝固以后的脆性高，这限制了水泥浆的拉伸强度。我们经常见到混凝土出现的开裂便是拉伸强度不够的表现。比如，在立交桥施工过程中，我们会发现由于板桥经常性地弯曲，就算是有强拉力的钢筋架构，混凝土出现裂开的问题还是防不胜防。

1.2耐久性欠佳

一般的观点认为混凝土的耐久性是很好的，只是由于生产工艺和建筑技术的变化及发展，普通混凝土的耐久性越来越不如人意，主要表现在以下两个各方面：

（1）抗冻性差。抗冻性是混凝土在反复的冻结和融化环境中维持原有正常形态和强度的性能指标。工程实践证明，普通混凝土在0摄氏度以下的时候会出现膨胀应力的极速加大从而出现裂缝。可见，普通混凝土的抗冻性是很差的。

（2）耐腐蚀性欠佳。普通混凝土在酸碱环境下的表现直接关系到其耐腐蚀性性能的评价。在工程实践中，我们会发现，在酸碱环境等特殊环境下的混凝土由于碳化等反应的出现会逐渐丧失保护层，从而原先被混凝土保护着的钢铁骨架会被水和空气侵蚀，从而导致混凝土碱度降低，其耐腐蚀性的性能被大大削弱，并会威胁到工程的安全。

1.3易出现变形

这主要表现在混凝土的收缩过程中，由于热胀冷缩规律的存在，混凝土的形态会随着环境特别是温度的变化而变化。在道路桥梁建设中，我们更应该关注混凝土这方面的性能。温度降低带来的收缩过程容易导致混凝土变形，在变形受限的情况下所产生的内部应力如果超过了混凝土的抗拉强度，就会出现裂缝等变形。

2.高性能混凝土的特点和性能

作为一种应用越来越广泛额的新型混凝土，高性能混凝土以其独特的耐久性为主要指标，但具体的讲，高性能混凝土可分为有自密实性、水化热等几方面特性。

（1）自密实性。高性能混凝土有很高的抗离析性和很好的流动性，这两种性能主要表现在施工时的低用水量。因而在对高性能混凝土进行大流动性搭配拌匀后会表现出很好的自密实性，从而方便施工使用。

（2）体积稳定性。体积稳定性对于混凝土来说是很重要的性能指标，高性能混凝土由于具有较高的弹性模量和很低的变形模量而使得其体积稳定性表现得较高。相比较于弹性模量为23gpa的普通混凝土，高性能混凝土由于使用的材料更合适、配合比更合理，其弹性模会在普通混凝土的基础上高出一倍多，达到40gpa以上。干缩值对于混凝土稳定性的提高也很关键，高性能混凝土由于弹性模量高、水泥浆体低、材料粗级高，所以标准的高性能混凝土的干缩值在三个月内会保持在0.04个百分点以内。

（3）水化热。石灰是水化反应和水热产生的重要条件，越低的石灰值会产生相对较低的水化热，从而更方便施工。高性能混凝土由于石灰含量较低，因此水化反应会终结得比较早、比较及时，因而会产生较少的水化热。

（4）收缩和徐变。收缩和徐变是一对呈现相反变化方向的技术指标。高性能混凝土的收缩和徐变也遵循此规律，不过其变化规律呈现出阶段性差异。高性能混凝土的早期收缩率在强度增加的时候会小幅度上扬；中后期则呈现出绝对的相反变化。研究发现，环境因素特别是相对温度及湿度对高性能混凝土的收缩性影响极为明显，不过在同等环境条件下，高性能混凝土的徐变速度和徐变总量相对于普通混凝土来说会更低、更慢。尤其是干燥情况下的徐变值的变化极为少，且会随着强度的增加而明显地降低。

（5）耐久性。耐久性也是高性能混凝土的一个重要指标，甚至可以说是最显著的指标。由于在抗冻、防渗等方面的卓越表现，高性能混凝土得以用十分优异的密实性来增强其抗化学腐蚀的功能，这一点是普通混凝土所不能够达到的。

3.高性