半山特大桥高性能耐久混凝土施工技术

《半山特大桥高性能耐久混凝土施工技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、半山特大桥高性能耐久混凝土施工技术　　　　　　(中铁六局呼和浩特铁建公司，内蒙古呼和浩特010050)　　摘要：文章就施工过程中对高性能混凝土含义的定义及其应具备的性能的理解，分析了对其原材料的基本要求和对混凝土产生的作用，并结合铁路特大桥工程实践对高性能混凝土的配制及测试结果做了详细的阐述。　　关键词：高性能混凝土；耐久性；工作性能；应用　　中图分类号：U448.135.4文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)03—0055—03　　半山特大桥是新建铁路温福线(福建段)站

2、前工程第Ⅲ标段的一座特大桥，设计时速200km/h，使用寿命100年；桥梁跨越海湾及其岸边农田、鱼塘，经过海水区严重腐蚀环境，设计采用国内最近几年才提出的高性能耐久混凝土。　　1高性能耐久混凝土的概念　　混凝土结构在自然环境和使用条件下，随着时间的推移，材料逐渐老化和结构性能劣化，出现损伤甚至损坏，是一个不可逆的过程。混凝土结构耐久性可定义为，在预定作用和预期的维护与使用条件下，结构及其部件能在预定的期限内维持其所需的最低性能要求的能力。结构在规定的使用年限内，在各种环境条件作用下，不需要额

3、外的费用加固而保持其安全性、正常使用性和可接受的外观的能力。　　2高性能耐久混凝土的性能　　高性能耐久混凝土的性能包括强度、碳化深度、氯离子渗透性、抗冻性能、耐腐蚀性能、抗渗性能、抗裂性等。　　现行的普通铁路混凝土结构，主要考虑荷载作用下的承载力要求，所依赖的是材料的强度。耐久性混凝土设计要考虑结构长期使用过程中由于环境作用引起材料性能劣化对结构安全性与适用性的影响，所依赖的是结构的设计使用年限、环境类别及其作用等级。参照《混凝土结构耐久性设计与施工指南》，结合我国铁路混凝土结构的具体情况，

4、将环境类别分为碳化环境、氯盐环境、化学侵蚀环境、冻融破坏环境和磨蚀环境，作用等级分别为3～4级。半山特大桥主要是氯盐环境L2－L3、化学侵蚀环境H2。传统上人们采用混凝土抗高压水渗透的能力——抗渗标号来表示混凝土的密实性能。实践证明，抗渗标号比较适合于判定低强度等级混凝土的密实性，但却难以区分现代混凝土的密实性，因为强度等级超过C30的混凝土，抗渗等级几乎均能达到P20及以上的水平，单靠抗渗标号已难以区分混凝土抵抗外界水、气及溶于水汽中的其他有害物质侵入混凝土内部能力的大小。CO2和氧气等气体介

5、质主要是通过扩散向混凝土内部传输的，其驱动力是浓度差而不是压力差。因此，采用以美国ASTMC1202快速电量测定方法为基础的标准试验方法——电通量，相对评价混凝土密实性或抗侵入性，从而间接评价混凝土的耐久性。当混凝土水灰比较大时，电通量值就大；反之，电通量值相对就小。　　当混凝土结构处于含氯盐的海水或空气环境中时，氯离子也会从混凝土表面逐渐扩散到钢筋表面并使钢筋脱钝。防止氯离子渗入混凝土内部最为简便和有效的途径就是提高混凝土的抗侵入性和增加钢筋的保护层厚度。　　混凝土抵抗化学侵蚀的能力取决于两个

6、方面的因素，一方面，混凝土的胶凝材料本身应能有效抵抗环境中有害离子的化学侵蚀。另一方面，混凝土抗化学侵蚀的能力还取决于混凝土本身的密实性。混凝土愈密实，环境中的有害离子愈难渗入其内。　　3高性能耐久混凝土原材料的选用　　高性能耐久混凝土的配制技术途径是用符合要求的优质水泥、级配良好的骨料、性能稳定的掺和料和高效减水剂，降低混凝土的水胶比。高性能混凝土具有高耐久性，特别具有较高的抗氯离子渗透性，同时还具有高强度、高工作性及高尺寸稳定性。高性能耐久混凝土的力学性能和耐久性性能远远优于传统混凝土，

7、其主要原因是低水灰比、高效减水剂及矿渣和粉煤灰等胶凝性矿物掺和料的使用，合理的施工配合比的设计，使得混凝土结构密实度相对提高，增加了混凝土结构的耐久性。　　3.1水泥　　水泥过细，水泥熟料中C3A含量过高，将导致水泥的水化速度过快，水化热过于集中释放，表现为混凝土的收缩增大、内外温差偏大、抗裂性下降，对混凝土耐久性不利。因此，应对水泥比表面积及C3A含量加以限制。如要求水泥比表面积≤350m2/kg；C3A≤8.0%。水泥中的碱含量过高不仅容易引发混凝土的碱——骨料反应，而且增加混凝土的开裂

8、倾向。不宜采用碱含量过高的水泥，要求碱含量≤0.06%。半山特大桥选用的江苏双龙集团有限公司的P.O42.5级水泥，各项指标符合要求。　　3.2掺和料　　采用烧失量大的粉煤灰配制的混凝土工作性差，强度效应差，耐久性差。因此，对粉煤灰的烧失量应予重点控制，而对于细度不必过于苛求。在混凝土中掺入矿渣能增加耐久性，矿渣越细，活性越高，但收缩也随矿渣细度的增加而增加，所以太细了也不好。从减少混凝土收缩开裂的角度出发，磨细矿渣的比表面积以不超过500m2/kg为宜，最好不超过450m2/kg。现在选用的