高性能混凝土发展和其在路桥建设中应用探究

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1、高性能混凝土发展和其在路桥建设中应用探究摘要：本文阐述了高性能混凝土的发展现状及最新研究成果，讨论了高性能混凝土的定义，对其优异特性进行了较为详尽的分析。在总结了高性能混凝土成分设计的基础上，提出了一些需要关注的意见和建议。最后，列举了近三十年来高性能混凝土在国内外路桥建设中的应用实例，从中可知高性能混凝土已经成为路桥工程建设中最为重要的结构材料之一。关键词：高性能混凝土性能成分设计路桥建设1、高性能混凝土的涵义关于高性能混凝土的研究最早是由挪威学者在1986年提出的：掺入挪威盛产的硅灰，能大大提高混凝土的

2、强度、抗渗性、抗氯离子扩散性，从而提高混凝土的耐久性。而高性能混凝土这个概念则是在1990年5月由美国混凝土协会正式提出。高性能混凝土指的是具有高耐久性、高强度性、优良工作性、高体积稳定性的混凝土材料。各国学者对高性能混凝土的研究有着自己的侧重点。美国学者更强调耐久性和尺寸稳定性，而日本学者偏重高工作性。我国大多数研究者比较赞同冯乃谦、吴中伟等提出的观点：高性能混凝土应具备高耐久性，要在高强度基础上与使用环境结合考虑；此外，良好流动性也必不可少。当然，在实际研究与应用中，需要综合考量各方面因素，对高性能混凝

3、土中的某些性能酌情偏重。2、高性能混凝土的特性2.1工作性高性能混凝土具有优良的工作性能，包括高流动性、高聚性、可浇注性等。塑性混凝土坍落度一般在1〜5cm范围内，高性能混凝土在新拌状态下坍落度值则超过20cm。同时,为了获得高强度和高密度，新型高效减水剂的使用保证在较低的水胶比条件下，高性能混凝土也能获得较好的流动性。2.2耐久性混凝土的耐久性是指混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素作用下保持其工作能力的性能。除了一些在上世纪九十年代在极恶劣环境下建造的高性能混凝土工程外，关于HPC在非常恶劣的环

4、境下工作超过5〜10年的跟踪实验记录少之又少，所以想要精确地预测HPC的寿命是非常困难的。但是，Atcin认为基于普通混凝土方面的经验，可以安全地假设髙性能混凝土更加耐用。Gagne等认为混凝土的耐久性主要取决于混凝土的渗透性和环境的恶劣程度，因此关于其评价应包括侵蚀介质如何渗入混凝土中，以及环境对高性能混凝土特性的影响。他们通过观测氯离子在某些高性能混凝土中的渗透值证实空隙联通性随水胶比减小而显著变差，使侵蚀介质在高性能混凝土中的移动更困难。黄土元和祝永年等人对环境对混凝土破坏因素进行了详细的分类。2.3

5、力学性能作为结构材料，高性能混凝土在注重耐久性的前提下，也必须具有较高的强度。反应高强度混凝土强度力学性能指标一般有：混凝土立方体抗压、拉伸和弯曲强度、轴心抗压、劈裂强度等。Khanzadi等通过回弹仪来测定高性能混凝土的硬度。Yurtdas等对高性能混凝土进行了杨氏模量的测定。3、高性能混凝土在桥梁中的应用高性能混凝土的应用范围非常广泛，而且还很容易浇注和捣实，不会产生离析现象。高性能混凝土可以出色地、长久地维持自身的力学性能，在工程的早期，混凝土的强度和韧性都很高，体积的稳定性也比较出色。即使在非常艰苦

6、的使用条件下，高性能混凝土的使用寿命也比较长、强度也比较大、流动性比较很高，耐久性也非常突出。通过在桥梁工程中大力推广和运用髙性能混凝土，不仅可以大大地延伸了桥梁的使用寿命、获得了非常好的经济效益；而且人们关心的重点内容已经从高强度特征转变到高性能特征。南京的大胜关长江大桥全场达到了9273m,混凝土的使用量达到了1225万m3。在建设这座大桥的过程中，共用了2355根钻孔桩，大概55万m3的混凝土。因为在这种长江大桥中存在着超大孔径的钻孔桩，桩的长度达到了107〜112m,所以在建设这座桥梁的过程中，混凝

7、土的灌注要求比较高、难度也非常大。根据吕慎明的详细分析，首先优化了混凝土的配合比。因为工程钻孔桩运用了大孔径的、超长的摩擦桩,一些钻孔还处在弱硫酸盐的侵蚀环境之中，这就要求钻孔桩混凝土不仅要很好地达到工程设计的强度要求，还应该具备非常出色的耐久性；这样一来，就能够为保证高性能混凝土以较大的方量实行连续灌注作业。这也要求工程的作业性能非常高。对于这些工程要开展综合的统计分析，结合设计配比的钻孔桩混凝土，进而快速完成工程作业，使得工程达到相关的性能和指标。4、高性能混凝土在到道路建设中的应用耐久性、养护的难易度

8、和建设中费用的多寡都已经变成了高性能混凝土的主要内容，与此同时这些内容也在很大程度上影响了施工性、体积稳定性、耐久性的高低以及力学强度的合适度。因此，高性能混凝土可以在较长的时期内经受冲刷、磨耗、冰冻、水渗、侵蚀等各种极端恶劣的天气和条件，在道路运用过程中，高性能混凝土的耐久性优点显得非常关键和重要。首先，它能够在很大程度上提升路基施工的水平和质量、保证路基不出现下沉现象；其次，还需要破解道路混凝土的强度等级比较