高性能混凝土是近期混凝土技術的主要方向,這種採用優質材料配製,便於澆築、振搗、不離析、力學性能穩定、早期強度高、具有韌性和體積穩定性等性能的耐久的混凝土,特別適用於高層建築、橋樑以及暴露在嚴酷環境中的建築結構。
公路 橋樑 高性能 混凝土
高性能混凝土是近期混凝土技術發展的主要方向,高性能混凝土是具有某些性能要求的勻質混凝土,必須採用嚴格的施工工藝,採用優質材料配製,便於澆築、振搗時不離析、力學性能穩定、早期強度高、具有長期的力學性能,抗滲性,密實性,水化熱,韌性,體積穩定性等性能的耐久的混凝土,特別適用於高層建築、橋樑以及暴露在嚴酷環境中的建築結構。由於高性能混凝土具有綜合的優異技術特性,引起了國內外材料界與工程界的廣泛重視與關注。十多年來,世界上許多國家相繼投入了大量的人力、財力、物力進行該項研究與開發應用,使高性能混凝土技術取得了很大的進展,在原料的選擇、配合比設計、物理力學性能、耐久性、工作性、結構性能以至應用技術等方面都取得了既有理論基礎又有實用價值的科技成果。
高性能混凝土爲一種能滿足特殊性能和特殊用途的混凝土,僅採用常規材料、普通拌和、澆築和養護等措施達不到高性能混凝土的要求,而是必須通過提高澆築、搗實的方法來提高混凝土的長期力學性能、初期強度、剛度和體積穩定性以及延長其在惡劣環境下的使用壽命。
高性能混凝土往往被人們將其與高強度混凝土聯繫起來,其實高性能混凝土不僅僅是高強度,而且具有相當高的剛度、彈性模量和耐久性,普遍混凝土不能長久作用,如許多混凝土道路在不該開裂的地方開裂或者由於冰凍和融化麗剝落;許多橋面遭受嚴重破壞;許多混凝土橋樑在地震中倒塌。因此,只有採用高性能混凝土纔有可能避免這些不該發生的事故。
1、研究高性能混凝土在路橋中應用的意義
隨着對運輸要求的日益提高,發展“長壽命低維護路面”,採用高性能路面混凝土,提高混凝土的抗折強度與耐久性是當前路面混凝的發展趨勢。
1.1國際化目標要求。1997年召開的第十六屆國際混凝土路面會議,提出路面設計不僅要提出平均強度要求,還應提出耐久性要求在未來發展方向中提出抗拉強度達17MPa的超高強混凝土,用於鋪築連續的混凝土路面。提高混凝土路面表面的緻密性、抗滲性都是很重要的,而這是需要通過高性能混凝土來實現的。
1.2高性能路橋路面混凝土的強度。高性能路面混凝土的重要特徵是具有高抗折強度。使用高性能路面混凝土可以顯著提高路面的承載能力,延長使用壽命或減薄路面的厚度以降低工程造價。
1.3高性能路橋路面混凝土的耐久性。高性能路面混凝土的主要特徵是具有足夠的耐久性,能夠抵抗氣候和環境的長期破壞作用,保證在路面的設計使用期限內,混凝土能夠正常工作。
1.4高性能路面混凝土的變形性質
1.4.1幹縮路面板表面積很大,蒸發量大,幹縮有可能引起路面表面產生收縮裂縫,需加強養護。
1.4.2抗折彈性模量高性能路面混凝土的抗折彈性模量E,經實測,1級爲4.305104Mpa,2級爲4.845104Mpa,3級爲4.605104Mpa。強度3級的高性能路面混凝土的配合比中,骨料用量較少,粗骨料最大粒徑較小。
2、高性能混凝土在橋樑中的應用
高性能混凝土廣泛用於很多離岸結構物和長大跨橋樑的建造,包括長大跨橋樑所用的拌合物。它們主要用於主樑、墩部和墩基,硅粉混合水泥。高性能混凝土有廣泛的應用性,具有易於澆注、搗實而不離析、高超的、能長期保持的力學性能,早期強度高,韌性高和體積穩定性好,在惡劣的使用條件下壽命長、高強度、高流動性與優異的耐久性。推廣高性能混凝土在橋樑中的應用,延長橋樑的使用年限和獲得更好的效益。人們所關注的是高性能混凝土,而不僅僅是高強度混凝土。耐久性、養護的難易程度以及建設的經濟性已成爲工程建設的目標。當前國內應用較好的如上海東海大橋用的混凝土,設計壽命100年,使用的“高性能海工混凝土”是粉煤灰、礦粉等廢料化腐朽爲神奇,成爲特殊的摻和材料,使海工混凝土既有高強度、耐久性、抗腐蝕等特性,又易於施工,直接節約材料成本2000萬元。不僅效果穩定,還能提前感知混凝土的過度疲勞。高性能混凝土在橋樑工程中應用的優點是:a.跨徑更長;b.主樑間距更大;c.構件更薄;d.耐久性增強;e.力學性能加強。
