高强轻质混凝土在公路桥梁上的应用研究赵利奎

高强轻质混凝土在公路桥梁上的应用研究赵利奎

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摘要:高强轻质混凝土以其变形小、强度高、耐久性好等优势在公路桥梁工程中广泛应用,尤其轻质混凝土能有效降低结构自重,使桥梁结构越来越向大跨度方向发展。本文对轻质混凝土在公路桥梁工程中的应用进行了分析探讨,以期更好的促进公路桥梁工程建设的质量。

关键词:高强轻质混凝土;公路桥梁;配合比;应用

引言

随着交通工程建设的不断发展,社会对公路桥梁工程的质量和品质需求越来越高。公路桥梁工程建设质量的高低,高强轻质混凝土施工是其中最为关键的环节。如何进一步改进和创新高强轻质混凝土施工技术,促进公路桥梁工程建设的健康发展,成为交通建设领域一项十分重要的课题。本文对轻质混凝土在公路桥梁工程中的应用进行了分析探讨,以期更好的促进公路桥梁工程建设的质量。

1高强轻质混凝土概述

随着建筑领域的飞速发展和建筑施工技术的不断进步,混凝土施工技术不断创新和改进,高强轻质混凝土作为一种混凝土施工新技术,显示出了较强的优势。

1.1高强轻质混凝土概念

高强轻质混凝土是指利用高强轻粗集料、普通砂、水泥和水配制而成的密度等级1600~1900、强度等级在LC30以上的结构用轻质混凝土。通常C50-C90强度的混凝土称为高强混凝土,C30-C45强度的混凝土称为中强混凝土,C25强度以下的混凝土称为低强混凝土,C100强度以上的混凝土称为超高强混凝土。高强轻质混凝土是在配比过程中选用高强轻粗集料、普通砂、水泥,在科学合理的密实作用下配置,降低水灰比、提高施工质量、完善施工工艺,形成的一种结构强度在C50以上的混凝土,能更好的满足特殊结构受力与使用要求。在混凝土结构设计时,必须要严格按照高强混凝土设计方案进行科学配置,严格控制施工过程、施工工艺和施工质量,否则极易造成混凝土强度不足问题。高强轻质混凝土的使用,不仅使建筑结构的截面尺寸减小,工程的使用面积和有效空间得到拓展,而且可以加快施工进度,有效降低工程成本,保证工程的后期质量。但在实际桥梁工程施工建设中,桥梁混凝土表面蜂窝麻面问题和裂缝问题较为常见,必须要加强高强轻质混凝土的施工技术,控制好施工质量,才能促进高强轻质混凝土在公路桥梁施工中更好的应用。

1.2高强轻质混凝土优点

高强轻质混凝土是一种新型的建筑材料,具有密度小、传热系数低、自重荷载小、低孔隙率、高抗压强度、强抗变形能力等优点,不仅应用于大跨度桥梁,而且被广泛应用在高层建筑结构、大跨度结构及某些特殊结构中,以高强、轻质的特点取胜,克服了普通混凝土自重过大缺陷,并越来越向着大跨度、重荷载、轻质、时间耐久的方向发展,成为当前桥梁建设的主用材料之一。高强轻质混凝土具有以下优点:梁体自重降低,桥梁跨越能力提高;桥梁自身高度降低,耐久性和使用寿命提高;提高了抗震能力、降低了工程成本。

2桥梁混凝土表面蜂窝麻面问题

混凝土桥梁表面蜂窝麻面是桥梁建设中容易出现的一个问题,主要是以下几方面原因造成的。一是混凝土含气量过大,振捣不密实,气泡难以完全排出,导致混凝土结构表面出现蜂窝麻面现象。二是混凝土配比不当,如果混凝土密度过大导致振捣过程中气泡难以排出。再加上混凝土和易性较差,离析泌水导致大量气泡难以排出,或脱模剂使用不合理,从而致使硬化混凝土结构表面蜂窝麻面现象出现。四是混凝土膜板内有密集的预应力管道,利用混凝土浇筑膜板对混凝土振捣时,如果浇筑不密实、振捣不严实,膜板不能达到标准的要求,导致出现蜂窝和麻面,混凝土膜板强度降低,容易断裂。如果加工混凝土模时达不到要求的精度,出现局部漏洞产生漏浆,导致骨料中泥浆缺失,凝固后形成蜂窝

3高强轻质混凝土配合比设计

3.1严格控制原材料选用

原材料质量高低决定着高强混凝土的质量,水泥作为关键材料,配置时要选择425等级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,控制好采购和进场复检环节,确保水泥合格后才能进场使用;要选择700密度等级、5.0MPa筒压强度、30MPa标号强度的圆球型高强陶粒,指标要满足相关高强轻集料的标准。掺和料等外加剂选择时,为减少水泥用量,加入一种或几种活性矿物材料,比如通过掺入适量的硅灰、优质粉煤灰、磨细高炉矿碴、F矿粉等等掺和剂提高拌合料工作性能,改善和易性和相关的物理力学性能。具体来说,配制LC50轻度以下的高强混凝土时,可以通过掺加粉煤灰实现;配制LC50以上强度的混凝土时,要掺加硅粉等。需要注意的是,掺合料选用时要同时使用高效减水剂,减小用水量、降低水灰比。各种材料严格选用后,具体施工中要结合现场施工,及时采取科学、合理的有效措施,提高混凝土质量。

3.2科学配制配合比

配合比水泥强度、水灰比直接影响着混凝土的强度,必须要严格控制好水泥和混凝土的水灰比配制环节。对高强轻质混凝土来说,水泥用量是影响混凝土强度及性能最主要的参数之一,水泥用量较为关键,增加水泥用量可以提高混凝土的强度,但也会增加其密度。一般高强轻质混凝土的最大水泥用量控制在550kg/m3以下;泵送施工时最小水泥用量要在350kg/m3以上。高强轻质混凝土用水量和水灰比包括净用水量和净水灰比及总用水量和总水灰比,配合比设计时用水量(或水灰比)直接影响硬化混凝土的性能和拌合物的和易性,所以要科学的进行配合比设计。通常情况下,按照施工工艺要求,根据拌合物特征和结构设计要求的强度,统筹考虑施工运输与环境温度等条件,对高强轻质混凝土的配合比试配。通常情况下,最低水灰比要达到0.35,强度保持在80~100Mpa。水泥用量一般控制在400-500kg每平米,80MPa以上混凝土可达500kg每平米,最多不能超过550kg每平米,可以通过外加矿物掺合料方式来科学控制水泥用量。

3.3严格控制搅拌工艺

控制好配合比后,要根据设计方案要求,控制好搅拌环节,粗细骨料控制在3%之内,水泥控制在2%以内,水、高效减少剂、掺合料要控制在1%左右。采用精准检测仪来调整搅拌用水,搅拌时间控制在60s,要充分搅拌,确保密实,搅拌过程中严禁随意加水。

3.4高强轻质混凝土浇筑要点

高强轻质混凝土具有粘性较大、骨料不容易离析、泌水量较少、坍落度快的特点,要加强搅拌、运输、浇筑施工全程的协调管理,采用高频振捣器,结合断面结构尺寸进行分层浇筑、分层振捣,短时间内完成搅拌、浇筑等施工过程,保证混凝土的密实性。不同强度等级的混凝土,采用先浇筑高强混凝土然后浇筑低等级混凝土方式进行施工。浇筑完成后要做好养护,采取科学合理的保温措施,控制好内外温差,延缓混凝土收缩与散热时间,避免内外温差过大导致温度裂缝出现。为防止早期失水导致强度降低,浇筑完成8个小时内要进行覆盖和浇水养护,保持混凝土结构表面的湿润。

4结语

高强轻质混凝土施工条件要求严格,施工质量难以有效控制。施工时必须加强高强轻质混凝土的原材料质量和配合比质量,提高拌合料性能,加强施工全程监管,确保高强轻质混凝土的施工质量。相关技术人员要加强对高强陶粒的分析和研究,生产出更高性能的高强陶粒,进一步改善高强轻质混凝土的力学性能,使高强轻质混凝土在公路桥梁建设中得到更广泛、更高质量和水平的应用,促进公路桥梁工程建设的健康快速发展。

参考文献:

[1]牟廷敏,谢邦珠,丁庆军,范碧琨,黄梅.西部山区桥梁高性能混凝土研究与进展[J].西南公路,2017(02):22-27.

[2]胡玥珥,方瑞星.采用高强轻质混凝土桥梁抗震性能的影响分析[J].黑龙江交通科技,2014,37(09):105+107.

[3]李晓岚.高强轻质混凝土对桥梁抗震性能的影响分析[J].山西建筑,2014,40(04):168-169.

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