小議高強(qiáng)混凝土在公路工程中的應(yīng)用研究
摘要：從20世紀(jì)30、40年代以來，隨著水泥品種的改善以及化學(xué)外加劑的使用，工程中普遍應(yīng)用的混凝土強(qiáng)度在國際范圍內(nèi)得到穩(wěn)步的增長。本文簡要介紹了高強(qiáng)混凝土的概念及其優(yōu)越性，同時(shí)對高強(qiáng)高性能混凝土的一般設(shè)計(jì)原則及預(yù)彎預(yù)應(yīng)力混凝土組合梁橋的施工方法也作了論述。
關(guān)鍵詞：高強(qiáng)混凝土 優(yōu)越性 公路施工 方法
建國以來的50年是我國進(jìn)行大規(guī)模經(jīng)濟(jì)建設(shè)的50年。全國從南到北，從內(nèi)地到邊疆，到處都在進(jìn)行著規(guī)模宏大的基本建設(shè)。大規(guī)模的建設(shè)和巨大的工程量，促進(jìn)和推動(dòng)了作為最大宗基本建設(shè)材料的混凝土及其相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展。
從技術(shù)角度來看，我國目前的水平也較高，我國的工程技術(shù)人員已經(jīng)掌握了高度達(dá)382.5m一泵到頂?shù)募夹g(shù)，一次連續(xù)澆筑超過2萬m3的超大體積混凝土技術(shù)，邁入世界先進(jìn)的行列；至于正在施工的三峽混凝土工程，混凝土總量超過2500萬m3，其工程量之大，混凝土要求之嚴(yán)，施工難度之高，均堪稱世界之最。
一、高強(qiáng)度高性能混凝土概念
對于高強(qiáng)混凝土，各國沒有準(zhǔn)確的定義，同時(shí)各國的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同。長期以來，我國現(xiàn)場澆筑混凝土強(qiáng)度等級大量低于C30，預(yù)制混凝土構(gòu)件普遍低于C40;同時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中的計(jì)算公式大部分是根據(jù)較低強(qiáng)度混凝土構(gòu)件的試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出，對于強(qiáng)度較高的C50或更高等級的混凝土明顯不適用;另外從混凝土的制作技術(shù)來看，C50及更高等級的混凝土在施工時(shí)需要嚴(yán)格的質(zhì)量管理制度和較高的施工水平?？紤]到我國目前的施工水平和質(zhì)量管理制度現(xiàn)狀，以C50作為劃分高強(qiáng)混凝土的指標(biāo)，強(qiáng)度等級達(dá)到或超過C50的混凝土為高強(qiáng)混凝土。高性能混凝土概念的提出至今也只有10多年的時(shí)間，它是伴隨著高強(qiáng)混凝土而問世的。
高性能混凝土不僅滿足工業(yè)化預(yù)拌生產(chǎn)和機(jī)械化泵送施工、具有足夠的強(qiáng)度，而且是一種耐久性優(yōu)異的混凝土。與傳統(tǒng)的混凝土相比，高性能混凝土在配合比上的特點(diǎn)是低用水量、較低的水泥用量，并以化學(xué)外加劑與粉煤灰作為水泥、砂石之外的基本組成成分。這些使硬化混凝土內(nèi)部的孔隙少，具有致密的微觀和細(xì)觀結(jié)構(gòu)， 抗?jié)B性能優(yōu)良，因此高性能混凝土的耐久性很好。高性能混凝土在硬化過程中體積穩(wěn)定、水化熱低、溫升小，冷卻時(shí)的溫度收縮小， 干燥收縮也小，所以硬化后不易產(chǎn)生宏觀和微觀裂縫。我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范組1978年的一項(xiàng)調(diào)查表明，在一般環(huán)境下有40% 工業(yè)民用建筑結(jié)構(gòu)的混凝土已碳化到鋼筋表面，而在較潮濕的環(huán)境下90%構(gòu)件已經(jīng)銹蝕。因此在混凝土的耐久性問題受到普遍重視的今天，高性能混凝土無疑是解決結(jié)構(gòu)耐久性最有效和最經(jīng)濟(jì)的途徑。
二、高強(qiáng)混凝土有三大優(yōu)越性：
1.在一般情況下，混凝土強(qiáng)度等級從C30提高到C60，對受壓構(gòu)件可節(jié)省混凝土30－40％；受彎構(gòu)件可節(jié)省混凝土10－20%。
2.凝土比普通混凝土成本上要高一些，但由于減少了截面，結(jié)構(gòu)自重減輕，這對自重占荷載主要部分的建筑物具有特別重要意義。再者，由于梁柱截面縮小，不但在建筑上改變了肥梁胖柱的不美觀的問題，而且可增加使用面積。以深圳賢成大廈為例，該建筑原設(shè)計(jì)用C40級混凝土，改用C60級混凝土后，其底層面積可增大1060平方米，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。
3.由于高強(qiáng)混凝土的密實(shí)性能好，抗?jié)B、抗凍性能均優(yōu)于普通混凝土。因此，國外高強(qiáng)混凝土除高層和大跨度工程外，還大量用于海洋和港口工程，它們耐海水侵蝕和海浪沖刷的能力大大優(yōu)于普通混凝土，可以提高工程使用壽命。
4.高強(qiáng)混凝土變形小，從而使構(gòu)件的剛度得以提高，大大改善了建筑物的變形性能。
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三、高強(qiáng)混凝土配合比設(shè)計(jì)的一般原則
1、高強(qiáng)混凝土的用水量低，水灰比一般小于0135;對80M Pa的混凝土，水灰比小于0130;對100MPa的混凝土，水灰比小于0126;更高強(qiáng)度時(shí)水灰比取0122左右。
2、水泥用量一般為400～450kgm3，對80MPa的混凝土可為500kg/m3，更高強(qiáng)度時(shí)也不能超過550kg/m3。應(yīng)該通過外加礦物混合料來控制和降低水泥用量。高強(qiáng)混凝土必須采用優(yōu)質(zhì)水泥。
3、集料應(yīng)挑選強(qiáng)度高、吸水率低的碎石，最大粒徑不超過15～
關(guān)鍵詞：高強(qiáng)混凝土 優(yōu)越性 公路施工 方法
建國以來的50年是我國進(jìn)行大規(guī)模經(jīng)濟(jì)建設(shè)的50年。全國從南到北，從內(nèi)地到邊疆，到處都在進(jìn)行著規(guī)模宏大的基本建設(shè)。大規(guī)模的建設(shè)和巨大的工程量，促進(jìn)和推動(dòng)了作為最大宗基本建設(shè)材料的混凝土及其相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展。
從技術(shù)角度來看，我國目前的水平也較高，我國的工程技術(shù)人員已經(jīng)掌握了高度達(dá)382.5m一泵到頂?shù)募夹g(shù)，一次連續(xù)澆筑超過2萬m3的超大體積混凝土技術(shù)，邁入世界先進(jìn)的行列；至于正在施工的三峽混凝土工程，混凝土總量超過2500萬m3，其工程量之大，混凝土要求之嚴(yán)，施工難度之高，均堪稱世界之最。
一、高強(qiáng)度高性能混凝土概念
對于高強(qiáng)混凝土，各國沒有準(zhǔn)確的定義，同時(shí)各國的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同。長期以來，我國現(xiàn)場澆筑混凝土強(qiáng)度等級大量低于C30，預(yù)制混凝土構(gòu)件普遍低于C40;同時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中的計(jì)算公式大部分是根據(jù)較低強(qiáng)度混凝土構(gòu)件的試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出，對于強(qiáng)度較高的C50或更高等級的混凝土明顯不適用;另外從混凝土的制作技術(shù)來看，C50及更高等級的混凝土在施工時(shí)需要嚴(yán)格的質(zhì)量管理制度和較高的施工水平?？紤]到我國目前的施工水平和質(zhì)量管理制度現(xiàn)狀，以C50作為劃分高強(qiáng)混凝土的指標(biāo)，強(qiáng)度等級達(dá)到或超過C50的混凝土為高強(qiáng)混凝土。高性能混凝土概念的提出至今也只有10多年的時(shí)間，它是伴隨著高強(qiáng)混凝土而問世的。
高性能混凝土不僅滿足工業(yè)化預(yù)拌生產(chǎn)和機(jī)械化泵送施工、具有足夠的強(qiáng)度，而且是一種耐久性優(yōu)異的混凝土。與傳統(tǒng)的混凝土相比，高性能混凝土在配合比上的特點(diǎn)是低用水量、較低的水泥用量，并以化學(xué)外加劑與粉煤灰作為水泥、砂石之外的基本組成成分。這些使硬化混凝土內(nèi)部的孔隙少，具有致密的微觀和細(xì)觀結(jié)構(gòu)， 抗?jié)B性能優(yōu)良，因此高性能混凝土的耐久性很好。高性能混凝土在硬化過程中體積穩(wěn)定、水化熱低、溫升小，冷卻時(shí)的溫度收縮小， 干燥收縮也小，所以硬化后不易產(chǎn)生宏觀和微觀裂縫。我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范組1978年的一項(xiàng)調(diào)查表明，在一般環(huán)境下有40% 工業(yè)民用建筑結(jié)構(gòu)的混凝土已碳化到鋼筋表面，而在較潮濕的環(huán)境下90%構(gòu)件已經(jīng)銹蝕。因此在混凝土的耐久性問題受到普遍重視的今天，高性能混凝土無疑是解決結(jié)構(gòu)耐久性最有效和最經(jīng)濟(jì)的途徑。
二、高強(qiáng)混凝土有三大優(yōu)越性：
1.在一般情況下，混凝土強(qiáng)度等級從C30提高到C60，對受壓構(gòu)件可節(jié)省混凝土30－40％；受彎構(gòu)件可節(jié)省混凝土10－20%。
2.凝土比普通混凝土成本上要高一些，但由于減少了截面，結(jié)構(gòu)自重減輕，這對自重占荷載主要部分的建筑物具有特別重要意義。再者，由于梁柱截面縮小，不但在建筑上改變了肥梁胖柱的不美觀的問題，而且可增加使用面積。以深圳賢成大廈為例，該建筑原設(shè)計(jì)用C40級混凝土，改用C60級混凝土后，其底層面積可增大1060平方米，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。
3.由于高強(qiáng)混凝土的密實(shí)性能好，抗?jié)B、抗凍性能均優(yōu)于普通混凝土。因此，國外高強(qiáng)混凝土除高層和大跨度工程外，還大量用于海洋和港口工程，它們耐海水侵蝕和海浪沖刷的能力大大優(yōu)于普通混凝土，可以提高工程使用壽命。
4.高強(qiáng)混凝土變形小，從而使構(gòu)件的剛度得以提高，大大改善了建筑物的變形性能。
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三、高強(qiáng)混凝土配合比設(shè)計(jì)的一般原則
1、高強(qiáng)混凝土的用水量低，水灰比一般小于0135;對80M Pa的混凝土，水灰比小于0130;對100MPa的混凝土，水灰比小于0126;更高強(qiáng)度時(shí)水灰比取0122左右。
2、水泥用量一般為400～450kgm3，對80MPa的混凝土可為500kg/m3，更高強(qiáng)度時(shí)也不能超過550kg/m3。應(yīng)該通過外加礦物混合料來控制和降低水泥用量。高強(qiáng)混凝土必須采用優(yōu)質(zhì)水泥。
3、集料應(yīng)挑選強(qiáng)度高、吸水率低的碎石，最大粒徑不超過15～