高強混凝土存在的優點及其在公路工程中應用

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高強混凝土存在的優點及其在公路工程中應用
摘要:高效能混凝土不僅滿足化預拌生產和機械化泵送施工、具有足夠的強度,而且是一種耐久性優異的混凝土。與傳統的混凝土相比,高效能混凝土在配合比上的特點是低用水量、較低的水泥用量,並以化學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部的孔隙少,具有致密的微觀和細觀結構,抗滲效能優良,因此在混凝土的耐久性問題受到普遍重視的今天,高效能混凝土無疑是解決結構耐久性最有效和最的途徑。本文簡要介紹了高強混凝土的概念及其優越性,同時對高強高效能混凝土的一般設計原則及施工方法也作了論述。
關鍵詞:高強混凝土 優越性 公路施工 方法
        0 引言
        建國以來的50年是我國進行大規模經濟建設的50年。全國從南到北,從內地到邊疆,到處都在進行著規模巨集大的基本建設。大規模的建設和巨大的工程量,促進和推動了作為最大宗基本建設材料的混凝土及其相關技術的飛速。 
        從技術角度來看,我國目前的水平也較高,我國的工程技術人員已經掌握了高度達382.5m一泵到頂的技術,一次連續澆築超過2萬m3的超大體積混凝土技術,邁入世界先進的行列;至於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,施工難度之高,均堪稱世界之最。
        1 高強度高效能混凝土概念
        對於高強混凝土,各國沒有準確的定義,同時各國的區分標準也不盡相同。長期以來,我國現場澆築混凝土強度等級大量低於C30,預製混凝土構件普遍低於C40;同時混凝土結構設計規範中的公式大部分是根據較低強度混凝土構件的試驗資料得出,對於強度較高的C50或更高等級的混凝土明顯不適用;另外從混凝土的製作技術來看,C50及更高等級的混凝土在施工時需要嚴格的質量管理制度和較高的施工水平。考慮到我國目前的施工水平和質量管理制度現狀,以C50作為劃分高強混凝土的指標,強度等級達到或超過C50的混凝土為高強混凝土。高效能混凝土概念的提出至今也只有10多年的時間,它是伴隨著高強混凝土而問世的。
        高效能混凝土不僅滿足工業化預拌生產和機械化泵送施工、具有足夠的強度,而且是一種耐久性優異的混凝土。與傳統的混凝土相比,高效能混凝土在配合比上的特點是低用水量、較低的水泥用量,並以化學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部的孔隙少,具有致密的微觀和細觀結構,抗滲效能優良,因此高效能混凝土的耐久性很好。高效能混凝土在硬化過程中體積穩定、水化熱低、溫升小,冷卻時的.溫度收縮小,乾燥收縮也小,所以硬化後不易產生巨集觀和微觀裂縫。我國鋼筋混凝土結構規範組1978年的一項調查表明,在一般環境下有40%工業民用建築結構的混凝土已碳化到鋼筋表面,而在較潮溼的環境下90%構件已經鏽蝕。
        因此在混凝土的耐久性問題受到普遍重視的今天,高效能混凝土無疑是解決結構耐久性最有效和最經濟的途徑。
        2 高強混凝土有三大優越性
        2.1 在一般情況下,混凝土強度等級從C30提高到C60,對受壓構件可節省混凝土30-40%;受彎構件可節省混凝土10-20%。
        2.2 凝土比普通混凝土成本上要高一些,但由於減少了截面,結構自重減輕,這對自重佔荷載主要部分的建築物具有特別重要意義。再者,由於樑柱截面縮小,不但在建築上改變了肥樑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,該建築原設計用C40級混凝土,改用C60級混凝土後,其底層面積可增大1060平方米,經濟效益十分顯著。
        2.3 由於高強混凝土的密實效能好,抗滲、抗凍效能均優於普通混凝土。因此,國外高強混凝土除高層和大跨度工程外,還大量用於海洋和港口工程,它們耐海水侵蝕和海浪衝刷的能力大大優於普通混凝土,可以提高工程使用壽命。
        2.4 高強混凝土變形小,從而使構件的剛度得以提高,大大改善了建築物的變形效能。
        3 高強混凝土配合比設計的一般原則
        3.1 高強混凝土的用水量低,水灰比一般小於0135;對80MPa的混凝土,水灰比小於0130;對100MPa的混凝土,水灰比小於0126;更高強度時水灰比取0122左右。