机制砂高性能混凝土在桥梁工程中的应用

机制砂高性能混凝土在桥梁工程中的应用

发表时间：2019-04-28T09:57:27.140Z 来源：《基层建设》2019年第6期作者：李卫华

[导读] 摘要：近年来，伴随我国建筑工程行业的不断发展，工程建设中对于各类资源的需求量也在不断增加，过度的开采和使用使得天然砂的数量和质量都在下降。

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摘要：近年来，伴随我国建筑工程行业的不断发展，工程建设中对于各类资源的需求量也在不断增加，过度的开采和使用使得天然砂的数量和质量都在下降。同时，一些地区的政府也提出了天然砂的限采规定，这就使得天然砂与混凝土用砂的供需矛盾进一步加剧。为了有效解决这一情况，机制砂应运而生，其在高性能混凝土中的应用进一步提升了混凝土的性能，同时也减少了对天然砂的开采。鉴于此，文章对机制砂高性能混凝土在桥梁工程中的应用进行了研究，以供参考。

关键词：机制砂；高性能混凝土；桥梁工程；应用措施

1机制砂高性能混凝土的性能分析

1.1力学性能

混凝土的基本力学性能主要表现在抗弯曲力、抗拉力、粘结力度以及抗折断性等，在混凝土中添加机制砂可以有效提升混凝土的力学性能，因为机制砂多有岩石破碎而成，与天然砂相比，其质地更为坚硬，且机制砂的表面更加粗糙、棱角较多，对于提升界面的粘结力作用明显。除此之外，机制砂所含的石粉也可以对混凝土中的空隙进行有效改善，从而进一步提升混凝土的力学性能[1]。

1.2耐久性

耐久性指的是混凝土在使用过程中，抵抗特殊气候和环境腐蚀以及荷载压力的性能。混凝土的空隙与混凝土自身的抗冻结性能和抗渗性能有着直接的关系，混凝土的密实度高则空隙也相对较小，其抗渗和抗冻结能力也就相对较强。在混凝土中应用机制砂可以有效减少混凝土内部的空隙，提升混凝土整体密实性，从而使混凝土的抗渗、抗冰冻和抗腐蚀性能得到有效提升。通过相关实验的对比，机制砂高性能混凝土的耐久性较普通混凝土而言，高出了30%~50%左右。

2机制砂高性能混凝土在桥梁工程中的应用

2.1配合比设计要点

2.1.1高性能机制砂混凝土配合比设计

配合比计算结合清华大学矿渣硅灰高强混凝土配置方法，通过更改和修改部分假设参数来实现混凝土的配合比计算。

（1）配合比参数假设：单位用水量170kg；混凝土含气量1.0%；水泥：掺和料体积比=3：1；硅灰：矿粉体积比=2：3；机制砂砂率0.39。

（2）配合比计算：水泥质量432kg/m3；矿粉的质量70kg/m3；硅灰质量40kg/m3。细骨料用量682kg/m3；粗骨料用量1080kg/m3。得到高性能机制砂混凝土的初始配比。水泥：砂：碎石：矿粉：硅灰：水=432：682：1080：70：40：170。根据配合比的计算结果，按

GB/T50080—2002测试方法和L型流动仪进行适配混凝土性能测评[2]。

2.1.2试配和调整

配合比的调整关键点是减水剂的用量减水剂用量过低，混凝土的工作性能较差，过高则容易出现离析、泌水等现象表1为经过重复配合比调整后的高性能混凝土各项性能表。

对表1各性能参数分析可知，在试验的前三次，随减水剂的增加，混凝土的流动速度和坍落度和扩展度都在增加；从第四次开始，混凝土开始出现泌水现象，同时坍落度和扩展度还是保持一定增加；第五次试验开始提高砂率，有效的缓解了泌水现象，混凝土坍落度和扩展度都未再出现增长，但混凝土流动速度出现下降，减水剂饱和点保持在1.9%左右，若再提高减水剂的掺加量容易造成离析危险。从五次试验中可以看出，第三次试验配比所得到的混凝土性能最佳。因此，本文中根据砂：碎石：矿粉：硅灰：水：减水剂=432：682：1080：70：40：170：10.3混凝土配比试验。

2.3机制砂高性能混凝土浇筑要点

在桥梁工程的混凝土浇筑环节，主要包括摊铺、振捣和修整等工序。混凝土的浇筑质量也会直接影响到桥梁工程的建设质量和使用寿命，所以施工企业在进行混凝土浇筑时，应严格遵照施工规范进行。混凝土的浇筑作业应严格控制高性能混凝土的入模温度，同时还要控制混凝土的坍落度和含气量。浇筑过程中，通常采用分层浇筑的方法，机制砂高性能混凝土的摊铺厚度不易超过600mm，此外，分层浇筑的间隔时间也要进行合理控制。在振捣环节需要注意的是，机制砂高性能混凝土的流动性较大，在振捣环节需要应用高频振捣棒或附着式平板振捣器等设备配合作业。振捣过程中，振捣器插入深度不能大于50mm，振捣作业应保持均匀，尽可能避免振捣设备与模板或钢筋发生碰撞，通常情况下，混凝土表面没有浮浆或气泡时，方可停止振捣作业[3]。

2.4高性能新型混凝土的养护

在桥梁工程混凝土施工中，对于混凝土浇筑完成后的养护工作也是保证混凝土施工质量的重要环节，所以，桥梁工程的施工企业应对高性能混凝土的养护工作引起足够重视。在桥梁施工中，低温养护和水养护是较为常见的养护方式。适宜的养护措施可以有效防止机制砂高性能混凝土出现过开裂或是过度硬化的现象。在开展养护工作时，施工人员应注意以下几方面内容：首先，要科学安排混凝土养护时间，通常情况下是在混凝土浇筑完成之后的10h进行喷水养护，这样可以保证混凝土的表面湿度，防止混凝土裂缝的出现[4]；第二，对于混凝土的养护要做到持续性，同时还要根据实际的天气情况及时调整养护方法，例如在气温较低的时候，应对混凝土表面进行覆盖，以防止因温差变化产生裂缝。

结语

综上所述，伴随我国城市化进程的不断深化，各地区的路桥工程建设数量也有了明显增加，同时，人们对于路桥工程的施工质量也提

出了更高的要求。在桥梁工程的建设过程中，应用机制砂高性能混凝土，可以有效提升桥梁工程的整提强度和使用寿命，在满足交通运输需求的同时，也能有效降低后期维护成本。所以，桥梁工程的施工企业应不断强化对机制砂高性能混凝土的研究与应用，从而进一步提升桥梁工程的建设质量，促进我国路桥工程事业的更好发展。

参考文献：

[1]俞卓.高性能混凝土在公路桥梁施工中的应用研究[J].交通世界，2017（18）：128-129.

[2]周克元.浅析中高性能混凝土在公路桥梁施工中的应用[J].科技创新与应用，2014（24）：217.

[3]刘矿军.公路桥梁施工中高性能混凝土的应用探究[J].黑龙江交通科技，2012（3）：33.

[4]李继足.探讨高性能混凝土在公路工程施工中的应用[J].建筑建材装饰，2015（23）：13，16.