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新世纪耐久性构筑物的建设

自从2o世纪8O年代早期，对高级碱水方英寸(Iibl／-m2689kPa)增加到400O磅／
剂及高反应性火山灰，如硅粉的使用量日益平方英寸时．弗吉尼亚州的桥面裂缝有所增
增加使混凝土混合料在极低的水与粘结材料加。同样在1995年对堪萨斯州29座桥梁状
比的情况下具有很高的和易性。该混台料被况的报道显示使用强度为44／~a的混凝土
称作高性能混凝土，其一般的特点在于养护出现的裂缝比使用强度为31MPa的混凝土
28天时其抗压强度为5O至80MPa，并且在实出现的裂缝多1倍。1997年在得克萨斯州
验室试验中混凝土具有极低的渗透性。在相的观摩桥，即卢塔上跨桥的高性能混凝土桥
对早的龄期该混台料具有很高的强度及弹性面上出现的裂缝比邻接的车道使用普通混凝
模量。土桥面的裂缝要多。在丹佛市，在第23号街
在美国和加拿大对新建造的2O万座桥高架桥工程完成前，高强度混凝土桥面即出
梁进行了检测．结果显示在桥梁修建后不久现裂缝。裂缝的出现是由于使用水泥含量高
有1O万多座混凝土桥的桥面出现了横向裂的(水灰比为031)及快速水化的Ⅱ型水泥
缝。这主要是热收缩的原因造成的。裂缝一而产生的温缩裂缝和自行收缩的结果。水拢
般为全深的并且在沿桥梁长度每隔1至3m的细度为391m2／kg，c3A和C3S的含量为
出现了裂缝。在恶劣的环境条件下，裂缝的72％并且是在1994年生产的约200种Ⅱ型
扩展会使混凝土的渗透性降低并且会加快钢北美洲水泥中标号最高的。通过掺加硅粉可
筋的腐蚀及混凝土的损坏。在美国各州公路渲这种混凝土混合料的开裂趋势进一步恶
及运输工作者协会(AAsH1D)批准使用高强化硅粉可使混凝土的自行收缩增强。对于
度混凝土混台料后．在2O世纪7O年代中期通用的混凝土混台料，小于50％的自行收缩
混凝土桥面的损坏问题仍有所增加，并且当可忽略不计．丽高强混凝土的自行收缩可能
具有较高早期强度的高性能混凝土应甩于公为百万分之几百，和干缩一样高。
路施工中日寸，在2。世纪80年代问题仍没有从2O世纪混凝土施工实践可得出下列
得到解决。结论：
当使用水泥含量高的大范围减水剂(超(1)20世纪进行的大量现场调查显示自
级塑化剂)及硅粉时，可获得276至55MPa从1930年以来在提高水泥及混凝土强度的
的1天湿养护抗压强度。这些混凝土1天的同时．损坏问题一般也会相应增加。
弹性模量为勰8至35．8GPa．为1974年前使(2)s的含量及通用的波特兰水泥细
用的混凝土标称弹性模量的20．7GP且的3到度的逐渐增加可使这些水泥在很早的龄期时
7倍。极高强度的混凝土还可极大地降低蠕产生极高的强度。目前普遍趋向于生产含有
变潜势。混凝土的脆度与显著降低的蠕变潜大比倒新型波特兰水泥的早期强度相当高的
势及观察到的早期裂缝或其它罕见的裂缝有混凝土混合料。和过去的混凝土混合料相
关，这些与工程师对通用混凝土的经验是不比．由于新的混凝土混台料具有较低的蠕变

一致的。及较高的温缩、干缩及弹性模量，很容易产生
在美国弗吉尼亚州、堪萨斯州及克罗拉裂缝。在混凝土混合料中，高强度与早期开
多州对桥面进行的现场试验证明了结论的正裂之问存在着密切的关系。
确性。在1974年．当强度要求从3000磅／平(3)开裂与曝露于恶劣的环境条件的混
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凝土构筑物的损坏之间存在着密切的联系。要取决于是否使用了现场强度试验数据来确
(4)即便采用现代化施工技术，混凝土构定标准误差。对于最大尺寸为25nma的集料
筑物仍然会过早损坏。这表明在规范中对目及lOOnma的坍落度而言，美国混凝土学会对
前混凝土耐久性要求存在问题。于非加气混凝土推荐使用的含水量应为
(5)当考虑现实构筑物的使用寿命时，对~95kg／m3。常规的减水剂可将用水量的要求
混凝土耐久性室内试验结果应谨慎，因为混降低7％至8％，使水的含量下降到180
凝土的开裂状况主要取决于试件的大小，养ks／m3。困此，当允许的水与粘结材料比最
护的实际历程及环境条件因素。实验室试件大为0．40时．水泥含量需要为450kg／m3。假
是小型的并且通常对体积变化不作限制。对如通过使用大量减水剂而使用水量减少三分
含有快速水化水泥的多灰混合料进行的室内之一，水泥含量需为410kg／m3。现场经验表
试验可产生很低的渗透数值。假如将相同的明上的水泥含量太高，以至于构筑物产生
混凝土混台料曝露于干湿、冷热及冻融循环裂缝及耐久性不佳。
频繁的环境下，可证实在实自筑物中使用(2)含水量。美国混凝土学会标准318
的混凝土混合料是不耐久的。在同一环境号通过规定对水与粘结材料比的最大限制规
下，含有大量粉煤灰或矿渣的未充分养护的格来控制含水量。当粘结料仅使用或主要使
混凝土也会在现场出现开裂及损坏现象，然用波