高性能混凝土在西柏坡高速的施工質量控制

劉月麗，路 昊

（中交第四公路工程局有限公司六公司，北京 100025）

0 引言

西柏坡高速（三期）工程工期緊、任務重，橋梁結構形式多樣，若采用高標號的水泥，增加水泥用量的做法會導致收縮、徐變增大，也影響混凝土的耐久性；水泥用量的增加會導致施工成本的增加，影響經濟效益；因水泥用量大，水化熱高，某些部位溫度應力難以控制，個別部位可能因此無法施工。針對此特點西柏坡高速（三期）工程采用高性能混凝土應用普通硅酸鹽水泥，摻加優質摻合料和聚羧酸外加劑的高性能混凝土，既保證了工程質量又大大提高了施工進度。

1 原材料情況

西柏坡高速（三期）工程所采用的原材料為以下幾種。

1.1 水泥

配制的高性能混凝土選用的是質量穩定的普通硅酸鹽水泥（P.O），不宜使用早強型水泥。西柏坡高速（三期）工程采用的水泥為普通硅酸鹽鼎鑫P.O 42.5、P.O 52.5水泥；各項指標應滿足國家標準GB 175的規定。

1.2 細骨料

采用河北正定砂場生產的中砂，細度模數為2.76；細骨料應滿足現行公路工程有關專業標準的規定。

1.3 粗骨料

粗骨料應選用質地堅實、均勻潔凈、級配合理、粒形良好、吸水率小的碎石，不宜采用砂巖碎石。配制C50及以上預應力混凝土時，粗骨料最大公稱粒徑不應大于25mm。西柏坡高速（三期）工程采用石家莊市鹿泉碎石場5～20mm二級配及5～31.5mm三級配的碎石。

1.4 摻合料

礦物摻合料應作為高性能混凝土的必需組份。配制高性能混凝土所用的礦物摻合料可為粉煤灰、磨細高爐礦渣粉等其它活性材料，粉煤灰、礦渣粉技術指標應分別滿足相關規范的要求。粉煤灰采用西柏坡電廠Ⅰ級粉煤灰；礦渣粉采用的是河北冀泰有限公司生產的礦渣粉。

1.5 外加劑

采用河北鐵園科技有限公司生產的TY-6型聚羧酸系復合型高性能減水劑；聚羧酸系減水劑符合有關規范的要求。

1.6 水

采用當地飲用水。

2 混凝土配合比設計

2.1 一般規定

2.1.1 混凝土的坍落度應滿足施工要求，西柏坡高速（三期）工程所采用混凝土的坍落度均為200±20mm，在滿足施工要求的前提下盡量采用較低的坍落度。

2.1.2 為改善混凝土的耐久性，混凝土需適量引氣，無抗凍要求的混凝土入模含氣量應控制在2%～4%，有抗凍要求的混凝土的適宜含氣量應由其抗凍等級通過試驗確定，一般宜控制在3%～7%，具體還應符合公路現行規范要求。

2.2 配合比的選定

2.2.1 按選定的混凝土配合比，配制的混凝土拌合物應滿足施工要求，配制成的混凝土應滿足設計強度、耐久性等質量要求。

2.2.2 混凝土中適量摻加符合技術要求的粉煤灰、磨細礦渣粉等礦物摻合料。混凝土中適量摻加符合本技術條件要求的混凝土外加劑，優先選用多功能復合外加劑。

3 高性能混凝土的施工要求及質量控制

3.1 原材料儲存與管理

3.1.1 混凝土原材料進場后，對原材料的品種、規格、數量以及質量證明書等進行驗收核查，并按有關標準的規定取樣和復驗。經檢驗合格的原材料方可進場，對于檢驗不合格的原材料，應按有關規定清除出場。

3.1.2 不同混凝土原材料都有固定的堆放地點和明確的標識，標明材料名稱、品種、生產廠家、生產日期和進場日期。

3.2 計量與攪拌

3.2.1 混凝土原材料應采用電子計量系統以質量計量，每一工班正式稱量前應對計量設備進行檢查，應嚴格按照施工配合比要求進行準確稱量，每盤稱量最大偏差應符合下列規定：水泥、摻合料、外加劑和拌合用水不超過±1%，粗細骨料不超過±2%。

3.2.2 為保證混凝土的均勻性，西柏坡高速（三期）工程混凝土的攪拌采用臥軸式攪拌機并嚴格控制拌合時間。攪拌時，宜先向攪拌機投入細骨料、水泥、礦物摻合料和外加劑，攪拌均勻后，再加入所需用水量，待砂漿充分攪拌后再投入粗骨料，并繼續攪拌至均勻為止。上述每一階段的攪拌時間不少于30s，總攪拌時間不宜少于2min，也不宜超過3min。

3.3 運輸

3.3.1 運輸過程中確保混凝土不發生離析、漏漿、嚴重泌水及坍落度損失超過要求等現象，能保證運至澆筑地點的混凝土具有要求的塌落度和含氣量等工作性能。若運至現場的混凝土發生離析現象時，在澆筑前對混凝土進行二次攪拌，但嚴禁再次加水。

3.3.2 運輸混凝土過程中，特殊季節應對運輸設備采取保溫隔熱措施，防止夏季局部混凝土溫度升高或冬季受凍。采取適當措施防止水份進入運輸容器或蒸發，嚴禁在運輸過程中向混凝土內加水。

3.4 澆筑

澆筑混凝土前，針對工程特點、施工環境條件與施工條件事先設計澆筑方案，包括澆筑起點、澆筑進展方向和澆筑厚度等；混凝土澆筑過程中，及時將入模的混凝土均勻振搗密實，不得隨意加密振點或漏振，不得無故更改事先確定的澆筑方案。

3.5 振搗

3.5.1 澆筑混凝土時，采用插入式高頻振動棒、附著式平板振搗器、表面平板振搗器等振搗設備振搗混凝土。振搗時應避免碰撞模板、鋼筋及預埋鐵件。

3.5.2 使用插入式高頻振搗器振搗混凝土時，采用垂直點振方式振搗。

3.6 養護

3.6.1 混凝土振搗完成后，及時采用蓬布、塑料布等對暴露面進行緊密覆蓋。暴露面保護層混凝土初凝前，應卷起覆蓋物，用抹子搓壓表面至少二遍，使之平整后再次覆蓋，此時注意覆蓋物不要直接接觸混凝土表面，直至混凝土終凝為止。采用塑料薄膜養護層時，其敞露的全部表面覆蓋嚴密，并保持塑料薄膜內有凝結水。采用噴化學漿液養護層時，經試驗證明并采取措施確保不漏噴后，可不灑水養護。

3.6.2 混凝土帶模養護期間，采取帶模包裹、澆水、噴淋水或通蒸汽等措施進行保濕、潮濕養護。

3.6.3 混凝土的蒸汽養護分靜停、升溫、恒溫、降溫四個階段。靜停期間保持環境溫度不低于5℃，灌筑結束4～6h且混凝土終凝后方可升溫，升溫速度不宜大于10℃/h，恒溫期間混凝土內部溫度不宜超過60℃，最大不得超過65℃，恒溫養生溫度不應超過80℃，恒溫養護時間應根據構件脫模強度要求、混凝土配合比情況以及環境條件等通過試驗確定，降溫速度不宜大于5℃/h。蒸汽養護結束后，繼續對混凝土進行保溫保濕自然養護。

4 成本對比分析

高性能混凝土用于橋涵工程中，不但強度高、工作性、耐久性好，最重要的是經濟性，以西柏坡高速（三期）工程C50混凝土為計算實例。

4.1 C50普通混凝土原材料成本（每方）

水泥：0.481噸×395元/噸=189.99元

河沙：0.655噸÷1.65噸/方×25元/方=9.92元

碎石：1.165噸÷1.5噸/方×40元/噸=31.07元

減水劑：0.00572噸×5320元/噸=30.43元

合計：189.99+9.92+31.07+30.43=261.41元

4.2 C50高性能混凝土原材料成本（每方）

水泥：0.356噸×395元/噸=140.62元

河沙：0.655噸÷1.65噸/方×25元/方=9.92元

碎石：1.165噸÷1.5噸/方×40元/噸=31.07元

粉煤灰：0.0625噸×130元/噸=8.13元

礦渣粉：0.0625噸×175元/噸=10.94元

減水劑：0.00572噸×5320元/噸=30.43元

合計：140.62+9.92+31.07+8.13+10.94+30.43=231.11元

從以上計算可以看出高性能混凝土每方原材料成本比普通混凝土要低261.41-231.11=30.3（元）。

5 高性能混凝土的特點

5.1 高性能混凝土具有很高的強度和抗滲能力。

5.2 高性能混凝土具有良好的工作性，混凝土拌合物具有較高的流動性，混凝土在成型過程中不分層、不離析、易充滿模型。

5.3 高性能混凝土使用壽命長，對于一些工程的特殊部位控制結構設計的不是混凝土的強度而是耐久性。能夠使混凝土結構安全可靠地工作50～100年，是高性能混凝土應用的主要目的。

6 結語

高性能混凝土能更好的滿足結構功能要求和施工工藝要求，能最大限度的延長混凝土結構的使用年限，降低工程造價。是一種值得使用和推廣的新一代混凝土。

[1]陳曉育.高性能混凝土的應用及其發展[J].科技資訊，2008，（7）：70.

[2]梁暉.高強高性能混凝土技術綜述[J].新型建筑材料，2001，（2）：4-5.