高性能混凝土及其工程施工質量控制技術

陳春元貴州高速公路集團有限公司

高性能混凝土及其工程施工質量控制技術

陳春元
貴州高速公路集團有限公司

高性能混凝土在客運專線和高速公路施工中的應用越來越廣泛，在進行施工過程中很容易出現各種問題，本文以客運專線和高速公路混凝土施工為背景，研究討論高性能混凝土的性能、定義和存在的問題，高性能混凝土組成材料的不同對其性能造成的影響，并提出幾點高性能混凝土施工質量控制措施。

高性能混凝土；施工質量；控制技術

1、引言

與普通公路相比，高速公路在質量、性能和使用年限上有著更嚴格的要求，混凝土工程施工在公路修建中起著重要作用，混凝土施工技術在現代工程建設中占有重大比例，混凝土施工質量的好壞直接對建筑工程的安全造成影響，所以混凝土的每一道工序都要進行嚴格控制，保證施工工程的質量。

2、高性能混凝土概述

2.1 高性能混凝土的定義

到目前為止，各國研究學者還沒有對高性能混凝土達成統一共識，但總體而言，高性能混凝土是一種新型技術，具有高彈性模量、高強度，變形小、抗滲性好和耐久性強等優點，高性能混凝土要結合組成材料的性能指標、不同結構工程的實際需求以及工程建筑所處的環境特點，以可持續發展和耐久性為基本要求，符合不同含義和性能指標的要求，并且具有適宜的強度和良好的工作性能。

2.2 高性能混凝土的組成

高性能混凝土的主要組成材料有水泥、水、骨料、礦物細粉和外加劑，主要是將水泥、砂、細摻料和水構成砂漿體，砂漿體在包裹石子并填充石子之間的空隙，從而凝結硬化成混凝土，由于混凝土組成材料各自性能的不同以及相互之間的關系，對混凝土的性能造成一定影響。

2.3 高性能混凝土的特點

高性能混凝土的性能特點主要表現為（1）高性能混凝土具有良好的抗滲性能和耐久性，且具有抗侵蝕能力、高彈模、低收縮和低溫度應變，其結構致密，不容易產生裂縫，抗滲性能強。（2）具有良好的工作性能，坍落度損失小、流動性能好，在運輸過程中，混凝土不分層、不泌水、不離析，容易充滿模型，自密實混凝土、泵送混凝土具有良好的自密實性和可泵性。（3）具有高力學性。高性能混凝土的強度主要有抗拉強度、抗壓強度和抗剪強度。（4）具有較高的體積穩定，在混凝土硬化早期應該具有較低的水化熱，后期具有較小的收縮性能。（5）使用壽命長，最高可以達到100年。

3、高性能混凝土原材料的選擇及質量控制

3.1 水泥

水泥是高性能混凝土的主要組成材料，其性能的好壞直接對混凝土的綜合性能和施工質量造成影響，水泥對高性能混凝土綜合性能的影響主要表現為（1）水泥礦物的組成對其造成的影響，（2）水泥的粗細程度和顆粒形狀對其造成的影響，（3）水泥強度對其造成的影響，（4）水泥的堿性氧化物和體積安定性對其造成的影響。在選擇水泥之前要綜合考慮以上分析的指標進行綜合評定。

3.2 骨料

骨料是高性能混凝土的主要組成部分，比例占到70%左右，骨料對高性能混凝土的影響主要有（1）骨料的化學活性成分和水泥中的堿性成分發生化學反應，產生的堿——骨料有害反應。（2）骨料本身的粗細顆粒程度、粒性、有害物質含量、顆粒級配和強度對高性能混凝土造成的影響。

3.3 外加劑

外加劑的作用是改善混凝土綜合性能，在混凝土攪拌過程中添加一定量的外加劑可以改善混凝土的綜合性能，外加劑的種類有很多主要有高效減水劑、膨脹劑和引氣劑。

3.4 礦物細粉

礦物細粉是高性能混凝土組成材料的重要部分，可以改善混凝土的強度、耐久性和和易性，使用最多的摻合料是礦渣、硅粉和粉煤灰，可以單獨摻入，也可以混合摻入來提高混凝土的性能。

4、高性能混凝土施工質量控制技術

4.1 原材料的質量控制

高性能混凝土使用之前，需要對其組成材料的品種、規格、數量及合格證明等進行檢查驗收，并進行取樣試驗，保證其各項指標符合設計及相關規范的要求，并應嚴格控制混凝土配比符合設計要求。如水泥應選用非早強型普通硅酸鹽、低堿、低水化熱水泥；粗骨料粒徑宜小于31.5mm，針片狀顆粒含量宜小于10%，細骨料宜選用級配合格的中砂，細度模數最好控制在2.4～2.8，含泥量宜小3%；外加劑應選用聚梭酸系高效減水劑等。

4.2 稱重計量控制

高性能混凝土對稱重精度的要求非常高，具體應符合以下規定：水泥與摻合料±1.5%、粗骨料±2.0%、細骨料±1.5%、水與外加劑±1.0%。對于計量系統和儀器也要定期進行檢查和校核，確保稱重的精確性。

4.3 攪拌控制

目前以采用精確的計算機自動控制系統進行攪拌作業，確保原材料攪拌的均勻性。其中需要注意的是，在原材料中加水之前應將干料攪拌30s，高效減水劑應先溶于水中，并分次添加摻合，加入摻合劑后的攪拌時間不低于2min。

4.4 施工過程控制

混凝土攪拌完成后需要對其進行取樣試驗，通過試驗后才能進行澆筑。澆筑過程中應防止混凝土離析現象的發生，如一次性澆筑到指定位置，避免二次搬運；混凝土的下落高度不超過1.5m等措施。對于入模的混凝土還應進行振搗，以增加其密實度，并使其填充更加均勻。

4.5 拆模與養護

拆模必須在混凝土具有一定的強度和硬度，能以承擔自重和其他相關的施加應力時才能拆模。拆模之后要對混凝土進行養護工作，一般采用草簾或麻袋覆蓋，最初三天的白天應每隔2小時澆一次水，夜間澆水也不能低于2次，以后24小時內應最少澆水4次，并應視具體天氣情況而定，保持表面的溫度和濕度，總養護時間不應少于14天，以保證其具有良好的密實性和強度。

5 、結語

混凝土工程施工技術是現代工程中常用的一種施工技術，而高性能混凝土是工程施工中必不可少的材料，為了進一步的提高工程施工的質量，要充分結合工程所處環境、組成材料性能和不同工程的實際需求正確選取混凝土，充分利用科學合理的方法嚴格要求施工質量，最后還需要做好后期養護工作，以全面提高混凝土施工的工程質量。

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