淺析高性能混凝土的性能及其在路面施工中的應用

劉飛

摘 要：隨著經(jīng)濟社會的高速發(fā)展，國家隊交通基礎設施建設投入越來越大，混凝土作為交通工程施工建設最主要的基礎材料之—，其性能品質(zhì)成為道路質(zhì)量的關鍵，以耐久性為特點的高性能混凝土就是在這種高標準、高要求的前提下應用而生的。

關鍵詞：高性能混凝土；性能；應用；施工

高性能混凝土是在普通混凝土的基礎上發(fā)展而來的，高性能混凝土在保持普通混凝土特性不變的情況下，通過一些科技手段和技術措施來提高混凝土的各項性能，使混凝土不但滿足設計強度，而且混凝土的耐久性更長、工作性更好、使用更方便經(jīng)濟。

一、高性能混凝土的性能

（1）高性能混凝土的施工性能①工作性：高性能混凝土的工作性是混凝土的流動性、粘聚性、保水性、保坍性等性能的綜合反映。②可泵性：混凝土的可泵性指混凝土易于流動且保坍性良好便于泵送的性能。③緩凝性能：為防止混凝土分層澆筑時由于混凝土凝結(jié)時間短而澆筑間隔時間較長引起冷縫，適當延長混凝土的初凝時間和終凝時間，這就是混凝土的緩凝性能。④早強性能：混凝土的早強性能是使混凝土早期強度增長較快以滿足施工強度要求的性能。⑤低水化熱：通過降低混凝土的水泥用量，摻加優(yōu)質(zhì)礦物摻和料來降低混凝土的水化熱。

（2）高性能混凝土良好的使用性能①外觀質(zhì)量：高性能混凝土可以使構筑物表面外觀色質(zhì)均勻一致，無色斑、色差，混凝土表面平整密實光亮，無蜂窩麻面、無浮漿、無砂線和水線。②耐久性：耐久性反映混凝土結(jié)構物在使用環(huán)境中，長期抵抗內(nèi)部和外部劣化因素作用，維持其結(jié)構功能的性能。③體積穩(wěn)定性：可以減少混凝土因干縮或變形產(chǎn)生的裂縫，提高混凝土的使用性能。④經(jīng)濟性：經(jīng)濟性是高性能混凝土基本性能之一，一方面延長了結(jié)構使用壽命，減少了維修費用，降低了施工成本設計和施工需要；一方面應考慮混凝土組成材料的性價比，使混凝土更加高效經(jīng)濟。

二、高性能混凝土在路面施工中的應用效果

（1）在公路上的應用。在路面施工中采用普通的商品混凝土，即使強度達到設計的要求，但是混凝土的彈性模量等參數(shù)會相應提高，不利于混凝土在復變荷載環(huán)境下使用，采用高性能混凝土就可以滿足這個要求。高性能混凝土改善提高了施工性能，方便了混凝土的施工澆筑，但施工時應注意混凝土的振搗順序、振搗速度和振搗有效半徑，防止混凝土欠振或過振，影響混凝土的密實性和外觀質(zhì)量。還需控制好混凝土澆筑的分層厚度和分層澆筑時間，以防分層過厚無法振搗和分層澆筑時間過長形成混凝土冷縫。（2）在橋梁上的應用。高性能混凝土具有很好的工作性性、易于澆注、不離析、且能長期保持的結(jié)構的力學性能，韌性高和體積穩(wěn)定性好，在惡劣環(huán)境下耐久性好、使用壽命長。因此高性能混凝土應用在橋梁工程中可以使橋梁跨徑更長、主梁間距更大、構件更薄、耐久、力學承載力高。目前，高性能混凝土已廣泛的用于各種離岸結(jié)構物和橋梁構件中，包括主梁、橋墩、墩基等。

三、高性能混凝土路在面施工應用中的注意事項

（1）原材料選擇①水泥：水泥是影響混凝土強度的主要材料，高性能混凝土必須使用低堿和性能相對穩(wěn)定的水泥，根據(jù)混凝土配制強度選用不同強度等級的水泥，盡量降低混凝土的水膠比和水泥用量。②外加劑：應根據(jù)需提高混凝土的性能選擇相應的外加劑，外加劑的生產(chǎn)廠家需有較大的生產(chǎn)規(guī)模和質(zhì)量檢驗檢測部門，廠家應有完善的質(zhì)量保證體系，生產(chǎn)的外加劑性能穩(wěn)定。應根據(jù)地材水泥與外加劑的適應性試驗來選用與水泥相容性良好的外加劑，外加劑的摻量應通過試驗確定。同時摻加不同功能的外加劑時，需通過試驗確定是否影響外加劑的性能。③集料：高性能混凝土用粗細集料必須潔凈、級配良好且強度滿足混凝土要求，粗細集料的吸水率較小。細集料宜用中粗砂，細集料中不宜含有風化砂粒。粗集料的顆粒均勻，針片狀顆粒含量較少；應無風化石或其他軟弱顆粒，粗集料的合成級配應通過試驗確定，應使粗集料能相互填充。所用集料應進行堿集料試驗，符合要求的集料方可用于高性能混凝土。④礦物摻合料：在高性能混凝土中加入摻合料是提高混凝土性能的方法之一，常用的礦物摻合料有優(yōu)質(zhì)粉煤灰、粒化高爐礦渣、礦粉和超細硅粉等。礦物摻合料應選用信譽好質(zhì)量穩(wěn)定可靠的廠家，使用前應通過試驗檢測確定其使用等級是否滿足要求。摻加礦物摻合料時必須考慮水泥中摻合料的組分和數(shù)量，然后根據(jù)混凝土的性能和強度及相關技術規(guī)范確定摻量。⑤其他摻合物：用于高性能混凝土的摻和物還有鋼纖維、聚丙烯纖維、橡膠或塑料粒子等，其摻量根據(jù)設計要求或通過試驗確定，摻加纖維或粒子后，混凝土的性能會有所改變，還需調(diào)整外加劑、礦物摻合料等材料用量，應通過試驗來確定混凝土的整體性能。

（2）優(yōu)化配合比設計。高性能混凝土試驗室配合比確定以后，還應根據(jù)施工條件進行混凝土試拌和和澆筑試驗構件，檢查混凝土是否滿足施工性能，如不能完全滿足施工要求和構筑物的使用性能，需要分析原因?qū)υ囼炇遗浜媳冗M行改進優(yōu)化；在正常施工過程中，還需根據(jù)環(huán)境和施工工藝對配合比進行優(yōu)化。

（3）混凝土的拌和及運輸。由于高性能混凝土摻加了外加劑和摻合料，因此需適當延長混凝土的攪拌時間，才能使混凝土充分拌和均勻。混凝土運輸宜用混凝土罐車并不停地攪動，混凝土從開始拌和到澆筑結(jié)束的時間不得大于混凝土的初凝時間；混凝土在運輸過程中不得隨意加水。在冬季運輸混凝土時必須采用保溫措施以保證混凝土入模溫度。

（4）混凝土構件的早期養(yǎng)護。高性能混凝土澆筑后需及時覆蓋養(yǎng)護，混凝土構件拆去模板后，對裸露的混凝土應及時噴水養(yǎng)護，保證混凝土表面有足夠的水分讓水泥水化，提高混凝土表面強度，減少混凝土表面的干縮裂縫，保證混凝土構件的使用性能。

四、結(jié)語

在高性能混凝土應用時，先從原材料的選擇到配合比的優(yōu)化設計上應充分考慮能夠最大限度地提高混凝土的性能，再從混凝土拌和、運輸及施工工藝方面保證混凝土的高性能，最后通過對硬化混凝土的養(yǎng)護和保護，使得高性能混凝土的優(yōu)越性能得到充分發(fā)揮。

參考文獻

[1]莫宗庭；高性能混凝土在道路橋梁工程中的應用[J]；中國城市經(jīng)濟；2011年18期

[2]劉子春；談高性能混凝土在公路橋梁中的應用[J]；科技創(chuàng)新與應用；2012年07期

（作者單位：鹽城市公路工程有限責任公司）