高性能混凝土在公路工程中的應(yīng)用淺談

龔繼偉

摘 要：高性能混凝土振搗不離析，易于澆筑，而且可以較長時(shí)間保持力學(xué)性能，體積穩(wěn)定，早期強(qiáng)度高。特別是在公路工程施工時(shí)，公路工程的應(yīng)用壽命以及承載量不斷提升。現(xiàn)階段，在公路工程中應(yīng)用這種高性能混凝土?xí)r，需要制定科學(xué)、先進(jìn)的施工方法，以使這種材料的性能能夠充分全面發(fā)揮，從而為打造高質(zhì)量的工程項(xiàng)目奠定良好基礎(chǔ)。本文根據(jù)筆者工作實(shí)踐，對(duì)高性能混凝土在公路工程中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：高性能 混凝土 公路工程 應(yīng)用

1 高性能混凝土

1.1 高性能混凝土原材料。高性能混凝土原料主要包括水泥、細(xì)集料、粗集料、粉煤灰和水等。水泥選擇的要求較高，在抗壓性和抗折性上都有一定標(biāo)準(zhǔn)。高性能混凝土要根據(jù)混凝土性能要求選擇合適水泥，一般來說超過 350m 2 d 的混凝土，會(huì)選用標(biāo)號(hào)超過 32. 5 的硅酸鹽水泥，鋁酸三鈣含量不能超過 8%，細(xì)度保持在 10% 以下，堿含量不能達(dá)到 8% [1] 。骨料分為細(xì)集料和粗集料。細(xì)集料一般選擇天然中粗河砂，模數(shù)要求在 2. 0 ～3. 0，質(zhì)地均勻。粗集料，松料一般選擇級(jí)配合適的碎石，一般為二級(jí)或三級(jí)，也可尋則卵石或者碎卵石，對(duì)大骨料含量進(jìn)行控制，最大骨料粒徑不能超過 31. 5mm，最大能達(dá)到鋼筋保護(hù)層厚度的 2/3，高強(qiáng)度的混凝土顆粒粒徑最大不能超過 25mm，壓碎指標(biāo)不能超過8%。

1.2 高性能混凝土的性能。（1）流動(dòng)性強(qiáng)。高性能混凝土流動(dòng)性強(qiáng)，容易攪拌，而且用水量較傳統(tǒng)混凝土較低，不會(huì)出現(xiàn)離析反應(yīng)，容易成型，而且自密實(shí)強(qiáng)，填充性好。（2）穩(wěn)定性高。高性能混凝土穩(wěn)定性高，固結(jié)后不容易出現(xiàn)變形、扭曲、收縮和裂縫現(xiàn)象。與普通混凝土相比，彈性模可以達(dá)到 45Gpa。（3）耐久性強(qiáng)。高性能混凝土在硬化后具有較強(qiáng)的低滲透性，可有效減少雨水滲透，同時(shí)抗擊外界重物壓力和高溫暴曬。其抗壓強(qiáng)度能超過 200Mpa。（4）耐火性。在高溫作用下，高性能混凝土?xí)a(chǎn)生剝落和爆裂現(xiàn)象，這是由其高密實(shí)度引起的，高密實(shí)度導(dǎo)致水分不能輕易從混凝土中排出，受到高溫的影響，水蒸氣形成飽和蒸汽壓力，內(nèi)部壓力增大，在拉伸應(yīng)力作用下可以使高性能混凝土發(fā)生剝落或爆裂。（5）經(jīng)濟(jì)性能較好。高性能混凝土使用可以降低結(jié)構(gòu)自重，減少截面尺寸，，減少鋼筋和混凝土用量，提高工程效益，節(jié)省工程成本。

2 高性能混凝土在公路工程中的應(yīng)用

2.1 高性能混凝土拌和技術(shù)。準(zhǔn)備好原料后就可以進(jìn)行高性能混凝土的拌和。在拌和過程中應(yīng)當(dāng)根據(jù)公路工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求進(jìn)行，對(duì)其強(qiáng)度和性能耐性做出明確要求，根據(jù)工程要求進(jìn)行合理搭配，要對(duì)砂、石中的含水量進(jìn)行測(cè)定，把按照比例配備的原料進(jìn)行拌和，在這個(gè)過程中盡量降低水和水泥用量，同時(shí)可以使用高效減水劑和粉煤灰摻和料。、在拌和過程中，采用稱量控制系統(tǒng)控制原材料用量，拌和之后應(yīng)當(dāng)進(jìn)行耐久性實(shí)驗(yàn)和坍落度、泌水性測(cè)試。同時(shí)要嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間，如果使用粉劑，攪拌時(shí)間可以適當(dāng)延長，不能低于 35s，確保攪拌后產(chǎn)出的混凝土質(zhì)地均勻，有較好的黏聚性。

（1）高效減水劑。高效減水劑能提高高性能混凝土的黏聚性，減水劑的用量要根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行確定，一般不超過凝膠總量的 2%，如果混凝土中用到了硅灰，可以適當(dāng)提高高效減水劑的用量。高效減水劑的使用應(yīng)當(dāng)在專業(yè)人士的指導(dǎo)下進(jìn)行。（2）摻和料。摻有硅灰的話，用量一般不超過 15%，粉煤灰的使用要符合標(biāo)準(zhǔn)，要有嚴(yán)格、統(tǒng)一的來源廠商，使用量維持在15%左右，最高不超過 30%，摻和料的使用一般根據(jù)混凝土的性能進(jìn)行調(diào)整，如果混凝土的強(qiáng)度要求不高，可以適當(dāng)增加粉煤灰和礦渣的使用量。（3）水膠比。在實(shí)際的公路工程中，水膠比對(duì)高性能混凝土的強(qiáng)度至關(guān)重要，一般水膠比控制在 0. 01 ～ 0. 02 之間，具體施工設(shè)計(jì)中要根據(jù)工程的施工要求進(jìn)行確定。

2.2 澆筑和振搗。（1）澆筑工藝。拌和結(jié)束后高性能混凝土要經(jīng)過檢測(cè)，檢測(cè)合格的混凝土要及時(shí)運(yùn)往施工現(xiàn)場進(jìn)行澆筑，在澆筑之前應(yīng)當(dāng)考慮的是高性能混凝土的運(yùn)輸，一般最合適的的工具是攪拌車，如果用其他運(yùn)輸方式，那么要充分考慮坍落度損失。如果利用泵進(jìn)行輸送和施工，原料中要添加粉煤灰，對(duì)砂率進(jìn)行調(diào)整，增加泵的輸送性。高性能混凝土的運(yùn)輸時(shí)間控制在五小時(shí)內(nèi)。澆筑時(shí)間也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行控制，一般在上層混凝土澆筑前，要確保下層混凝土為初凝狀態(tài)，否則會(huì)影響澆筑質(zhì)量，澆筑時(shí)間應(yīng)當(dāng)是連續(xù)性的，如果不得不中斷，那么中斷時(shí)間應(yīng)當(dāng)控制在一個(gè)半小時(shí)內(nèi)。（2）振搗。高性能混凝土在流動(dòng)性上要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通混凝土，因此澆筑時(shí)要同時(shí)進(jìn)行振搗，選用專業(yè)的強(qiáng)力振搗設(shè)備，如插入式高頻振搗棒、附著式平板振搗器等。振搗時(shí)要注意振搗器插入不能高于 50mm，保持均勻振搗，避免和鋼筋、模板發(fā)生碰撞，振搗時(shí)間不是固定的，要根據(jù)現(xiàn)場施工的實(shí)際情況來確定，一般當(dāng)混凝土的表面均勻，不再出現(xiàn)氣泡或者浮漿時(shí)，可以停止振搗。

2.3 養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)對(duì)高性能混凝土的強(qiáng)度提升非常重要，尤其是摻料里有粉煤灰和硅灰的混凝土更需要養(yǎng)護(hù)，能有效減少表面塑性裂紋。一般在澆筑結(jié)束后就應(yīng)當(dāng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，如，在表面噴灑養(yǎng)護(hù)劑，或者用遮擋物覆蓋，讓混凝土表面保持濕潤狀態(tài)，保持混凝土的強(qiáng)度，盡可能減少混凝土的開裂現(xiàn)象他，同時(shí)控制溫度，防止內(nèi)部溫差過大。在公路工程施工中，為了能夠切實(shí)發(fā)揮高性能混凝土的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值，必須做好混凝土的后期養(yǎng)護(hù)，由于高性能混凝土有不泌水、水灰比小的特點(diǎn)，同一般的混凝土相比，其養(yǎng)護(hù)工作就顯得更加重要。為了確保混凝土的質(zhì)量，避免開裂等問題出現(xiàn)，養(yǎng)護(hù)時(shí)需要控制混凝土內(nèi)部溫度，并且通過科學(xué)的方法縮小混凝土表面和混凝土內(nèi)部的溫度差，避免外部環(huán)境影響到其表面質(zhì)量而出現(xiàn)劇烈的變化。

3 高性能混凝土在公路工程施工中的質(zhì)量控制

3.1 施工前的質(zhì)量控制。施工前控制主要圍繞原材料，如，水泥、水、集料和粉煤灰等進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，保證原材料來源固定以及配合比。

3.2 施工后質(zhì)量控制。施工后的質(zhì)量控制主要是對(duì)高性能混凝土進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收工作，檢驗(yàn)其質(zhì)量是否符合要求，重點(diǎn)對(duì)高性能混凝土的耐久性和強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。耐久性受到原料配合比等多種因素的影響，要從原料選擇和配合比方面進(jìn)行控制。同時(shí)要合理使用摻和料和減水劑增加穩(wěn)定性和耐久性。高性能混凝土的強(qiáng)度也要從原材料上進(jìn)行質(zhì)量控制，一般選擇質(zhì)量穩(wěn)定的水泥、粗骨料和細(xì)骨料，搭配高活性摻和料，提高混凝土強(qiáng)度。必要情況下也可以對(duì)高性能混凝土進(jìn)行抗凍性和抗?jié)B透性實(shí)驗(yàn)。

結(jié) 語

在公路工程中使用高性能混凝土能提高施工質(zhì)量，延長公路的使用壽命，同時(shí)不斷提高高性能混凝土的施工工藝、配置方法和質(zhì)量控制手段，能提高高性能混凝土的穩(wěn)定性和耐久性，增強(qiáng)其強(qiáng)度，推動(dòng)高性能混凝土在多個(gè)施工領(lǐng)域內(nèi)的推廣和完善。

參考文獻(xiàn)

[1] 李繼足. 探討高性能混凝土在公路工程施工中的應(yīng)用[J].建筑建材裝飾，2015（23）：13，16.