道路橋梁施工中高性能混凝土應用分析

（四川卓景建設工程有限公司 四川成都 610000）

道路橋梁施工中高性能混凝土應用分析

楊 帆

（四川卓景建設工程有限公司 四川成都 610000）

由于高性能混凝土具備很多優勢，所以其在道路橋梁施工中的應用日益廣泛，道路橋梁工程中使用高性能混凝土可以在很大程度上延長其使用年限，同時還可以顯著提升其穩定性和安全性。文章首先介紹了高性能混凝土特點，然后分析了高性能混凝土關鍵技術指標，最后重點分析了強化高性能混凝土性能措施。

道路橋梁；高性能混凝土；性能指標；水化熱

0 引言

隨著我國社會經濟以及科技水平的不斷發展，在橋梁道路施工中的資金投入越來越大。由于高性能混凝土具有眾多優勢，如持久性突出、穩定性好且體積小等，其在道路橋梁施工中的應用越來越廣泛[1]。高性能混凝土包含了很多技術含量，與傳統混凝土相比，在性能上有了很大提升。配制高性能混凝土的核心思想在于：嚴格選用配制材料，優化各種骨料配比，同時加入適量高效復合外加劑，以及工業廢料（常用的工業廢料主要包括粉煤灰、硅灰、礦渣等），還需要綜合考慮混凝土攪拌時的流動性以及設備施工工藝等多方面因素，目標就是得到高流態、低離析并且質量均勻的高強混凝土[2,3]。

1 高性能混凝土特點

（1）高耐久性。耐久性可以從人為劣化和自然老化兩個方面來說。所謂人為劣化表示混凝土在制作以及運用過程中由于人為因素，比如運用不合理等，導致混凝土性能下降，如混凝土在使用過程中如果存在磨損現象必然會導致混凝土耐久性下降。自然老化表示在自然環境下由于受到氣候因素的影響，導致混凝土結構性能發生重大改變，最終出現疏松或者剝落等缺陷。

（2）高強度。強度指標是混凝土結構最基本也就是最重要的性能指標。不同混凝土結構對于強度的要求也存在差異，比如有的結構對于抗剪強度和抗壓強度有著較高的要求，而有的結構對于抗拉強度有很高的要求，或者有的結構對于抗疲勞強度、抗磨損性以及抗沖切性能要求較高等。

（3）高體積穩定性。所謂體積穩定性指的就是混凝土在硬化開始階段水化熱應該比較低，整個硬化過程中不至于發生體積收縮并引發開裂問題?；炷馏w積穩定性對于混凝土結構力學性能有著重要影響，如果體積穩定性較低，則會威脅到道路橋梁結構的安全。一般而言可將混凝土體積穩定性進一步細分成3類：第一，收縮變形，也就是混凝土在凝固時由于體積收縮出現變形現象；第二，溫度變形，也就是混凝土由于受到外界溫度的影響而出現體積變形的現象；第三，體積變形，也就是混凝土由于受到外部荷載作用而出現體積變形。在外力作用下混凝土通常出現較大彈性變形，因此需要提升混凝土彈性模量以降低彈性變形。

（4）經濟性。由于高性能混凝土有著很好的工藝性能以及耐久性能，因此可以很容易就達到施工要求，同時還可以在很大程度上延長混凝土結構的使用年限，進而降低工程造價。另一方面，在進行高性能混凝土施工時工作人員勞動強度也會明顯降低，進而縮短施工周期，提升施工速度。

（5）高工藝性?；炷翣可娴降墓に囍饕袛嚭?、運輸以及澆灌等操作工序，混凝土施工對上述這些工序有著非常嚴苛的要求。由于高性能混凝土配制時用到的基礎材料其穩定性非常高，同時采取的都是最新的生產工藝，不管是在計量、質量還是檢驗等各個環節可靠性較高。通常情況下整個施工過程中不會出現離析問題，且完成施工后混凝土均勻性較好，且平整、密實。

2 高性能混凝土關鍵技術指標

（1）坍落度。檢驗混凝土的和易性主要就是看其坍落度。和易性技術指標還有保水性、黏聚性以及流動性。我國當前階段還沒有檢測混凝土和易性性能指標的標準方法，主要還是檢測坍落度來間接得到混凝土流動性。此外，還需要時刻關注保水性以及黏聚性。尤其是對于新拌混凝土而言，坍落度是其重要的質量控制指標。高性能混凝土通常都呈現出商流態，即流動性比較好?？梢云鹛涠戎迪鄬σ脖容^大，在20cm～40cm范圍內，并且混凝土從機器出來到澆筑這一時間范圍內，坍落度應該控制在2cm以內，在澆筑完成2h后混凝土擴展度值應該超過500mm× 500mm。確?；炷脸尚魏筚|量均勻、密實，不出現離析、分層現象。比較大，為確保成形質量，方便澆筑完成后的維護與保養，應該采取措施適當延緩凝結時間，特別是應該將初凝時間延緩。同時還需要綜合考慮施工階段氣候條件來設計凝結時間。實踐經驗表明，如果是在夏季施工，可將初凝時間和終凝時間分別控制在12h～14h和15h～18h；如果是在冬季施工，可將初凝時間和終凝時間分別控制在10h～12h和12h～14h。這樣能夠確?；炷恋姆€定性以及密實性。另一方面還需要適當推遲混凝土水化熱出現峰值的時間，此舉可以把水化熱峰值降低大約15%～20%，進而降低由于溫度應力過大而造成的混凝土開裂問題概率。

3 強化高性能混凝土性能措施

3.1提升強度措施

（1）嚴格選用原材料質量。水泥應該選擇使用質量比較穩定的普通硅酸鹽或者52.5級以上的硅酸鹽水泥；在選擇粗骨料時最好選用巖石立方體，其抗壓強度應該超過混凝土設計強度等級的1.5倍，同時保證碎石的干凈度，具有較好的粒型，基本不包含針、片狀顆粒；細骨料宜使用細度模數超過2.6的中砂，并且保證含泥量不得超過1%。

（2）添加活性摻合料。實踐中常用的高活性摻合性料種類有如下幾種：硅灰、粉煤灰、磨細礦渣以及沸石粉等。向混凝土內部添加摻合料能夠顯著提升混凝土強度。因為高活性摻合料的加入可以在混凝土內部發生 “形態效應”以及“微集料效應”，摻合料可以有效填充水泥顆粒之間的空隙，這樣就大大降低了混凝土的空隙率，進而提升混凝土密度以及抗滲性能。如果添加的是高活性摻合料，還可以發生“活性效應”，可以在很大程度上減小水化熱，進而降低混凝土收縮率。

（3）改進摻合料活性。①復摻技術。也就是同時向高性能混凝土中添加多種高活性摻合料，各種高活性摻合料之間進行優勢互補，優化不同活性摻合料配比，能夠在最大限度上發揮其優勢；②活性激發劑技術。向超細粉料比如沸石、粉煤灰、燒粘土等內部添加石膏，石膏可以發揮激發劑作用，能夠縮小水泥顆粒之間的孔隙，使得混凝土結構變得更加致密，不至于出現體積安定性問題。

3.2提升流動性措施

（1）添加高效減水劑。通過向混凝土中添加高效減水劑能夠減小混凝土水灰化，改進混凝土和易性，進而提升混凝土流動性，優化最終施工質量。

（2）添加保塑成分。通過添加保塑成分可以確?；炷猎诔鰴C器3h范圍內發生的坍落度不超過15%。

（3）選用級配較好，粒徑在5mm～20mm范圍內的碎卵石作為粗骨料，選用中砂作為細骨料，且要嚴格控制砂率，這樣能夠有效改善混凝土的保水性以及粘聚性。

3.3減小水化熱措施

（3）加入適量的緩凝劑、保塑劑以及高效減水劑。

3.4 強化體積穩定性以及耐久性措施

（1）盡可能降低水灰比。在配制高性能混凝土時必須采取有效措施降低水灰比，提升混凝土的密實性，進而強化混凝土的強度以及耐久性。一般而言，將水灰比控制在0.3上下，用水量控制在3160kg/m范圍內。

（2）科學選擇摻合料及其他外加劑。實踐已經表明，向混凝土中加入適量活性摻合料能夠有效控制溫升。提升混凝土的密實度以及工作性能、降低孔隙率，并最終強化強度以及耐久性。但是必須清醒的認識到不同外加劑功能存在差異，在選用時必須根據實際需要合理選擇。

（3）完善澆注施工工藝。性能優良的澆筑設備以及合理的澆筑養護工藝是確?；炷猎谀踢^程中不出現離析、分層、開裂現象的保障。在混凝土澆筑過程中，混凝土自由下落高度應該控制在2m以內，避免出現離析現象。合理安排施工縫，采取分層且連續的澆筑方式，確?；炷寥肽囟冗_到設計要求。完成澆筑后通過插入式高頻振搗器根據行業規范要求進行振搗處理，確保混凝土的密實度。整個澆筑過程中都應該關注支撐系統是否穩定，振搗后根據工藝仔細將面抹平。等到混凝土強度超過21.2N/mm時才可以在上行走。

4 高性能混凝土養護工作

混凝土施工中養護是最后環節，同時也是非常關鍵的環節。養護工作優劣直接決定著混凝土質量的好壞。所以，比如強化混凝土養護工作，確保混凝土能夠在良好的環境氛圍下正常硬化。對于高性能混凝土而言，由于其水灰比較普通混凝土要低，所以混凝土內部通常處于缺水狀態，完成澆注之后表面又不泌水，同時在初凝之后混凝土表面就會出現失水現象，如果不采取有效措施就非常容易引發細微凝縮裂縫。所以高性能混凝土在凝固早期必須做好養護工作。為防止混凝土在凝固早期過多的失水，在完成澆筑之后應該及時覆蓋并灑水，采取這些措施能夠避免混凝土因為溫度變化或者體積收縮而導致裂縫，最終對混凝土的耐久性和強度造成影響。

5 結束語

道路橋梁施工中越來越多的使用高性能混凝土，主要是因為高性能混凝土具備較多的優勢比如具有較高的強韌度、持久性、抗壓性以及穩定性等。要想生產出高性能混凝土，首先必須合理選擇和使用配制混凝土的原材料，其次是需要選用性能優良的澆筑設備以及完善澆注施工工藝。道路橋梁工程中使用高性能混凝土可以在很大程度上延長其使用年限，同時還可以顯著提升其穩定性和安全性。

[1] 楊敏. 淺論道路橋梁冬季施工中混凝土澆筑的施工技術[J]. 工程技術(全文版), 2017(1)：133.

[2] 邵寶峰. 道路橋梁施工中高性能混凝土的應用探討[J]. 科技與企業, 2014(3)：157.

[3] 侯瀟. 探究高性能混凝土技術在道路橋梁工程施工中的應用[J]. 江西建材, 2015(10)：187.

（2）凝結時間。在目前的道路橋梁施工中，高性能混凝土的使用面積通常都

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楊帆，（1989.5.27），男，大專目前從事公路工程管理工作。