高性能混凝土在公路工程中的應用淺談

龔繼偉

摘 要：高性能混凝土振搗不離析，易于澆筑，而且可以較長時間保持力學性能，體積穩定，早期強度高。特別是在公路工程施工時，公路工程的應用壽命以及承載量不斷提升。現階段，在公路工程中應用這種高性能混凝土時，需要制定科學、先進的施工方法，以使這種材料的性能能夠充分全面發揮，從而為打造高質量的工程項目奠定良好基礎。本文根據筆者工作實踐，對高性能混凝土在公路工程中的應用進行了分析和探討。

關鍵詞：高性能 混凝土 公路工程 應用

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準。高性能混凝土要根據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，會選用標號超過 32. 5 的硅酸鹽水泥，鋁酸三鈣含量不能超過 8%，細度保持在 10% 以下，堿含量不能達到 8% [1] 。骨料分為細集料和粗集料。細集料一般選擇天然中粗河砂，模數要求在 2. 0 ～3. 0，質地均勻。粗集料，松料一般選擇級配合適的碎石，一般為二級或三級，也可尋則卵石或者碎卵石，對大骨料含量進行控制，最大骨料粒徑不能超過 31. 5mm，最大能達到鋼筋保護層厚度的 2/3，高強度的混凝土顆粒粒徑最大不能超過 25mm，壓碎指標不能超過8%。

1.2 高性能混凝土的性能。（1）流動性強。高性能混凝土流動性強，容易攪拌，而且用水量較傳統混凝土較低，不會出現離析反應，容易成型，而且自密實強，填充性好。（2）穩定性高。高性能混凝土穩定性高，固結后不容易出現變形、扭曲、收縮和裂縫現象。與普通混凝土相比，彈性模可以達到 45Gpa。（3）耐久性強。高性能混凝土在硬化后具有較強的低滲透性，可有效減少雨水滲透，同時抗擊外界重物壓力和高溫暴曬。其抗壓強度能超過 200Mpa。（4）耐火性。在高溫作用下，高性能混凝土會產生剝落和爆裂現象，這是由其高密實度引起的，高密實度導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，內部壓力增大，在拉伸應力作用下可以使高性能混凝土發生剝落或爆裂。（5）經濟性能較好。高性能混凝土使用可以降低結構自重，減少截面尺寸，，減少鋼筋和混凝土用量，提高工程效益，節省工程成本。

2 高性能混凝土在公路工程中的應用

2.1 高性能混凝土拌和技術。準備好原料后就可以進行高性能混凝土的拌和。在拌和過程中應當根據公路工程的技術標準和質量要求進行，對其強度和性能耐性做出明確要求，根據工程要求進行合理搭配，要對砂、石中的含水量進行測定，把按照比例配備的原料進行拌和，在這個過程中盡量降低水和水泥用量，同時可以使用高效減水劑和粉煤灰摻和料。、在拌和過程中，采用稱量控制系統控制原材料用量，拌和之后應當進行耐久性實驗和坍落度、泌水性測試。同時要嚴格控制攪拌時間，如果使用粉劑，攪拌時間可以適當延長，不能低于 35s，確保攪拌后產出的混凝土質地均勻，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相關實驗進行確定，一般不超過凝膠總量的 2%，如果混凝土中用到了硅灰，可以適當提高高效減水劑的用量。高效減水劑的使用應當在專業人士的指導下進行。（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準，要有嚴格、統一的來源廠商，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混凝土的性能進行調整，如果混凝土的強度要求不高，可以適當增加粉煤灰和礦渣的使用量。（3）水膠比。在實際的公路工程中，水膠比對高性能混凝土的強度至關重要，一般水膠比控制在 0. 01 ～ 0. 02 之間，具體施工設計中要根據工程的施工要求進行確定。

2.2 澆筑和振搗。（1）澆筑工藝。拌和結束后高性能混凝土要經過檢測，檢測合格的混凝土要及時運往施工現場進行澆筑，在澆筑之前應當考慮的是高性能混凝土的運輸，一般最合適的的工具是攪拌車，如果用其他運輸方式，那么要充分考慮坍落度損失。如果利用泵進行輸送和施工，原料中要添加粉煤灰，對砂率進行調整，增加泵的輸送性。高性能混凝土的運輸時間控制在五小時內。澆筑時間也應當進行控制，一般在上層混凝土澆筑前，要確保下層混凝土為初凝狀態，否則會影響澆筑質量，澆筑時間應當是連續性的，如果不得不中斷，那么中斷時間應當控制在一個半小時內。（2）振搗。高性能混凝土在流動性上要遠遠超過普通混凝土，因此澆筑時要同時進行振搗，選用專業的強力振搗設備，如插入式高頻振搗棒、附著式平板振搗器等。振搗時要注意振搗器插入不能高于 50mm，保持均勻振搗，避免和鋼筋、模板發生碰撞，振搗時間不是固定的，要根據現場施工的實際情況來確定，一般當混凝土的表面均勻，不再出現氣泡或者浮漿時，可以停止振搗。

2.3 養護。養護對高性能混凝土的強度提升非常重要，尤其是摻料里有粉煤灰和硅灰的混凝土更需要養護，能有效減少表面塑性裂紋。一般在澆筑結束后就應當進行養護，如，在表面噴灑養護劑，或者用遮擋物覆蓋，讓混凝土表面保持濕潤狀態，保持混凝土的強度，盡可能減少混凝土的開裂現象他，同時控制溫度，防止內部溫差過大。在公路工程施工中，為了能夠切實發揮高性能混凝土的優勢和價值，必須做好混凝土的后期養護，由于高性能混凝土有不泌水、水灰比小的特點，同一般的混凝土相比，其養護工作就顯得更加重要。為了確保混凝土的質量，避免開裂等問題出現，養護時需要控制混凝土內部溫度，并且通過科學的方法縮小混凝土表面和混凝土內部的溫度差，避免外部環境影響到其表面質量而出現劇烈的變化。

3 高性能混凝土在公路工程施工中的質量控制

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

3.2 施工后質量控制。施工后的質量控制主要是對高性能混凝土進行質量驗收工作，檢驗其質量是否符合要求，重點對高性能混凝土的耐久性和強度進行檢測。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行控制。同時要合理使用摻和料和減水劑增加穩定性和耐久性。高性能混凝土的強度也要從原材料上進行質量控制，一般選擇質量穩定的水泥、粗骨料和細骨料，搭配高活性摻和料，提高混凝土強度。必要情況下也可以對高性能混凝土進行抗凍性和抗滲透性實驗。

結 語

在公路工程中使用高性能混凝土能提高施工質量，延長公路的使用壽命，同時不斷提高高性能混凝土的施工工藝、配置方法和質量控制手段，能提高高性能混凝土的穩定性和耐久性，增強其強度，推動高性能混凝土在多個施工領域內的推廣和完善。

參考文獻

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