高性能混凝土在公路工程施工中的應(yīng)用

汪虎

摘? ? 要：經(jīng)濟的發(fā)展，城市化進程的加快，促進交通建設(shè)項目的增多。在現(xiàn)代公路工程施工項目建設(shè)的過程中，為了能夠提高公路工程施工的整體質(zhì)量，必須采用新技術(shù)新方法。高性能混凝土具有高強度、高工藝、超高的物理性能，所以在路橋工程施工中的應(yīng)用效果非常明顯，不僅能夠保證路橋工程的整體施工質(zhì)量，而且還可以提升路橋工程的使用壽命，保障行車的舒適性和穩(wěn)定性。本文就高性能混凝土在公路工程施工中的應(yīng)用展開探討。

關(guān)鍵詞：高性能混凝土;公路工程;應(yīng)用

1? 引言

高性能混凝土在公路施工中起到的作用十分顯著，它采用先進的混凝土配置技術(shù)，并且在原材料的選擇上十分嚴(yán)格，每個步驟的質(zhì)量控制都做得極為細(xì)致，從而制作出符合現(xiàn)代發(fā)展的高技術(shù)型混凝土。普通的混凝土耐久性比較低，使用的壽命較短，很容易就出現(xiàn)開裂等問題，坍塌的事故發(fā)生率比較大，這種新型混凝土的性能都比較優(yōu)越，提高了公路工程的耐久性、安全性等，對整個工程的質(zhì)量都有很大的提升。

2? 高性能混凝土的特性

2.1? 強度高

高性能混凝土的強度高，指的是混凝土的抗拉強度、抗壓強度，以及抗剪切強度的綜合強度較高，并非是指單一的混凝土強度。其在施工環(huán)境中所能夠承受的荷載，遠(yuǎn)超過一般的混凝土，在工程的施工中效果顯著。我們知道，公路施工的位置不同，對于混凝土強度的要求也有所不同，但高性能混凝土能夠滿足絕大多數(shù)公路結(jié)構(gòu)的施工，極大地提升了公路的承載力，使公路的使用壽命得以較大延長。

2.2? 環(huán)保性較好

在施工的時候使用高性能混凝土?xí)弓h(huán)保性變得更好，同時也能夠減少原材料的使用，降低混凝土制作的成本。制作高性能混凝土的過程比傳統(tǒng)方法更加環(huán)保，使用水、礦石、煤等資源，降低了對周圍環(huán)境污染，另外制作后產(chǎn)生的殘渣和有害氣體也有著大幅度減少，環(huán)保效益十分明顯。

2.3? 穩(wěn)定性高

高性能混凝土不會因為外界環(huán)境溫度的改變而受到影響，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性十分高，即便公路的荷載變大，混凝土結(jié)構(gòu)也不會輕易發(fā)生變形或是出現(xiàn)裂縫，很大程度上確保了公路的施工質(zhì)量。此外，高性能混凝土的穩(wěn)定性除了不產(chǎn)生裂縫、不收縮、不變形之外，還體現(xiàn)在其密實度是可調(diào)的。

2.4? 經(jīng)濟性強

和普通的混凝土對比，高性能混凝土制作時使用的水泥量較少，降低了水泥的使用成本，同時減水劑的使用量也相應(yīng)減少，降低了減水劑的成本以及材料的整體使用成本。另外，在一些特殊工程里使用普通混凝土的話，需要額外加入許多外加劑，比如抗?jié)B劑等，再加上普通混凝土的耐久性較差，在現(xiàn)場施工時病害的產(chǎn)生率會很高，所以使用普通混凝土的工程后期維護會比較麻煩，維護的花銷也會比較大，如果使用高性能混凝土，就能夠降低后期的維護費用，經(jīng)濟型比較強。

2.5? 耐火性較強

在高溫作用下，高性能混凝土?xí)a(chǎn)生剝落和爆裂現(xiàn)象，這是由其高密實度引起的，高密實度導(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。

3? 公路工程施工中應(yīng)用高性能混凝土的工藝

3.1? 選擇原材料

（1）水泥材料。可以通過普通硅酸鹽水泥或者標(biāo)號高于32.5的硅酸鹽混凝土配置高性能混凝土。而且它的性能應(yīng)該滿足CBI75型號的要求，要防止選擇應(yīng)用早強水泥;（2）在350m2/kg以內(nèi)控制水泥比表面積，在0.6%以下控制堿含量;（3）在1.5%以內(nèi)控制游離氧化鈣含量;（4）在 8%以內(nèi)控制水泥熟料內(nèi) C3A 的含量。首先，粗集料要選擇粒形優(yōu)良、質(zhì)地堅固均勻、線脹系數(shù)小、級配合理的小碎石。也可以應(yīng)用卵石和碎卵石，防止應(yīng)用砂巖碎石。其次，應(yīng)該把質(zhì)地均勻、級配合理的天然粗中河砂作為細(xì)集料。第三，選擇二級配石的骨料，在31.5 mm以內(nèi)控制粗骨料的最大粒徑，同時不能超出鋼筋保護層厚度的2/3，不能超出鋼筋最小間距的3/4，如果混凝土強度較高，其粒徑應(yīng)該小于25mm。第四，在1500kg/cm3控制粗集料的松散堆積密度。在40%以下控制緊密空隙率，在2%以下控制吸水率。第五，選擇水材料，在對高性能混凝土進行拌制時，需要按照《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)規(guī)定選擇合適的水。只要這些水符合引用水標(biāo)準(zhǔn)，就可以應(yīng)用。第六，選擇合適的外加劑，這些外加劑一定要經(jīng)過國家相關(guān)部門的鑒定與認(rèn)可，符合標(biāo)準(zhǔn)后才能夠被應(yīng)用。

3.2? 高性能混凝土拌和技術(shù)

準(zhǔn)備好原料后就可以進行高性能混凝土的拌和。拌和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。基本要求是每一方高性能混凝土中水泥含量最高為500kg，粉煤灰占比最高為30%，減水劑需要進行相關(guān)實驗確定，有助于增強混凝土的抗凍性和抗?jié)B透性。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)進行耐久性實驗和坍落度、泌水性測試。同時要嚴(yán)格控制攪拌時間，如果使用粉劑，攪拌時間可以適當(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(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)混凝土的性能進行調(diào)整，如果混凝土的強度要求不高，可以適當(dāng)增加粉煤灰和礦渣的使用量。（3）水膠比。在實際的公路工程中，水膠比對高性能混凝土的強度至關(guān)重要，一般水膠比控制在0.01～0.02之間，具體施工設(shè)計中要根據(jù)工程的施工要求進行確定。

3.3? 運輸及澆筑振搗技術(shù)

在混凝土攪拌完成后，需要向施工現(xiàn)場內(nèi)及時運輸，在運輸時，需要以 1 r/min～3 r/min的速度在拌筒內(nèi)攪拌。在澆筑與振搗時，被均勻攪拌的混凝土需要分層次振搗和澆筑，而且在800mm以內(nèi)控制分層厚度。通過插入式高頻振搗器進行振搗，局部通過附壁式振搗器與插入式振搗器進行共振。按照快插、慢拔的順序進行振搗，以混凝土表面不再沉落、不再冒氣泡、不再出現(xiàn)浮漿為混凝土振搗施工的結(jié)束標(biāo)志。在某工程施工過程中，因為施工現(xiàn)場非常接近集中拌合地點，而且混凝土一次需求量不大，為了能夠節(jié)省成本，該工程施工時主要通過小型自卸車運送混凝土;在澆筑與振搗時，主要通過振動棒輕微振搗，在人工抹面之后，制作成型全新的混凝土。

3.4? 加強養(yǎng)護工作

完成施工之后，公路的養(yǎng)護工作重要非常，若是養(yǎng)護不到位，將會給公路橋梁的穩(wěn)定性與使用壽命造成極大影響。因此，工程質(zhì)量提升的重要關(guān)鍵之一，就是怎樣有效地實施養(yǎng)護工作。在筆者看來，應(yīng)做到如下幾個方面。一是為了避免水分不足導(dǎo)致混凝土外層出現(xiàn)干燥，在混凝土初凝之后應(yīng)及時實施澆筑工作。二是保溫與濕養(yǎng)工作在竣工之后應(yīng)進行加強，比如為了保證水分的充足，使用塑料膜進行覆蓋，以此維持相對應(yīng)的溫度。三是可以采用低溫蒸汽的方法，對那些規(guī)模比較大的構(gòu)件進行養(yǎng)護。

4? 結(jié)語

在施工建筑領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用了高性能混凝土，它特殊的性質(zhì)提升了工程施工效率。特別是在公路工程施工時，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)量的工程項目奠定良好基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1] 張耀國.高性能混凝土在路橋工程施工中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2018（29）：119+131.

[2] 鄭軍.高性能混凝土在路橋工程施工中的應(yīng)用[J].交通世界，2018（22）：138～139.