分析高性能混凝土在公路工程施工中的運用效果

周敏

摘? 要：隨著城市化進程的逐漸加快，交通運輸行業發展越發迅速，公路建設規模逐漸擴大，公路已經成為當前我國的主要交通運輸方式，為人們的日常出行和社會發展起到了積極的推動作用。而在公路工程施工中，為提高公路建設質量，對混凝土性能也提出了更高的要求，高性能混凝土在施工中的應用越發廣泛。基于此，本文就公路施工中高性能混凝土的應用展開研究，首先闡述了高性能混凝土，其次對其應用進行了深入分析。

關鍵詞：高性能混凝土? 公路工程? 施工應用? 質量控制

Abstract： With the gradual acceleration of urbanization， the transportation industry is developing more and more rapidly， and the scale of highway construction is gradually expanding. Highway has become the main mode of transportation in China， which has played a positive role in promoting people's daily travel and social development. In the construction of highway engineering， in order to improve the quality of highway construction， the performance of concrete is also put forward higher requirements， and the application of high-performance concrete in construction is more and more widely. Based on this， this paper studies the application of high-performance concrete in highway construction， first describes the high-performance concrete， and then analyzes its application in depth.

Key Words： High performance concrete; Highway engineering; Construction application; Quality control

高性能混凝土作為一種新技術形式的混凝土，其能夠使普通的混凝土性能在現代技術基礎上實現大幅度提升，耐久性能夠得到顯著提升。根據用途需求，高性能混凝土在設計時需要保證自身具有較高的耐久性、適用性、強度、穩定性等。現階段，高性能混凝土已經成為高速公路施工的主要材料之一，隨著摻合料以及外加劑的應用，高性能混凝土質量控制要求更高，操作也更為復雜，為當前工程建設領域提供了保障。

1? 高性能混凝土概述

1.1 性能

高性能混凝土性能表現在以下幾方面。

（1）穩定性較高。普通混凝土在未成型前，穩定性有一定保證，但是混凝土變干后，極易出現變形現象，且受到溫濕度影響，混凝土可能會收縮開裂現象，尤其是溫差大時極易出現裂縫。而高性能混凝土則將這一現象充分考慮，其降低干縮、溫縮變形，即使溫差較大也不會出現裂縫，穩定性較高。

（2）性價比較高。價格上，高性能混凝土相較于普通混凝土的價格略高，但是事實上其使用時能夠減少截面尺寸，使用的材料較少，自重降低，總之，高性能混凝土的整體應用體積較少，導致其成本降低。

（3）操作性較好。普通混凝土攪拌難度大，流動性差，極易出現離析現象，無法保證成型質量，一旦攪拌不均勻會導致混凝土性能下降，無法保證施工質量和進度。而高性能混凝土具有較好的流動性，操作時并不會出現以上情況，攪拌更均勻，也不會存在離析現象，成型率更高，操作性較好[2]。

（4）耐久性較佳。時間越長，普通混凝土的問題就會越多，而高性能混凝土能夠有效抵抗時間因素的侵襲，耐磨、耐候及承載力強，從而耐久性更佳。

1.2 設計

高性能混凝土配置材料包括水泥、細集料、粗集料、粉煤灰等摻合料、水以及外加劑。

高性能混凝土是根據年限、環境類別、作用等級、強度等級、原材料、施工工藝等要求進行設計的。其設計法則主要包括水膠比、混凝土密實體積、最小單位加水量、最小水泥用量這幾個法則來進行設計的[3]。

2? 高性能混凝土在公路施工中的運用

2.1 施工前

（1）原材料管理。材料進場后，需驗收材料品種、規格、數量、質檢書等，并取樣復檢。檢驗合格后材料才能夠進場。不同材料需要按照規定堆放，設置專門的位置放置原材料。例如骨料堆放場需要具有清洗、排水等設施[4]。粉狀材料需要放置在專有庫房。堆垛高度不可超過2.0m，堆垛需要距離地面超過0.2m，與四周墻壁距離在0.2～0.3m，或是留有一定的通道。

（2）管理配比設計。高性能混凝土配合需要提前進行配合比試驗，預留一定時間調整配合。混凝土使用的材料、工藝和環境條件等需要重新進行配合比。根據高性能混凝土性能指標要求，施工單位工地試驗室試拌出最佳配比，由駐地辦實行平行試驗，總監辦實行驗證試驗。

（3）其他準備工作。管理單位需要構建高性能混凝土咨詢機制，為其施工提供技術咨詢。確定專門人員對混凝土關鍵施工進行操作、試驗。同時，施工單位需要根據情況制定技術方案及其實施規范。

2.2 施工中

（1）攪拌。混凝土拌合時，需要準確計量材料，攪拌時要使用臥軸式、行星式攪拌。高性能混凝土制備手段包括凈漿裹石法和外加劑后摻法。其一，首先要在攪拌機中添加水泥、細集料、摻合料、外加劑，均勻攪拌，加入適量水，充分攪拌砂漿，使其均勻后在其中加入粗骨料，再攪拌均勻。其次，在攪拌機中添加粗細集料、水，噴淋攪拌，加入凝膠材料、水、外加劑，均勻攪拌。每次攪拌時間不低于30s，總時長不低于2～3min[5]。其二，首先要使用凝膠材料、低水膠比將凈漿和石子進行首次攪拌，之后再添加砂子、凝膠材料、正常水膠比再進行攪拌。首次攪拌后砂石表面會形成極地的水泥漿裹層，二次攪拌后會形成界面過渡層，空隙率會大幅度下降。

（2）運輸。運輸時，保證混凝土不會有離析、漏漿、沁水、塌落等現象，運輸到澆筑地點，如果運送到現場時有離析現象，需要二次攪拌，但不可加水。

（3）澆筑、振搗。入模前，需要對混凝土溫度、含氣量、塌落度等進行測定，澆筑自由傾落度不可超過2m，超過2m時需要使用輔助機來運輸混凝土或溜槽，使其不會出現離析現象。澆筑時，使用分層連續推進法，澆筑間隙不可大于90min。高性能混凝土由于流動性好，無需強力振搗，可使用低頻振搗器，只需擴大振搗點間距、減少時間即可，不可隨意振搗，振搗時，以表面泛漿、不冒泡作為標準，振搗時間不可超過30s，防止過度振搗，同時避免出現漏振現象。

澆筑后，需要壓實抹平混凝土表面，期間不可灑水。

（4）養護。注意混凝土養護工作，遵循一布一膜滴灌等方法養護混凝土，保障養生期。按照水泥品種、溫濕度、外加劑確定養護期。當前，高速公路的梁板使用的是框架移動式養生棚實現蒸汽養生，蒸汽養護分為靜停、升溫、恒溫和降溫四個時期。在靜停時期，環境溫度不可小于5℃，灌注4～6h后終凝后才能夠保持升溫，升溫速度不可超過10℃/h;恒溫時期，混凝土內溫不可高于60℃，養護溫度不可高于80℃[6]。蒸汽養護完成后，需要自然養護混凝土的溫濕度。

（5）拆模。根據組裝順序進行反向拆除，不同部位的拆模時間不同，需要根據規范要求進行設計和施工。混凝土強度不超過1.2MPa前，不可任意踩踏。強度不超過2.5MPa前，不可行走。拆模后，混凝土結構需要在其強度100%后才能夠承受整個荷載。

2.3 施工后

高性能混凝土施工后，需要檢驗其強度，了解其制備后的強度是否與設計標準相符，同時還需要對混凝土進行耐久性導致的抗滲性和抗凍性試驗。此外，還需要對試配時的混凝土進行檢測，主要檢測混凝土的含氣量、沁水率、流動度、塌落度，試驗后需要檢測混凝土的力學和耐久性試驗，例如電通量、彈性模量、抗凍性、耐磨性等對比試驗。如圖3為電通量檢測試驗裝置。

3? 結語

本文通過對高性能混凝土性能和設計的介紹，了解了其優勢以及技術指標，便于設計、施工等作業的進行。對于高速公路施工而言，高性能混凝土憑借著耐久性等優勢受到高度重視，通過應用高性能混凝土來提高公路施工水平，做好施工的規范和質量控制，進而為高速公路的擴建完善起到了積極的作用，對于社會和城市的發展也十分重要。

參考文獻

[1] 李紅濤.高性能混凝土技術在道路橋梁工程施工中的應用[J].科技資訊，2019，17（8）：58，60.

[2] 孫博威.公路橋梁施工中高性能混凝土的應用分析[J].居舍，2018（22）：40，77.

[3] 陳曉晴.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，2018.

[4] 郝高鋒，李玉峰.高性能混凝土在路橋工程施工中的應用[J].建筑工程技術與設計，2018（36）：1887.

[5] 邢樹強.高性能混凝土在公路工程中的應用[J].交通世界（建養機械），2019（5）：28-29.

[6] 蔡延喜.公路工程軟基處理綠色施工技術應用研究[D].北京：清華大學，2017.

[7] 任崗.高速公路工程施工質量評價動態控制研究[D].石家莊：石家莊鐵道大學，2019.