高性能混凝土在高速公路施工中的應用與質量控制探究

匡富平

吉安市匯達工程質量檢測有限公司 江西 吉安 343000

高性能混凝土是一種環保、新型的節能型混凝土材料，他和普通的混凝土相比較體現出了更大的優勢，表現為這種材料有著更強的耐久性以及更高的密實度，還有體積更加穩定的特點，將其應用在高速公路施工的過程中，大大改善了材料技術，提高了施工的水平和質量。本文針對高技能混凝土在高速公路施工中的應用以及質量控制問題進行的研究有著重要意義，有利于發揮高性能混凝土的優勢，使之在高速公路工程項目的建設過程中提高工程施工質量，同時創造更多的經濟效益和社會效益。

1 了解高性能混凝土

高性能混凝土產生于上個世紀中期，有一些人對于高性能混凝土的認知存在偏差，他們不認為高性能混凝土在操作的過程中更加容易澆筑和搗實，同時也不會產生離析的現象，因此導致使用高性能混凝土的強度和穩定性更高。即便是處于不良的環境下，也同樣能夠保證建筑物所具有的較長的使用壽命和時間，這導致有一部分人認為這種混凝土結構它自身的性能不需要太強但是要有良好的防腐蝕效果，此外還有一些人認為高性能混凝土這種結構有著比較強的填充能力，因此不需要和普通的混凝土一樣執行振搗，就能夠讓混凝土的作用得到充分的發揮，另外要防止普通混凝土一樣的裂縫問題產生，要確保其有著良好的韌性，還有強度。我國的學者認為通過使用普通的材料還有相應的生產工藝，可以滿足混凝土結構使用過程中不同方面的力學性能，讓混凝土的耐久性變得更加良好，這也就表明現如今針對高性能混凝土方面的認知和定義尚未統一和完全，因此可以廣泛認為高性能混凝土有著較高的耐久性以及高體積的穩定性，還有比較良好的施工性等，也就是一種有著良好性能的混凝土。

普通混凝土的組成成分一般是水，還有膠凝材料以及骨料，而高性能混凝土的組成材料也同樣包括這三種成分，而要達到高性能混凝土的性能控制要求以及目標，就需要注意這種高性能混凝土在創建以及設計的過程中要有比普通的混凝土更加合理的各項性能，才能夠確保其在實際應用的過程中性能更加穩定，也就是說對于高性能混凝土來說，不僅要包括這基本的材料，同時也要再加入其他的一些外加劑成分，包括減水劑以及引氣劑，還有礦粉等材料。也就是說高性能混凝土實際上是一種多項組成材料，它的微觀結構中主要是包括氣象以及液相，還有固相這三種情況，因此高性能混凝土的結構自身就容易產生缺陷，或者是說高性能混凝土自己就是一個缺陷的綜合體。而本文中針對高性能混凝土進行的研究和分析，還有開展質量控制最為根本的目標就是要減少不同的相之間的結合力，從而促使高性能混凝土能夠形成一個更加緊密的整體，使之在高速公路工程建設過程中發揮應有的價值和作用[1]。

2 高性能混凝土的應用優勢分析

高性能混凝土的體積相對來說會更加穩定，主要是體現在高性能混凝土的收縮性以及低溫度變形性特點上，主要是高性能混凝土的強度相對來說會更高，其抗壓的強度會直接超過250MPa，同時抗拉強度的值也會有更加明顯的增加成果，在早期高性能混凝土的強度增加的情況相對來說會更加明顯，但是等到使用的后期，混凝土的強度增加情況則會變得相對來說比較平緩。另外是高性能混凝土有著良好的自密實性，包括其用水量相對來說更少，流動性能也更好，而抗離析性能又比較高，因此導致這種材料有著更加優秀的填充性能，也就是說如果高性能混凝土的配比合適，那么它會擁有良好的自密實性能。此外，要理解高性能混凝土的耐久性能也同樣更加卓越，同時在防腐蝕性能方面，高性能混凝土的作用也會更加清晰，這就促使其用途更加廣泛[2]。

3 高性能混凝土在高速公路施工中的質量控制方式

3.1 原材料的質量控制

一方面是要做好針對高性能混凝土中膠凝材料的質量控制工作，最為關鍵的控制點就是水泥材料（如圖1）。由于當前社會的不斷發展，已經促進了水泥數量的增加以及種類的豐富，可以結合建筑物的實際要求，也就是高速公路施工的具體需求去選擇水泥材料的種類，高性能混凝土自身有著良好的穩定性和耐久性特點，膠凝材料混凝土可以相互結合成一個整體的最關鍵組成部分，因此在使用高性能混凝土選擇其中的水泥材料過程中，需要考慮到的指標也比較特殊，要考慮水泥的強度以及水泥的水化熱，還有水泥的凝結時間，其中考慮的水泥的強度則是要依照混凝土的結構特點去發現混凝土的整體組成部分，讓混凝土能夠形成一個相互更加緊密的整體，也就是說要依靠混凝土中教凝材料所具有的作用來構建形成更加完整的連接關系要判斷膠凝材料的粘結情況，了解其粘結性能是否已經達到了密實性的要求，反映出膠凝材料的強度水平。而考慮到水泥材料的水化熱問題，主要是由于這種水化熱的情況，在大體積混凝土中，熱應力的存在會導致其膨脹，并且產生表面的裂紋因子，就會造成更加嚴重的破壞，如果選擇高性能混凝土材料，就必須要在水泥的選擇環節提高重視，盡量選擇水化熱相對更低的材料之外，對于高性能混凝土的凝結時間也應當進行嚴格的控制，要理解從混凝土最開始攪拌到最終混凝土的澆筑，中間有著一段時間混凝土的凝結時間同樣會受到材料自身凝結時間的影響，也就是說選擇的材料環節對于整體的高性能混凝土的質量，效果產生的作用絕對不容忽視，如果說選擇的高性能混凝土中材料的運輸距離比較遠，為了防止其在運輸過程中凝結就要選擇時間相對更長的材料，以保證高性能混凝土的實際使用效果[3]。

另一方面是針對骨料材料的控制。骨料材料指的通常都是砂石（如圖2），他在整個結構中產生的作用通常是支撐以及骨架的結構，直接影響到工程項目的穩定性。一般來說，優質的骨料材料判斷的指標包括骨料的強度以及顆粒的性狀，還有級配以及減活性的大小等方面。在選擇骨料材料是要盡量選擇減活性相對來說第一或者是非減活性的骨料，這樣能夠有效抑制減活性反應問題的產生，對于整體的結構和性能造成破壞，而選擇相對來說集配更加優秀的骨料時，就可以確保整體的混凝土結構更加密實，讓混凝土材料在凝結的過程中整體的模式更加飽滿，充分提高混凝土的耐久性。當骨料材料的歷盡達到更高的標準時，就能夠防止混凝土的坍落問題產生這樣的材料選擇更能夠減少水泥的用量，對于施工企業來說有著極大的優勢，從而幫助施工單位減少施工過程中產生的成本[4]。

3.2 配合比調整的控制

高性能混凝土的配比調整是能夠順利滿足施工要求，也是節約成本的必經途徑和方式，混凝土的配比在優化的過程中可以綜合考慮到以下幾個方面的內容。首先是要結合高性能混凝土的施工要求，對于混凝土的配置強度以及施工的坍落度問題進行明確，還要基于混凝土本身的安全性還有經濟性方面的要求，確保混凝土配置強度的標準差能夠符合在施工工程項目中的建設要求和規范。除此之外，高性能混凝土的運輸以及澆筑等每一個環節都可能會造成高性能混凝土的損失，要提高高性能混凝土的澆筑水平和效果，應當對塌落度問題進行合理的設計，讓混凝土的塌落度保持在一個相對來說比較穩定又比較低的水平和狀態，也可以適當增加混凝土結構中水泥的量或者是和實際情況更加匹配的一些外加劑，來保證整體的混凝土結構達到建筑施工的要求[5]。

其次要制定好高性能混凝土的單位用水量，確定好攪拌過程中的水灰比而對于單位用水量進行確定時，也同樣要綜合考慮到不同方面的問題，包括和高性能混凝土的結構所匹配的外加劑材料以及集料的級配，要理解在高性能混凝土中水泥漿體所存在的空隙情況，對于整體的水灰比造成的影響也不容忽視，因此必須要求相關的工作人員能夠在混凝土的設計和規劃過程中提高重視，還有水灰比之間存在的緊密關聯，從而保證最終確定好的水灰比是和實際情況更加匹配也最為合理的一種數據[6]。

此外，要對高性能混凝土的砂率進行嚴格的控制單位面積的高性能混凝土中所填充的材料最好是達到覓食性的要求，因此要對其進行體積最大化的控制，要理解高性能混凝土所具有的流動性主要是來自于水泥砂漿的潤滑作用，如果水泥砂漿的數量太過于豐富，那么就很容易會出現離析的問題，但是如果砂漿的數量太少，其流動性的又無法達到施工的要求和標準影響的工作的狀態，因此要根據具體的情況對混凝土進行試拌，最終確定砂率[7]。

最后是要對于外加劑以及摻和料的具體結構進行控制，外加劑的選擇要根據高性能混凝土的需求來進行確定，要求相關工作人員先開展相應的設計以及適配工作可以根據實際情況提供不同的選擇，并讓相關的工作人員根據實際情況確定最終的方案，而摻和料類型還有其數量的確定需要綜合考慮到兩個方面的因素，包括控制高性能混凝土粉煤灰的含量不足12%來提高混凝土的和易性。還有就是讓粉煤灰的含量超過12%，但不足28%，同時讓礦渣的含量處于25%以上來降低混凝土的水泥量[8]。

3.3 高性能混凝土結構后期養護質量控制方式

在高速公路工程中的凝土養護是開展高性能混凝土施工工作過程中的關鍵內容，它在保證混凝土強度達標以及性質合格，還有提高工程質量等多個方面都有著極其重要的影響，高速公路中的高性能混凝土成型之后，它的強度就會產生變化，而強度的發展歷程會取決于膠凝材料在水化的過程中所處的環境變化，包括溫度以及濕度，還有水化的齡期，同時還會和膠凝材料的組成以及水膠比之間存在緊密的關聯性。為了進一步保證混凝土能夠實現快速穩定的發展，防止混凝土由于失水的問題而出現表面的脫皮或者松散、裂縫的現象，就必須要采取相應的養護措施和方法，也就是說要把高性能混凝土放置在特定的溫度以及濕度的環境中，將其保持一段時間[9]。

針對高性能混凝土進行養護的過程中，可以采取的方式一般來說是自然養護的方式，也就是說讓高性能混凝土處于自然的條件下，采取澆水濕潤的方式來對其加以養護，在水平的混凝土結構方向可以使用鋸末等方式進行覆蓋，而垂直方向的可以采取人工灑水等方式進行處理。要確定高性能混凝土的具體養護時間，最開始的灑水養護時間通常是在混凝土澆筑之后的18個小時之內，由于混凝土澆筑的氣溫以及所使用的材料對于具體的養護時間產生的影響比較大，同時大體積的混凝土養護時間會更長，針對混凝土開展長時間的澆筑以及養護工作，無法保證其性能能夠持續提高，反而會由于水泥水化程度的提升，導致混凝土的不可逆收縮現象進一步嚴重化。因此對于混凝土的養護時間必須要進行嚴格的控制，要明確并不是養護的時間越長，對于高性能混凝土的使用效果更好[10]。

4 結語

總而言之，高速公路中使用高性能混凝土的耐久性問題，理所當然要得到有關部門的重視和關注，對該問題產生更加正確、深刻的認知和了解，因此針對高速公路的高性能混凝土進行的研究開發工作有著極其重要的意義。也就是說必須要在高速公路的建設過程中思考，提高施工技術水平，規范施工流程以及做好施工質量控制工作的有效途徑和方法，發揮高性能混凝土的重要作用，真正意義上達到高速公路建設的社會效益以及經濟效益同步提高的目標和要求。