分析高性能混凝土在公路工程施工中的运用效果

周敏

摘  要：随着城市化进程的逐渐加快，交通运输行业发展越发迅速，公路建设规模逐渐扩大，公路已经成为当前我国的主要交通运输方式，为人们的日常出行和社会发展起到了积极的推动作用。而在公路工程施工中，为提高公路建设质量，对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应用越发广泛。基于此，本文就公路施工中高性能混凝土的应用展开研究，首先阐述了高性能混凝土，其次对其应用进行了深入分析。

关键词：高性能混凝土  公路工程  施工应用  质量控制

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

高性能混凝土作为一种新技术形式的混凝土，其能够使普通的混凝土性能在现代技术基础上实现大幅度提升，耐久性能够得到显著提升。根据用途需求，高性能混凝土在设计时需要保证自身具有较高的耐久性、适用性、强度、稳定性等。现阶段，高性能混凝土已经成为高速公路施工的主要材料之一，随着掺合料以及外加剂的应用，高性能混凝土质量控制要求更高，操作也更为复杂，为当前工程建设领域提供了保障。

1  高性能混凝土概述

1.1 性能

高性能混凝土性能表现在以下几方面。

（1）稳定性较高。普通混凝土在未成型前，稳定性有一定保证，但是混凝土变干后，极易出现变形现象，且受到温湿度影响，混凝土可能会收缩开裂现象，尤其是温差大时极易出现裂缝。而高性能混凝土则将这一现象充分考虑，其降低干缩、温缩变形，即使温差较大也不会出现裂缝，稳定性较高。

（2）性价比较高。价格上，高性能混凝土相较于普通混凝土的价格略高，但是事实上其使用时能够减少截面尺寸，使用的材料较少，自重降低，总之，高性能混凝土的整体应用体积较少，导致其成本降低。

（3）操作性较好。普通混凝土搅拌难度大，流动性差，极易出现离析现象，无法保證成型质量，一旦搅拌不均匀会导致混凝土性能下降，无法保证施工质量和进度。而高性能混凝土具有较好的流动性，操作时并不会出现以上情况，搅拌更均匀，也不会存在离析现象，成型率更高，操作性较好[2]。

（4）耐久性较佳。时间越长，普通混凝土的问题就会越多，而高性能混凝土能够有效抵抗时间因素的侵袭，耐磨、耐候及承载力强，从而耐久性更佳。

1.2 设计

高性能混凝土配置材料包括水泥、细集料、粗集料、粉煤灰等掺合料、水以及外加剂。

高性能混凝土是根据年限、环境类别、作用等级、强度等级、原材料、施工工艺等要求进行设计的。其设计法则主要包括水胶比、混凝土密实体积、最小单位加水量、最小水泥用量这几个法则来进行设计的[3]。

2  高性能混凝土在公路施工中的运用

2.1 施工前

（1）原材料管理。材料进场后，需验收材料品种、规格、数量、质检书等，并取样复检。检验合格后材料才能够进场。不同材料需要按照规定堆放，设置专门的位置放置原材料。例如骨料堆放场需要具有清洗、排水等设施[4]。粉状材料需要放置在专有库房。堆垛高度不可超过2.0m，堆垛需要距离地面超过0.2m，与四周墙壁距离在0.2～0.3m，或是留有一定的通道。

（2）管理配比设计。高性能混凝土配合需要提前进行配合比试验，预留一定时间调整配合。混凝土使用的材料、工艺和环境条件等需要重新进行配合比。根据高性能混凝土性能指标要求，施工单位工地试验室试拌出最佳配比，由驻地办实行平行试验，总监办实行验证试验。

（3）其他准备工作。管理单位需要构建高性能混凝土咨询机制，为其施工提供技术咨询。确定专门人员对混凝土关键施工进行操作、试验。同时，施工单位需要根据情况制定技术方案及其实施规范。

2.2 施工中

（1）搅拌。混凝土拌合时，需要准确计量材料，搅拌时要使用卧轴式、行星式搅拌。高性能混凝土制备手段包括净浆裹石法和外加剂后掺法。其一，首先要在搅拌机中添加水泥、细集料、掺合料、外加剂，均匀搅拌，加入适量水，充分搅拌砂浆，使其均匀后在其中加入粗骨料，再搅拌均匀。其次，在搅拌机中添加粗细集料、水，喷淋搅拌，加入凝胶材料、水、外加剂，均匀搅拌。每次搅拌时间不低于30s，总时长不低于2～3min[5]。其二，首先要使用凝胶材料、低水胶比将净浆和石子进行首次搅拌，之后再添加砂子、凝胶材料、正常水胶比再进行搅拌。首次搅拌后砂石表面会形成极地的水泥浆裹层，二次搅拌后会形成界面过渡层，空隙率会大幅度下降。

（2）运输。运输时，保证混凝土不会有离析、漏浆、沁水、塌落等现象，运输到浇筑地点，如果运送到现场时有离析现象，需要二次搅拌，但不可加水。

（3）浇筑、振捣。入模前，需要对混凝土温度、含气量、塌落度等进行测定，浇筑自由倾落度不可超过2m，超过2m时需要使用辅助机来运输混凝土或溜槽，使其不会出现离析现象。浇筑时，使用分层连续推进法，浇筑间隙不可大于90min。高性能混凝土由于流动性好，无需强力振捣，可使用低频振捣器，只需扩大振捣点间距、减少时间即可，不可随意振捣，振捣时，以表面泛浆、不冒泡作为标准，振捣时间不可超过30s，防止过度振捣，同时避免出现漏振现象。

浇筑后，需要压实抹平混凝土表面，期间不可洒水。

（4）养护。注意混凝土养护工作，遵循一布一膜滴灌等方法养护混凝土，保障养生期。按照水泥品种、温湿度、外加剂确定养护期。当前，高速公路的梁板使用的是框架移动式养生棚实现蒸汽养生，蒸汽养护分为静停、升温、恒温和降温四个时期。在静停时期，环境温度不可小于5℃，灌注4～6h后终凝后才能够保持升温，升温速度不可超过10℃/h;恒温时期，混凝土内温不可高于60℃，养护温度不可高于80℃[6]。蒸汽养护完成后，需要自然养护混凝土的温湿度。

（5）拆模。根据组装顺序进行反向拆除，不同部位的拆模时间不同，需要根据规范要求进行设计和施工。混凝土强度不超过1.2MPa前，不可任意踩踏。强度不超过2.5MPa前，不可行走。拆模后，混凝土结构需要在其强度100%后才能够承受整个荷载。

2.3 施工后

高性能混凝土施工后，需要检验其强度，了解其制备后的强度是否与设计标准相符，同时还需要对混凝土进行耐久性导致的抗渗性和抗冻性试验。此外，还需要对试配时的混凝土进行检测，主要检测混凝土的含气量、沁水率、流动度、塌落度，试验后需要检测混凝土的力学和耐久性试验，例如电通量、弹性模量、抗冻性、耐磨性等对比试验。如图3为电通量检测试验装置。

3  结语

本文通过对高性能混凝土性能和设计的介绍，了解了其优势以及技术指标，便于设计、施工等作业的进行。对于高速公路施工而言，高性能混凝土凭借着耐久性等优势受到高度重视，通过应用高性能混凝土来提高公路施工水平，做好施工的规范和质量控制，进而为高速公路的扩建完善起到了积极的作用，对于社会和城市的发展也十分重要。

参考文献

[1] 李红涛.高性能混凝土技术在道路桥梁工程施工中的应用[J].科技资讯，2019，17（8）：58，60.

[2] 孙博威.公路桥梁施工中高性能混凝土的应用分析[J].居舍，2018（22）：40，77.

[3] 陈晓晴.高性能混凝土技術在道路桥梁工程施工中的应用[J].江西建材，2018.

[4] 郝高锋，李玉峰.高性能混凝土在路桥工程施工中的应用[J].建筑工程技术与设计，2018（36）：1887.

[5] 邢树强.高性能混凝土在公路工程中的应用[J].交通世界（建养机械），2019（5）：28-29.

[6] 蔡延喜.公路工程软基处理绿色施工技术应用研究[D].北京：清华大学，2017.

[7] 任岗.高速公路工程施工质量评价动态控制研究[D].石家庄：石家庄铁道大学，2019.