高性能混凝土在道路工程施工中的应用策略分析

林丽

（长春开放大学继续教育部，吉林长春130000）

0 引言

在道路工程建设中，道路质量是施工建设的重中之重，而建筑材料是工程质量的决定性因素，高性能混凝土凭借其高强度、高耐久性、高承载力以及高性价比的优势被越来越广泛地应用在道路工程中，其在提高道路工程质量、延长道路使用寿命等方面有重要作用。

1 高性能混凝土的应用优势

现阶段，我国道路施工建设普遍采用混凝土建材，传统的混凝土材料因性能和耐久性不佳，越来越不能满足现代化道路建设的要求。随着建筑技术和建筑材料的不断更新，高性能混凝土应运而生，在普通混凝土中掺入优质的材料和高效外加剂，便能使其形成更高的力学性能和耐久性，并替代传统的混凝土，成为道路建设的主力。相较于普通混凝土，高性能混凝土的优势主要表现在以下方面。

1.1 良好的耐久性

高性能混凝土可视为普通混凝土的升级材料。主要是通过增加外加剂和掺合料以及科学、合理的配比，改良混凝土的内部反应。借助低水胶比提高混凝土的力学性能，利用外加剂提高混凝土对外界风险的抵御能力，进而获得更佳的耐久性表现，从而保证道路在恶劣环境及重压之下的使用效能。

1.2 抗压性能较好

道路的主要功能是荷载，因此，在进行道路建设时，实现路面的荷载功能是第一要务。通过掺和物和科学配比进行改良，能够显著提升混凝土的抗压性，有效预防长时间荷载下导致的裂缝、塌陷及破损等问题，可提高道路工程整体质量[1]。

1.3 适用性良好

高性能混凝土在不仅能够满足公路工程的施工要求，也能满足桥梁建设的要求。将高性能混凝土应用于道路和桥梁工程建设，增有效提高公路、桥梁在使用过程中的耐久性、稳定性，能够更好地达到工程建设的质量标准。

此外，高性能混凝土的高强度优势能够大大提高相关道路的荷载能力，降低使用过程中的病害发生率，显著提升道路的整体使用性能。

1.4 使用价值较高

高性能混凝土与普通混凝土的原材料没有本质上的差别，在成本上也没有太大差异，只是增加了一些掺和剂，但是其抗压强度、稳定性、耐久性等性能较普通混凝土高，使用价值也更高。

其一，在高性能混凝土的制备过程中，会加入一些废料，如矿渣、粉煤灰、火山灰等，对不可再生资源的消耗较少，不仅能大大节约原材料成本，且更符合当下的绿色施工理念。

其二，高性能混凝土能够提高道路工程的使用性能，可减少不良结构导致的返工返修问题，降低维修成本，延长道路使用年限。

2 高性能混凝土应用于道路工程的要点

在道路工程中应用高性能混凝土，能够提高道路的适用性和耐久性，达到道路建设标准[2]。在实际施工过程中，要充分发挥高性能混凝土的优势，就需要注意各个环节的施工要点，强化对施工质量的控制，从而真正提高道路建设质量。接下来，结合前期准备、混凝土配比、搅拌、运输、浇筑、振捣、养护等步骤，详细说明施工要点。

2.1 前期准备

在道路建设中应用高性能混凝土，必须做好相关的准备工作，一方面是因为温度的变化会影响混凝土的质量，另一方面是混凝土的凝固需要合适的环境状态，如果环境状态不适宜，道路在使用过程中就容易出现裂缝、沉降、坍塌等问题，难以达不到使用要求，不仅浪费财力物力，且容易引发安全事故。准备工作需要从以下几方面着手:第一，选择适宜的搅拌场所，在此基础上选择恰当的拌和机。第二，准备好混凝土制备所需的各项材料，做好质量抽样检查，保证后续工作顺利、有序地开展。

2.2 配比

科学、合理的原材料配比是保证高性能混凝土浇筑质量的前提，并且有效控制施工成本[3]。与普通的混凝土相比，高性能混凝土在抗冻、抗渗等方面的表现更加突出，优化原材料的配比设计，能更好地发挥出高性能混凝土的上述优势，达到最佳的应用效果。

第一，减水剂的添加不超过20%，提高混凝土的强度与流动性。

第二，掺入25%～30%的粉煤灰，30%左右的磨细矿粉，从而提高混凝土的抗侵蚀性。

第三，在各种原料的配比符合混凝土指标的基础上，还需要通过精准的计算来确定各类添加物的量，每一类原材料的添加量偏差要控制在±1%内，类似拌和用水及外加剂等特殊材料的添加量偏差需要控制在±0.5%内。比如，想要实现理想的混凝土砂石混合空隙率，需要在砂率达到40%左右的时候进行计算评估，混合不同砂石比的砂石，倒入容重筒，体积保持在18～20L。这些操作完成后，就可以计算胶凝材料的具体用量，进行下一步的混凝土拌和[4]。

2.3 拌和

高性能混凝土的拌和，需要注意以下几点：

第一，搅拌机器的型号要与搅拌要求相匹配，选用强制式搅拌机，拌和顺序为先干拌、再湿拌，每次搅拌的时间要保持在两分钟以上，以此保证搅拌质量；

第二，在搅拌完成后的卸料阶段，搅拌机要保持在10r/min 的速度进行两分钟的快速搅拌，进一步提升混凝土制备过程中各材料的均匀度；

第三，做好最后一步的质量检查，材料的坍落度损失不超过20mm 即为合格，可以用泵将拌和好的混凝土装运到运输车辆上，送到施工现场。

2.4 运输

在完成高性能混凝土的拌和工序后，要及时将其运送到施工现场，从而保证最佳的使用性能[5]。高性能混凝土具有较高的流动性，因此在运输中适合采用罐装运输车，并配合同步的罐筒搅拌，进一步提升混凝土的均匀性。运输过程中，运输车辆的行驶速度要均衡，避免出现急停、急转等现象，以防影响混凝土的性能。

2.5 浇筑

将高性能混凝土运输至施工现场，正式浇筑施工之前，需要进行现场试验，对混凝土的坍落度、入模温度等要素进行检测，坍落度在180mm 之上、入模温度在5～30oC 范围内为合格，可以进行正式的浇筑。在高性能混凝土浇筑施工阶段，大体积混凝土的浇筑一般采用分层浇筑方式，高度较小的构件浇筑则要一次性连续施工，以减少施工缝，保证混凝土结构的整体性[6]。在大体积混凝土的浇筑过程中，要注意以下几点：

第一，有效控制单层浇筑的厚度和时间间隔，厚度保持在0.6m 内，时间间隔保持在1h 以内，以防结构分层。

第二，有效控制浇筑位置和高度。位置上，高性能混凝土的注浆管道端口要与钢筋笼、预埋管道等结构错开，以防冲量过大而造成其他预埋结构变形或破损等；浇筑高度上，保持在2m 内，以防浇筑高度过高产生材料离析现象。

第三，为了避免浇筑施工过程中不同强度的混凝土交错，要按照先浇筑高性能混凝土，再浇筑低性能混凝土的顺序进行，以此保证混凝土浇筑质量。

2.6 振捣

在进行高性能混凝土的浇筑时，振捣施工要同时进行，从而保证混凝土的密实度达标[7]。振捣施工要注重以下几点：

第一，振捣设备。这一环节会借助一些机械设备，常用的振捣设备有平板式和插入式两种。在进行振捣施工之前，要先完成脱水处理，脱水过程中要注意所选用的振捣设备的功率，应尽可能选择较小的功率（2.3kW 左右），以此保证混凝土的性能。想要更好地保证混凝土的脱水效果，需要选用插入式振捣设备。

第二，振捣时间。对同一个位置的振捣，除了要保持在20s 以上，还需要根据混凝土的特性灵活控制时间，以混凝土不再出现气泡为标准，这才是达标的水泥浆。

第三，振捣频率。6000 次/min 的设备为最佳选择。

第四，需要使振捣棒和模板保持一定的距离，以防振捣棒在工作中损害模板，降低施工质量。

2.7 养护

高性能混凝土的浇筑、振捣工作完成后，要做好后期的养护工作。由于道路面积比较大，在养护过程中需要将面层水分的蒸发速度、收缩量控制在合理范围内，预防路面开裂现象，提高道路建设质量[8]。因此，养护环节需要由专人负责，并选择合适的养护方式。

第一，自然养护。对路面进行薄膜覆盖，定期洒水养护，有效控制表面的温度、湿度，养护周期需要28 天左右，其间定期进行强度检测，确保养护效果，以此保证混凝土的强度达标，减少开裂等质量问题的发生。

第二，蒸汽养护。这种情况更多地应用于室内施工区域，时间大概在7 天左右，完成这一环节之后再进行自然养护。对于道路高性能混凝土施工的养护，主要是在混凝土凝固的过程中有效控制好温度和湿度，从而保证表层和底层、内部和外部的泥浆能够同步凝固，提高其强度，进而确保道路建设施工的质量达标，延长道路的使用寿命[9]。

3 应用高性能混凝土技术时需要注意的事项

高性能混凝土在材料的选择及配制比例上都与普通混凝土有一定的差异，在实际应用过程中，想要充分发挥高性能混凝土的性能优势，除了要把握好施工工艺要点，还需要注意一些事项，进而更好地实现高性能混凝土的效能。

第一，前期准备阶段。做好施工材料的抽样检测工作，保证原材料符合施工质量标准。对周围环境进行评测，对可能造成影响的构筑物、管线等进行合理迁移和保护，有效预防可能发生的风险[10]。

第二，施工阶段。注意温度环境的变化，如果温度过高，就需要进行冷却工作，如果温度过低，则需要升温处理，以免导致路面开裂等质量问题。

第三，其他注意事项。所有参与建设的人员，需要相互进行技术交底，保证所有施工人员能熟练操作，提升施工工艺水平。在施工过程中，需要额外注意施工的安全性，比如在泵送混凝土的过程中，需要使软管的末端和浇筑面保持一定的距离，以防发生爆管，还要随时关注压力表的数值变化，如有异常必须立即启动应急预案，以免出现人员伤亡。在完成浇筑施工进行拆管时，要多次、反复地抽动，将管内留存的压力去除掉，以免高压喷出的泥浆造成人员安全事故。进行管道清洁时，要用挡板挡在前方，挡板前严禁站人，从细节处落实安全施工。

4 结语

我国经济社会发展迅速，道路建设总里程也在不断增长，随着道路建设项目的不断增多，施工质量也成为人们越来越关注的问题，在绿色发展理念下，出现了越来越多的新材料和新工艺，高性能混凝土就是其中之一。在道路工程施工建设中，高性能混凝土的应用，能够减少施工漏洞，提升道路的耐久性、安全性，提高工程建设的整体质量，能够进一步促进我国道工程事业的发展，有助于实现经济效益和社会效益双赢。