高性能混凝土在高速公路施工中的应用与质量控制探究

匡富平

吉安市汇达工程质量检测有限公司 江西 吉安 343000

高性能混凝土是一种环保、新型的节能型混凝土材料，他和普通的混凝土相比较体现出了更大的优势，表现为这种材料有着更强的耐久性以及更高的密实度，还有体积更加稳定的特点，将其应用在高速公路施工的过程中，大大改善了材料技术，提高了施工的水平和质量。本文针对高技能混凝土在高速公路施工中的应用以及质量控制问题进行的研究有着重要意义，有利于发挥高性能混凝土的优势，使之在高速公路工程项目的建设过程中提高工程施工质量，同时创造更多的经济效益和社会效益。

1 了解高性能混凝土

高性能混凝土产生于上个世纪中期，有一些人对于高性能混凝土的认知存在偏差，他们不认为高性能混凝土在操作的过程中更加容易浇筑和捣实，同时也不会产生离析的现象，因此导致使用高性能混凝土的强度和稳定性更高。即便是处于不良的环境下，也同样能够保证建筑物所具有的较长的使用寿命和时间，这导致有一部分人认为这种混凝土结构它自身的性能不需要太强但是要有良好的防腐蚀效果，此外还有一些人认为高性能混凝土这种结构有着比较强的填充能力，因此不需要和普通的混凝土一样执行振捣，就能够让混凝土的作用得到充分的发挥，另外要防止普通混凝土一样的裂缝问题产生，要确保其有着良好的韧性，还有强度。我国的学者认为通过使用普通的材料还有相应的生产工艺，可以满足混凝土结构使用过程中不同方面的力学性能，让混凝土的耐久性变得更加良好，这也就表明现如今针对高性能混凝土方面的认知和定义尚未统一和完全，因此可以广泛认为高性能混凝土有着较高的耐久性以及高体积的稳定性，还有比较良好的施工性等，也就是一种有着良好性能的混凝土。

普通混凝土的组成成分一般是水，还有胶凝材料以及骨料，而高性能混凝土的组成材料也同样包括这三种成分，而要达到高性能混凝土的性能控制要求以及目标，就需要注意这种高性能混凝土在创建以及设计的过程中要有比普通的混凝土更加合理的各项性能，才能够确保其在实际应用的过程中性能更加稳定，也就是说对于高性能混凝土来说，不仅要包括这基本的材料，同时也要再加入其他的一些外加剂成分，包括减水剂以及引气剂，还有矿粉等材料。也就是说高性能混凝土实际上是一种多项组成材料，它的微观结构中主要是包括气象以及液相，还有固相这三种情况，因此高性能混凝土的结构自身就容易产生缺陷，或者是说高性能混凝土自己就是一个缺陷的综合体。而本文中针对高性能混凝土进行的研究和分析，还有开展质量控制最为根本的目标就是要减少不同的相之间的结合力，从而促使高性能混凝土能够形成一个更加紧密的整体，使之在高速公路工程建设过程中发挥应有的价值和作用[1]。

2 高性能混凝土的应用优势分析

高性能混凝土的体积相对来说会更加稳定，主要是体现在高性能混凝土的收缩性以及低温度变形性特点上，主要是高性能混凝土的强度相对来说会更高，其抗压的强度会直接超过250MPa，同时抗拉强度的值也会有更加明显的增加成果，在早期高性能混凝土的强度增加的情况相对来说会更加明显，但是等到使用的后期，混凝土的强度增加情况则会变得相对来说比较平缓。另外是高性能混凝土有着良好的自密实性，包括其用水量相对来说更少，流动性能也更好，而抗离析性能又比较高，因此导致这种材料有着更加优秀的填充性能，也就是说如果高性能混凝土的配比合适，那么它会拥有良好的自密实性能。此外，要理解高性能混凝土的耐久性能也同样更加卓越，同时在防腐蚀性能方面，高性能混凝土的作用也会更加清晰，这就促使其用途更加广泛[2]。

3 高性能混凝土在高速公路施工中的质量控制方式

3.1 原材料的质量控制

一方面是要做好针对高性能混凝土中胶凝材料的质量控制工作，最为关键的控制点就是水泥材料（如图1）。由于当前社会的不断发展，已经促进了水泥数量的增加以及种类的丰富，可以结合建筑物的实际要求，也就是高速公路施工的具体需求去选择水泥材料的种类，高性能混凝土自身有着良好的稳定性和耐久性特点，胶凝材料混凝土可以相互结合成一个整体的最关键组成部分，因此在使用高性能混凝土选择其中的水泥材料过程中，需要考虑到的指标也比较特殊，要考虑水泥的强度以及水泥的水化热，还有水泥的凝结时间，其中考虑的水泥的强度则是要依照混凝土的结构特点去发现混凝土的整体组成部分，让混凝土能够形成一个相互更加紧密的整体，也就是说要依靠混凝土中教凝材料所具有的作用来构建形成更加完整的连接关系要判断胶凝材料的粘结情况，了解其粘结性能是否已经达到了密实性的要求，反映出胶凝材料的强度水平。而考虑到水泥材料的水化热问题，主要是由于这种水化热的情况，在大体积混凝土中，热应力的存在会导致其膨胀，并且产生表面的裂纹因子，就会造成更加严重的破坏，如果选择高性能混凝土材料，就必须要在水泥的选择环节提高重视，尽量选择水化热相对更低的材料之外，对于高性能混凝土的凝结时间也应当进行严格的控制，要理解从混凝土最开始搅拌到最终混凝土的浇筑，中间有着一段时间混凝土的凝结时间同样会受到材料自身凝结时间的影响，也就是说选择的材料环节对于整体的高性能混凝土的质量，效果产生的作用绝对不容忽视，如果说选择的高性能混凝土中材料的运输距离比较远，为了防止其在运输过程中凝结就要选择时间相对更长的材料，以保证高性能混凝土的实际使用效果[3]。

另一方面是针对骨料材料的控制。骨料材料指的通常都是砂石（如图2），他在整个结构中产生的作用通常是支撑以及骨架的结构，直接影响到工程项目的稳定性。一般来说，优质的骨料材料判断的指标包括骨料的强度以及颗粒的性状，还有级配以及减活性的大小等方面。在选择骨料材料是要尽量选择减活性相对来说第一或者是非减活性的骨料，这样能够有效抑制减活性反应问题的产生，对于整体的结构和性能造成破坏，而选择相对来说集配更加优秀的骨料时，就可以确保整体的混凝土结构更加密实，让混凝土材料在凝结的过程中整体的模式更加饱满，充分提高混凝土的耐久性。当骨料材料的历尽达到更高的标准时，就能够防止混凝土的坍落问题产生这样的材料选择更能够减少水泥的用量，对于施工企业来说有着极大的优势，从而帮助施工单位减少施工过程中产生的成本[4]。

3.2 配合比调整的控制

高性能混凝土的配比调整是能够顺利满足施工要求，也是节约成本的必经途径和方式，混凝土的配比在优化的过程中可以综合考虑到以下几个方面的内容。首先是要结合高性能混凝土的施工要求，对于混凝土的配置强度以及施工的坍落度问题进行明确，还要基于混凝土本身的安全性还有经济性方面的要求，确保混凝土配置强度的标准差能够符合在施工工程项目中的建设要求和规范。除此之外，高性能混凝土的运输以及浇筑等每一个环节都可能会造成高性能混凝土的损失，要提高高性能混凝土的浇筑水平和效果，应当对塌落度问题进行合理的设计，让混凝土的塌落度保持在一个相对来说比较稳定又比较低的水平和状态，也可以适当增加混凝土结构中水泥的量或者是和实际情况更加匹配的一些外加剂，来保证整体的混凝土结构达到建筑施工的要求[5]。

其次要制定好高性能混凝土的单位用水量，确定好搅拌过程中的水灰比而对于单位用水量进行确定时，也同样要综合考虑到不同方面的问题，包括和高性能混凝土的结构所匹配的外加剂材料以及集料的级配，要理解在高性能混凝土中水泥浆体所存在的空隙情况，对于整体的水灰比造成的影响也不容忽视，因此必须要求相关的工作人员能够在混凝土的设计和规划过程中提高重视，还有水灰比之间存在的紧密关联，从而保证最终确定好的水灰比是和实际情况更加匹配也最为合理的一种数据[6]。

此外，要对高性能混凝土的砂率进行严格的控制单位面积的高性能混凝土中所填充的材料最好是达到觅食性的要求，因此要对其进行体积最大化的控制，要理解高性能混凝土所具有的流动性主要是来自于水泥砂浆的润滑作用，如果水泥砂浆的数量太过于丰富，那么就很容易会出现离析的问题，但是如果砂浆的数量太少，其流动性的又无法达到施工的要求和标准影响的工作的状态，因此要根据具体的情况对混凝土进行试拌，最终确定砂率[7]。

最后是要对于外加剂以及掺和料的具体结构进行控制，外加剂的选择要根据高性能混凝土的需求来进行确定，要求相关工作人员先开展相应的设计以及适配工作可以根据实际情况提供不同的选择，并让相关的工作人员根据实际情况确定最终的方案，而掺和料类型还有其数量的确定需要综合考虑到两个方面的因素，包括控制高性能混凝土粉煤灰的含量不足12%来提高混凝土的和易性。还有就是让粉煤灰的含量超过12%，但不足28%，同时让矿渣的含量处于25%以上来降低混凝土的水泥量[8]。

3.3 高性能混凝土结构后期养护质量控制方式

在高速公路工程中的凝土养护是开展高性能混凝土施工工作过程中的关键内容，它在保证混凝土强度达标以及性质合格，还有提高工程质量等多个方面都有着极其重要的影响，高速公路中的高性能混凝土成型之后，它的强度就会产生变化，而强度的发展历程会取决于胶凝材料在水化的过程中所处的环境变化，包括温度以及湿度，还有水化的龄期，同时还会和胶凝材料的组成以及水胶比之间存在紧密的关联性。为了进一步保证混凝土能够实现快速稳定的发展，防止混凝土由于失水的问题而出现表面的脱皮或者松散、裂缝的现象，就必须要采取相应的养护措施和方法，也就是说要把高性能混凝土放置在特定的温度以及湿度的环境中，将其保持一段时间[9]。

针对高性能混凝土进行养护的过程中，可以采取的方式一般来说是自然养护的方式，也就是说让高性能混凝土处于自然的条件下，采取浇水湿润的方式来对其加以养护，在水平的混凝土结构方向可以使用锯末等方式进行覆盖，而垂直方向的可以采取人工洒水等方式进行处理。要确定高性能混凝土的具体养护时间，最开始的洒水养护时间通常是在混凝土浇筑之后的18个小时之内，由于混凝土浇筑的气温以及所使用的材料对于具体的养护时间产生的影响比较大，同时大体积的混凝土养护时间会更长，针对混凝土开展长时间的浇筑以及养护工作，无法保证其性能能够持续提高，反而会由于水泥水化程度的提升，导致混凝土的不可逆收缩现象进一步严重化。因此对于混凝土的养护时间必须要进行严格的控制，要明确并不是养护的时间越长，对于高性能混凝土的使用效果更好[10]。

4 结语

总而言之，高速公路中使用高性能混凝土的耐久性问题，理所当然要得到有关部门的重视和关注，对该问题产生更加正确、深刻的认知和了解，因此针对高速公路的高性能混凝土进行的研究开发工作有着极其重要的意义。也就是说必须要在高速公路的建设过程中思考，提高施工技术水平，规范施工流程以及做好施工质量控制工作的有效途径和方法，发挥高性能混凝土的重要作用，真正意义上达到高速公路建设的社会效益以及经济效益同步提高的目标和要求。