公路施工高性能混凝土的应用

首先介绍了研究高性能混凝土在公路施工中应用的意义，随后结合实例介绍了高性能混凝土在桥梁中的应用，重点就高性能混凝土在公路中的应用、高性能混凝土的原材料选择要求、高性能混凝土的施工工艺展开探讨。在利用高性能混凝土进行公路建设时，应结合混凝土以及施工现场地质等两个方面进行综合考虑。

1研究高性能混凝土在公路施工中应用的意义

近几年，我国在公路建设上引进了高性能混凝土，高性能混凝土的应用，不仅使公路的抗干扰性能大大增强，更延长了公路的使用寿命。对于高性能混凝土在公路施工中的应用意义，笔者结合多年的工作经验并通过相关的文献从高性能混凝土的强度以及其耐久性等五个方面进行简单的分析。

1.1高性能混凝土强度

高性能混凝土，其主要特征在于“高性能”，顾名思义，从其名字就可看出其具有很强的抗折能力，公路抗折能力的增强就会提升公路的承重能力，进而使公路的使用寿命大大增加。

1.2高性能混凝土的耐久性

将高性能混凝土引进公路工程的施工，其主要目的在于延长公路的使用寿命，换句话讲，可以增强公路的耐久性[1]。众所周知，在进行公路施工时，除了要考虑地质因素外，还要考虑客观的环境因素，特别是对于高原地区而言，温差较大，对公路建设的影响较大，利用普通的混凝土进行公路施工，容易受到环境因素的影响，使公路的使用寿命大打折扣。而高性能混凝土的使用攻破了这一技术难题，可以抵抗来自外界环境的破坏。

1.3高性能混凝土的变形性质

在公路施工的过程中，必不可少地要用到干缩路面板。路面板的面积较大，它的使用会造成路表水分的大量蒸发，进而引起路面的供水不足，引起路表产生皱缩、裂缝，进而在后期工序中还要花费大量的人力、物力和财力进行保养。而高性能混凝土具有较高的抗折弹性，它的使用不仅可以降低路表水的蒸发量，进而提高公路工程的质量。对于抗折性弹性模，根据其抗折能力的不同，可分为三级：一级为4.30510MPa，二级为4.84510MPa，三级为4.60510MPa，三级的抗折能力最强，由于抗折能力不同，其所用的混凝土成分又有所差异，例如三级抗折时，所用的混凝土成分中，骨料用量和一级、二级用量相比较少，所用粗骨料的最大颗粒较其他两级也相对较小。

1.4高性能混凝土的定义

和普通的混凝土相比较，高性能混凝土是一种掺有人工成分的，含有一定现代科技的混凝土。它最大的特点是耐久性，其也是设计高性能混凝土的根本目标。此外，对于混凝土的设计还可以根据实际需求，进而占据不同的侧重点[2]。例如在交通要道，公路需要较好的承重能力便可以设计高强度的混凝土，再者在高原地带进行施工时，可以设计适应性强的混凝土。

1.5高性能混凝土的性能

像耐久性、具有良好工作性以及具有优异的力学性等都是高性能混凝土所特有的性能，本文主要简述其另一性能，即为在新拌状态下具有良好的工作性能，因为高性能混凝土具有这一特性因此在施工过程中不必担心混凝土是否聚集，在灌注的过程中混凝土在桩内分布得是否均匀等，综上所述，混凝土的硬化时间有一定延伸，避免了初始裂缝的发生。此外，硬化时间的延伸使工程的渗透性降低，进而增加了抗外部因素侵蚀能力。

2高性能混凝土在桥梁中的应用

高性能混凝土既可以在公路施工中应用，又可在桥梁工程中应用。在桥梁工程中应用时，其主要应用在离岸结构物以及大型的跨河桥梁工程中，和桥身的建造相比较，高性能混凝土更应用在桥墩、主梁的建筑中。高性能混凝土具有广泛的应用，且是由其性能决定的[3]。例如由于其凝固时间有所延长，因而可利用其进行浇筑、捣实的过程中不离析。将其应用于桥梁的建筑时，桥梁投入使用前期，具有较高的强度以及稳定性，即使是外界环境有所变化，但是桥梁的寿命、桥梁的承重能力以及其优良的耐久性都不会受到环境的影响。在我国应用最为成功和典型的例子为东海大桥。利用高性能混凝土参与建设，其使用年限是一个世纪。用于建筑该大桥的混凝土由粉煤灰和矿粉等构成，加入废料的优势可以增强桥梁工程的抗腐蚀性和增加耐久性，与此同时，也极大地便利了施工过程，据初步统计，仅仅材料成本就节约了2000万。综上所述，从东海大桥的例子可以看出，利用混凝土建设桥梁工程的优势是使桥梁主梁的跨径更长；桥身的构建更薄、更具有耐久性能。

3高性能混凝土在公路中的应用

利用混凝土进行公路建设，和其他优势相比较，其耐久性这一优势更为突出。其优势可分为两个方面：一方面是对于路基施工质量的提升极为有利，另一方面，就是突破了一些普通混凝土无法突破的技术难题，例如混凝土强度等级低，进而无法保证耐久性的这一问题。耐久性是设计高性能混凝土最为主要的指标，因而在配制的过程中也应该以此为核心：首先对原料进行筛选，在筛选的基础上对混凝土进行合理的配比，在进行合理配比的过程中，应适当地添加外加剂，进而保证将高性能混凝土的优势充分发挥出来[4]。此外，保证工程质量的同时，还可以添加一些工业废料，还可以减轻自然对废弃物的净化能力。

4高性能混凝土的原材料选择要求

在对高性能混凝土进行配制时，对原料进行选择，应着重对水泥、粗细集料以及水外加剂进行考虑。下面笔者就对其选择要求进行简单分析。

4.1水泥

对于水泥的选择，应按照公路的建设要求进行选择，一般而言，所选用的水泥不能低于325的硅酸水泥。此外，对于水泥的其他性能，笔者认为也应符合GB175的规定，值得一提的是，对于水泥的选择，最好不要采用早强水泥，早强水泥具有促凝的作用，可能会引起裂缝等现象。最后，水泥的含碱量最高不应超过0.6%，对于氧化钙以及水泥熟料中C3A的含量也要严格把控。

4.2粗、细集料的选取

对于细集料而言，其中最为重要的是细骨料的选择，高性能混凝土对于细骨料要求极为苛刻，例如，要求其应是天然中粗河砂，并且地质较为均匀，细度都控制在2.6～3.2之间。同理在选择粗集料时，也要按照一定的标准[5]。例如像其吸水度要控制在2%之内等。此外，对于水的选取，其水质应符合《混凝土拌和用水标准》JG63的规定。

5高性能混凝土的施工工艺

利用搅拌机对高性能原料进行搅拌时，不是将所有的原料一起加入，而是有层次地加入，在搅拌的过程中，水是在细集料、水泥等原料混合均匀后加入的，之后再依次加入粗骨料、外加剂等进行搅拌，在搅拌的过程中，对于水的添加应是喷洒状地添加，避免原料发生凝集等。此外，在添加原料的过程，对每一阶段控制的时间也要严格把控，一般而言，其每一阶段应不小于30s，在原料都加入之后，其搅拌时间应控制2～3min。在完成混凝土的拌和之后，经过净浆裹石法这一环节，进而进行高性能混凝土的配制，在对高性能混凝土进行制备时对各个原料的用量应经过严格计算，进而避免在使用过程中由于混凝土配置不当而出现不必要的麻烦。此外，在制备的过程中，对于沙石的含水量也要严格把控：沙石含水量较高或较低，就会引起混凝土凝固时间过长或过短，进而影响工程质量。在浇筑和振捣这一环节中，应对混凝土的温度、塌落度以及含空气度进行准确测量。此外，两次浇筑的时间间隔不宜过长，也不宜过短，应控制在1.5h左右。在对浇筑的柱桩进行振捣时，振捣以柱桩不冒泡为准。最后还要做好养护工作，在必要时应做好保温措施以及湿养护工程。

一方面，随着运输行业的快速发展，高性能混凝土广泛地应用到桥梁建筑和公路建筑；另一方面，作为公路建设最为核心的问题，耐久性的优劣不仅关系到公路建设的优劣，更涉及到人们生命和财产的安全，因而受到有关部门的高度重视，并将该问题提升到战略的角度进行分析。在利用高性能混凝土进行公路建设时，应结合混凝土以及施工现场地质等两个方面进行综合考虑。