高速公路高性能混凝土試驗檢測研究

陳體永

（中交第二航務(wù)工程局有限公司，武漢430000）

1 引言

混凝土材料具有使用便利、強(qiáng)度高、易成型、成本低等優(yōu)勢，在工程項目建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。在高速公路工程項目建設(shè)過程中，常用的施工材料是強(qiáng)度等級在C30到C50級的混凝土，這類混凝土的水灰比較大、水泥的孔隙率較大、耐久性能差，嚴(yán)重影響了高速公路工程的使用年限[1]。因此，在高速公路工程建設(shè)過程中，相關(guān)部門需要引進(jìn)更多高性能的混凝土，做好高性能混凝土的試驗研究，確?；炷恋母黜椥阅軡M足要求，為交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展提供支持。

2 工程概況

襄陽繞城高速公路南段項目實行設(shè)計施工總承包模式，該項目K16+245.907～K47+851.702段全長31.606km，共設(shè)有3處互通式立交橋，1處養(yǎng)護(hù)工區(qū)和1處停車區(qū)，設(shè)計速度為100km/h，路寬26m，地震動峰值加速度為0.05g，抗震設(shè)防烈度為7度。該項目中應(yīng)用的混凝土材料類型主要包括：（1）瀝青混凝土。用于橋面鋪裝，全橋橋面鋪裝厚度為10cm。（2）C55混凝土。用于主橋箱梁施工。（3）C40混凝土。用于主墩墩身。（4）C30混凝土。用于主墩承臺，過渡墩墩帽、墩柱、系梁，基樁。（5）C40小石子混凝土。用于支座墊石?；炷潦┕ば枰獫M足JTG/T B07-01—2006《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》的要求。另外，該項目中還有一些其他材料，例如，主橋與引橋間的伸縮縫采用D480型伸縮裝置；主橋箱梁與主墩位置的支座采用GCQZ系列支座、過渡墩處采用GCPZ系列支座；預(yù)應(yīng)力管道使用金屬波紋管。

在該項目的建設(shè)過程中，為了提高高速公路工程項目建設(shè)的整體質(zhì)量，相關(guān)部門需要進(jìn)行高性能混凝土的試驗研究，對混凝土材料進(jìn)行配比試驗，確?；炷恋馁|(zhì)量，并加強(qiáng)對高速公路項目的成本管理。

3 工程實地調(diào)研

為了推動高速公路工程項目建設(shè)的順利實施，相關(guān)部門需要做好實地調(diào)研工作。首先，應(yīng)針對高速公路工程建設(shè)的各個位置開展調(diào)研工作，通過應(yīng)用相應(yīng)的調(diào)研設(shè)備和裝置可以發(fā)現(xiàn)實際工程建設(shè)中存在的很多安全質(zhì)量問題，例如，外部破損、梁體表層裂縫等；其次，相關(guān)人員需要深入分析這一環(huán)節(jié)中的各項安全質(zhì)量問題，并對其進(jìn)行跟蹤調(diào)查，明確問題的原因，及時解決作業(yè)過程中出現(xiàn)的各項問題，同時，引進(jìn)相應(yīng)的建筑材料制備混凝土，在檢驗過程中明確混凝土的配比設(shè)計，對混凝土材料的成本進(jìn)行控制。

4 主要試驗研究

4.1 提升混凝土中鋼筋的保護(hù)層厚度

為了延長混凝土的使用年限，相關(guān)人員需要增加鋼筋的保護(hù)層厚度，這是一種簡單、經(jīng)濟(jì)、有效的方法，但保護(hù)層厚度需要滿足相關(guān)要求，在保護(hù)層過厚的情況下，會出現(xiàn)混凝土裂縫問題，影響對鋼筋的保護(hù)。

4.2 控制混凝土的水灰比

通常情況下，混凝土的水灰比在接近最低水灰比時，混凝土的密實度會不斷提高，使混凝土具備較強(qiáng)的抗腐蝕性，因此，應(yīng)控制混凝土材料的水灰比，提高混凝土的抗腐蝕性。

4.3 加強(qiáng)橋面排水和防水層設(shè)計

為了提高橋梁的防水功能，相關(guān)部門需要確保防水層具有抗?jié)B、抗剪和抗拉等性能，還需要合理控制橋面鋪裝的壓實度，確保橋面排水的通暢性。

5 高性能混凝土配合比試驗

對高性能混凝土進(jìn)行配合比試驗的過程中，應(yīng)注意以下事項：

1）膠凝材料。在高性能混凝土的制備過程中，往往需要投入大量的膠凝材料，需要相關(guān)人員合理選擇膠凝材料。例如，混凝土的強(qiáng)度為42.5MPa時，需要使用硅酸鹽混凝土；C25、C30、C40、C50等級的混凝土，需要使用P·O42.5水泥進(jìn)行制備；C55等級的混凝土需要使用P·O52.5水泥進(jìn)行制備。因此，在選擇水泥材料的過程中，需要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行，在實際使用前，開展相關(guān)試驗檢驗，確保水泥材料的性能可以滿足該項目的實際需求。

2）粗細(xì)骨料的選擇。在選擇高性能混凝土骨料的過程中，相關(guān)人員需要確保骨料能夠提升高性能混凝土的耐久性，尤其要注重骨料的種類和工作性能，并對粗細(xì)骨料的粒徑、堿活性組分含量等進(jìn)行控制。同時，在工程項目建設(shè)過程中，常用的骨料品種是優(yōu)質(zhì)的石灰?guī)r碎石、干凈的中河砂，使用前，需要對其進(jìn)行深入分析并檢測，以滿足施工標(biāo)準(zhǔn)要求。

3）高性能減水劑的選擇。高性能混凝土中存在很多礦物摻合料和膠凝材質(zhì)，將礦物摻合料放入混凝土中時，需要加入膠凝材質(zhì)，提升混凝土的物理性質(zhì)，但是，會使混凝土的水膠比例有所降低，導(dǎo)致拌合物黏稠度增加，在使用過程中的流動性也會減弱。因此，在制備高性能混凝土的過程中，相關(guān)人員需要加入聚羧酸高性能高減水劑，在實際應(yīng)用前要在實驗室進(jìn)行檢驗工作，以提升混凝土的物理性質(zhì)。

4）壓漿配合比。在混凝土的注漿過程中，常使用管道壓漿劑進(jìn)行孔道注漿作業(yè)，常用的管道壓漿劑主要包括膨脹劑、減水劑、摻合料等?？椎雷{材料主要包括水泥、壓漿劑、水等，施工前，應(yīng)根據(jù)工程具體情況確定材料的配合比，使其滿足相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和實際需求。在該高速公路工程項目實際施工過程中，箱梁應(yīng)用了水膠比為0.28的預(yù)應(yīng)力孔道壓漿料，滿足了高性能混凝土的實際要求。因此，在注漿過程中，施工人員可以利用真空輔助注漿方式進(jìn)行施工，根據(jù)相關(guān)規(guī)范中的注漿程序進(jìn)行，在很大程度上提升了孔道注漿的作業(yè)指標(biāo)。

6 高速公路高性能混凝土試驗優(yōu)化

6.1 攪拌系統(tǒng)及工藝優(yōu)化

混凝土的攪拌是高速公路高性能混凝土試驗中的關(guān)鍵內(nèi)容，相關(guān)人員必須予以高度重視。在混凝土的攪拌過程中，攪拌系統(tǒng)與混凝土攪拌質(zhì)量息息相關(guān)，需要相關(guān)部門根據(jù)工程建設(shè)的實際情況更換攪拌工具或設(shè)備，還可以在混凝土的攪拌過程中加入聚羧酸減水劑，減水劑對水量變化比較敏感，能夠減少因水量等因素的影響出現(xiàn)混凝土質(zhì)量不滿足相關(guān)要求的現(xiàn)象。除此之外，為了提升混凝土的攪拌質(zhì)量，相關(guān)部門還需要不斷優(yōu)化并升級現(xiàn)有的攪拌系統(tǒng)，引進(jìn)自動化攪拌設(shè)備，避免由于人為操作不當(dāng)影響混凝土的質(zhì)量，并加入規(guī)定比例的混凝土原材料。自動化攪拌設(shè)備能夠進(jìn)行自動攪拌，該技術(shù)操作便利，已在高速公路建設(shè)中得到了有效應(yīng)用。除此之外，完全自動化攪拌設(shè)備可以對原材料的投放順序進(jìn)行設(shè)定，在合理時間內(nèi)投放相應(yīng)的原材料，并使其進(jìn)行充分混合，進(jìn)而有效控制攪拌時間。

6.2 澆筑工藝優(yōu)化

為了優(yōu)化澆筑工藝，相關(guān)人員需要做好以下工作：（1）在澆筑預(yù)制梁的過程中，需要合理控制混凝土配比，在適宜條件下進(jìn)行混凝土配置；（2）在輸送混凝土的過程中，應(yīng)合理選擇車輛進(jìn)行輸送，在澆筑過程中，需要利用吊斗進(jìn)行運(yùn)送，澆筑過程控制在約5h，以便在澆筑過程中及時地發(fā)現(xiàn)并處理問題。

7 結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)代化高速公路工程項目的建設(shè)過程中，高性能混凝土是主要材料之一，具有較強(qiáng)的強(qiáng)度和耐久性，有助于提升工程項目建設(shè)的質(zhì)量。因此，在高速公路混凝土建設(shè)中，相關(guān)人員需要加強(qiáng)對高性能混凝土試驗工作的重視，及時總結(jié)施工經(jīng)驗，高效、高質(zhì)量地完成高速公路工程建設(shè)工作，降低施工難度，樹立綠色環(huán)保理念，建設(shè)出滿足新時期發(fā)展需要和要求的高速公路工程。