高性能混凝土在公路施工中的應(yīng)用

黃世梅

摘 要：高性能混凝土技術(shù)憑借自身耐久性強(qiáng)、抗壓強(qiáng)度大、穩(wěn)定性高、性價(jià)比高的優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用在道路橋梁工程施工當(dāng)中，極大程度上提高了道路橋梁工程的施工質(zhì)量。在具體的應(yīng)用環(huán)節(jié)中，施工人員要明確高性能混凝土技術(shù)在配制、養(yǎng)護(hù)、澆筑等方面的具體標(biāo)準(zhǔn)，并選擇質(zhì)量?jī)?yōu)良的原材料，充分發(fā)揮高性能混凝土技術(shù)的施工效果，推動(dòng)我國交通建設(shè)、城市化建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高性能混凝土 工程應(yīng)用

高性能混凝土經(jīng)過近三十年的發(fā)展，已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步。它以耐久性為首要設(shè)計(jì)指標(biāo)，這種混凝土使基礎(chǔ)設(shè)施工程的使用壽命達(dá)到100年以上。高性能混凝土路面技術(shù)日臻完善，近年來在我國得到推廣應(yīng)用。高性能混凝土廣泛應(yīng)用于各類重點(diǎn)工程中，特別是在道路、橋梁、高層建筑、海港建筑等工程中顯示出其獨(dú)特的優(yōu)越性。它在工程安全使用期、經(jīng)濟(jì)合理性、環(huán)境條件的適應(yīng)性等方面產(chǎn)生了明顯的效益，因此被世界各國所接受。

一、高性能混凝土的優(yōu)勢(shì)

（一）耐久性強(qiáng)。高性能混凝土具有耐久性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。從實(shí)踐應(yīng)用中可以看出，高性能混凝土與普通混凝土在耐久性方面相比要明顯高出后者3～5個(gè)百分點(diǎn)，建筑物的應(yīng)用力主要集中在支撐點(diǎn)和棱角處，這對(duì)建筑物整體穩(wěn)固效果的強(qiáng)化具有良好作用，確保道路橋梁工程結(jié)構(gòu)始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，不需要增加額外的加固處理即可獲得較強(qiáng)的安全使用效果，有效抵抗雨雪、大風(fēng)等極端惡劣天氣，這對(duì)道路橋梁工程使用壽命的延長具有良好作用。

（二）抗壓強(qiáng)度大。高性能混凝土具有抗壓強(qiáng)度大的優(yōu)勢(shì)。近年來，在交通運(yùn)輸事業(yè)快速發(fā)展的環(huán)境之下，人們對(duì)道路橋梁工程的強(qiáng)度提出更高要求。高性能混凝土利用混凝土特性的優(yōu)化達(dá)到增強(qiáng)其強(qiáng)度的效果，形成抗壓強(qiáng)度大的新型技術(shù)混凝土，滿足道路橋梁工程對(duì)混凝土材料強(qiáng)度的客觀訴求，有利于提高道路橋梁工程的整體施工質(zhì)量。

（三）穩(wěn)定性高。高性能混凝土具有穩(wěn)定性高的優(yōu)勢(shì)。外參劑是高性能混凝土穩(wěn)定性效果強(qiáng)化的“有力武器”，通過原材料特性與比例關(guān)系的改變凸顯高性能混凝土的穩(wěn)定性優(yōu)勢(shì)，符合道路橋梁建設(shè)在特殊性能方面的實(shí)際需求，且不受混凝土內(nèi)部濕度、溫度等變化因素的影響，大體積高性能混凝土澆筑完成之后會(huì)生成大量的水化熱，嚴(yán)格控制溫度與濕度的變化，將道路橋梁工程使用時(shí)所產(chǎn)生的危害降低至最小。

（四）性價(jià)比高。高性能混凝土具有性價(jià)比高的優(yōu)勢(shì)。高性能混凝土是建筑施工領(lǐng)域順應(yīng)綠色發(fā)展理念的重要舉措，在生產(chǎn)、使用等環(huán)節(jié)中倡導(dǎo)綠色節(jié)能，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的協(xié)調(diào)一致。以粉煤灰高性能混凝土為例，該混凝土將生產(chǎn)生活垃圾、廢料等進(jìn)行二次加工，并以此為原材料形成混凝土，廣泛應(yīng)用在建筑施工領(lǐng)域內(nèi)，取得良好的施工應(yīng)用效果。

二、 高性能混凝土技術(shù)在公路施工方面的具體標(biāo)準(zhǔn)

（一）配制工藝方面。與普通混凝土相比，高性能混凝土在配制工藝方面的標(biāo)準(zhǔn)更為精準(zhǔn)。具體來說，高性能混凝土需要將不同材料以不同比例完美融合在一起，嚴(yán)格按照生產(chǎn)工藝指標(biāo)加以操作，借助嚴(yán)格操作、合理比例達(dá)到高性能混凝土強(qiáng)度效果最大化的目的，確保高性能混凝土的性能及質(zhì)量處于最優(yōu)狀態(tài)，凸顯高性能混凝土的優(yōu)勢(shì)，符合道路橋梁工程建設(shè)的內(nèi)在需求。格外強(qiáng)調(diào)的是，高性能混凝土的水泥與水的配制比例其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的前提條件。因此，要科學(xué)配制水泥與水的比例且符合配比標(biāo)準(zhǔn)。

（二）澆筑工藝方面。澆筑是高性能混凝土技術(shù)在道路橋梁工程施工應(yīng)用中的重要環(huán)節(jié)，相關(guān)人員要加強(qiáng)對(duì)混凝土澆筑工藝的監(jiān)督與控制，確保高性能混凝土澆筑符合技術(shù)工藝標(biāo)準(zhǔn)要求。對(duì)此，施工人員可以在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定澆筑工藝的配合比例，將此看作是高性能混凝土質(zhì)量提高的關(guān)鍵條件，根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出指標(biāo)，篩選其中的最優(yōu)數(shù)據(jù)，進(jìn)而將其應(yīng)用在道路橋梁施工當(dāng)中，確保高性能混凝土質(zhì)量符合道路橋梁施工標(biāo)準(zhǔn)要求。

（三）混凝土養(yǎng)護(hù)方面。在高性能混凝土澆筑施工完成之后，相關(guān)人員要加強(qiáng)對(duì)高性能混凝土工程的定期保養(yǎng)與維護(hù)，延長高性能混凝土的使用壽命，提高道路橋梁工程的整體質(zhì)量。因此，對(duì)高性能混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí)，相關(guān)人員要在澆筑完成的12h內(nèi)覆蓋好高性能混凝土，確定固定的時(shí)間對(duì)其加以澆水養(yǎng)護(hù)。與此同時(shí)，高性能混凝土極易受到溫度、濕度等因素的影響，因此要做好高性能混凝土的保溫工作，杜絕高性能混凝土收縮現(xiàn)象的出現(xiàn)，有效保證高性能混凝土的性能。

三、高性能混凝土在公路施工中的應(yīng)用

（一）在橋梁上的應(yīng)用。高性能混凝土具有很好的工作性性、易于澆注、不離析、且能長期保持的結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，韌性高和體積穩(wěn)定性好，在惡劣環(huán)境下耐久性好、使用壽命長。高性能混凝土在橋梁工程中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)是：跨徑更長、主梁間距更大、構(gòu)件更薄、.耐久、力學(xué)承載力高。目前，高性能混凝土已廣泛的用于各種離岸結(jié)構(gòu)物和橋梁構(gòu)件中，包括主梁、橋墩、墩基等。

（二）在公路上的應(yīng)用。公路高性能混凝土應(yīng)根據(jù)公路混凝土的特點(diǎn)，結(jié)合高性能混凝土的優(yōu)點(diǎn)，綜合考慮其各方面的性能要求來進(jìn)行開發(fā)。從公路混凝土的施工工藝出發(fā)，需采用高流態(tài)的混凝土（坍落度要求達(dá)到240～270mm）來進(jìn)行施工，而普通的混凝土在滿足強(qiáng)度要求的情況下很難得到這個(gè)要求，因此，采用高性能混凝土是必然的選擇。從公路混凝土的服役環(huán)境出發(fā)，要求混凝土具有較高的韌性，能夠承載的疲勞損傷能力強(qiáng)，如果采用普通的混凝土，雖然強(qiáng)度可以達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，但是混凝土的彈性模量等參數(shù)會(huì)相應(yīng)提高，不利于混凝土在復(fù)變荷載環(huán)境下的使用，采用高性能混凝土就可以滿足這個(gè)要求。

四、高性能混凝土的應(yīng)用研究前景

進(jìn)入21世紀(jì)，人類面臨著“人口膨脹、資源能源短缺以及環(huán)境惡化”三大問題.混凝土材料是資源和能源消耗大戶，也是重要的環(huán)境污染源，混凝土材料和技術(shù)直接影響著人類可持續(xù)發(fā)展.吳中偉院士曾首提綠色HPC的概念，綠色的涵義可概括為節(jié)約資源、能源，不破壞環(huán)境，可持續(xù)發(fā)展，既滿足現(xiàn)代人需求，又不危害后代人滿足其需要的能力.因此：（1）必須重視和提高混凝土耐久性，減少工程隱患和工程的重復(fù)建設(shè)周期，盡可能的使同一工程應(yīng)用更長的時(shí)間，以節(jié)約混凝土用量，節(jié)約有限的人力、物力和財(cái)力.高性能混凝土是提高混凝土耐久性的有效手段，需要對(duì)其研究和應(yīng)用更加深人，降低成本，擴(kuò)大它的應(yīng)用范圍.（2）加大對(duì)低品位骨料的有效利用，再生骨料和人造輕骨料的研究開發(fā)，減輕環(huán)境負(fù)荷.（3）進(jìn)一步研究和發(fā)展混凝土劣化機(jī)理和維護(hù)方法，降低混凝土結(jié)構(gòu)后期維護(hù)和加固成本.（4）對(duì)混凝土各組分材料如水泥、高效減水劑、礦物摻和料和納米材料等進(jìn)行深入研究，采用有效的優(yōu)化組合和選擇，提高混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B性、耐久性等性能。

五、結(jié)束語

高性能混凝土是一種新型的高技術(shù)混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎(chǔ)上采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)制作的。高性能混凝土的基本性能首先是硬化混凝土的耐久性能和塑性混凝土的工作性能;其次是為了滿足人們的特殊需要的某個(gè)或某些特殊性能。概括起來說，高性能混凝土就是能更好地滿足結(jié)構(gòu)功能要求和施工工藝要求的混凝土，能最大限度地延長混凝土結(jié)構(gòu)的使用年限，降低工程造價(jià)。

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