浅析高性能混凝土的性能及其在路面施工中的应用

刘飞

摘 要：随着经济社会的高速发展，国家队交通基础设施建设投入越来越大，混凝土作为交通工程施工建设最主要的基础材料之—，其性能品质成为道路质量的关键，以耐久性为特点的高性能混凝土就是在这种高标准、高要求的前提下应用而生的。

关键词：高性能混凝土；性能；應用；施工

高性能混凝土是在普通混凝土的基础上发展而来的，高性能混凝土在保持普通混凝土特性不变的情况下，通过一些科技手段和技术措施来提高混凝土的各项性能，使混凝土不但满足设计强度，而且混凝土的耐久性更长、工作性更好、使用更方便经济。

一、高性能混凝土的性能

（1）高性能混凝土的施工性能①工作性：高性能混凝土的工作性是混凝土的流动性、粘聚性、保水性、保坍性等性能的综合反映。②可泵性：混凝土的可泵性指混凝土易于流动且保坍性良好便于泵送的性能。③缓凝性能：为防止混凝土分层浇筑时由于混凝土凝结时间短而浇筑间隔时间较长引起冷缝，适当延长混凝土的初凝时间和终凝时间，这就是混凝土的缓凝性能。④早强性能：混凝土的早强性能是使混凝土早期强度增长较快以满足施工强度要求的性能。⑤低水化热：通过降低混凝土的水泥用量，掺加优质矿物掺和料来降低混凝土的水化热。

（2）高性能混凝土良好的使用性能①外观质量：高性能混凝土可以使构筑物表面外观色质均匀一致，无色斑、色差，混凝土表面平整密实光亮，无蜂窝麻面、无浮浆、无砂线和水线。②耐久性：耐久性反映混凝土结构物在使用环境中，长期抵抗内部和外部劣化因素作用，维持其结构功能的性能。③体积稳定性：可以减少混凝土因干缩或变形产生的裂缝，提高混凝土的使用性能。④经济性：经济性是高性能混凝土基本性能之一，一方面延长了结构使用寿命，减少了维修费用，降低了施工成本设计和施工需要；一方面应考虑混凝土组成材料的性价比，使混凝土更加高效经济。

二、高性能混凝土在路面施工中的应用效果

（1）在公路上的应用。在路面施工中采用普通的商品混凝土，即使强度达到设计的要求，但是混凝土的弹性模量等参数会相应提高，不利于混凝土在复变荷载环境下使用，采用高性能混凝土就可以满足这个要求。高性能混凝土改善提高了施工性能，方便了混凝土的施工浇筑，但施工时应注意混凝土的振捣顺序、振捣速度和振捣有效半径，防止混凝土欠振或过振，影响混凝土的密实性和外观质量。还需控制好混凝土浇筑的分层厚度和分层浇筑时间，以防分层过厚无法振捣和分层浇筑时间过长形成混凝土冷缝。（2）在桥梁上的应用。高性能混凝土具有很好的工作性性、易于浇注、不离析、且能长期保持的结构的力学性能，韧性高和体积稳定性好，在恶劣环境下耐久性好、使用寿命长。因此高性能混凝土应用在桥梁工程中可以使桥梁跨径更长、主梁间距更大、构件更薄、耐久、力学承载力高。目前，高性能混凝土已广泛的用于各种离岸结构物和桥梁构件中，包括主梁、桥墩、墩基等。

三、高性能混凝土路在面施工应用中的注意事项

（1）原材料选择①水泥：水泥是影响混凝土强度的主要材料，高性能混凝土必须使用低碱和性能相对稳定的水泥，根据混凝土配制强度选用不同强度等级的水泥，尽量降低混凝土的水胶比和水泥用量。②外加剂：应根据需提高混凝土的性能选择相应的外加剂，外加剂的生产厂家需有较大的生产规模和质量检验检测部门，厂家应有完善的质量保证体系，生产的外加剂性能稳定。应根据地材水泥与外加剂的适应性试验来选用与水泥相容性良好的外加剂，外加剂的掺量应通过试验确定。同时掺加不同功能的外加剂时，需通过试验确定是否影响外加剂的性能。③集料：高性能混凝土用粗细集料必须洁净、级配良好且强度满足混凝土要求，粗细集料的吸水率较小。细集料宜用中粗砂，细集料中不宜含有风化砂粒。粗集料的颗粒均匀，针片状颗粒含量较少；应无风化石或其他软弱颗粒，粗集料的合成级配应通过试验确定，应使粗集料能相互填充。所用集料应进行碱集料试验，符合要求的集料方可用于高性能混凝土。④矿物掺合料：在高性能混凝土中加入掺合料是提高混凝土性能的方法之一，常用的矿物掺合料有优质粉煤灰、粒化高炉矿渣、矿粉和超细硅粉等。矿物掺合料应选用信誉好质量稳定可靠的厂家，使用前应通过试验检测确定其使用等级是否满足要求。掺加矿物掺合料时必须考虑水泥中掺合料的组分和数量，然后根据混凝土的性能和强度及相关技术规范确定掺量。⑤其他掺合物：用于高性能混凝土的掺和物还有钢纤维、聚丙烯纤维、橡胶或塑料粒子等，其掺量根据设计要求或通过试验确定，掺加纤维或粒子后，混凝土的性能会有所改变，还需调整外加剂、矿物掺合料等材料用量，应通过试验来确定混凝土的整体性能。

（2）优化配合比设计。高性能混凝土试验室配合比确定以后，还应根据施工条件进行混凝土试拌和和浇筑试验构件，检查混凝土是否满足施工性能，如不能完全满足施工要求和构筑物的使用性能，需要分析原因对试验室配合比进行改进优化；在正常施工过程中，还需根据环境和施工工艺对配合比进行优化。

（3）混凝土的拌和及运输。由于高性能混凝土掺加了外加剂和掺合料，因此需适当延长混凝土的搅拌时间，才能使混凝土充分拌和均匀。混凝土运输宜用混凝土罐车并不停地搅动，混凝土从开始拌和到浇筑结束的时间不得大于混凝土的初凝时间；混凝土在运输过程中不得随意加水。在冬季运输混凝土时必须采用保温措施以保证混凝土入模温度。

（4）混凝土构件的早期养护。高性能混凝土浇筑后需及时覆盖养护，混凝土构件拆去模板后，对裸露的混凝土应及时喷水养护，保证混凝土表面有足够的水分让水泥水化，提高混凝土表面强度，减少混凝土表面的干缩裂缝，保证混凝土构件的使用性能。

四、结语

在高性能混凝土应用时，先从原材料的选择到配合比的优化设计上应充分考虑能够最大限度地提高混凝土的性能，再从混凝土拌和、运输及施工工艺方面保证混凝土的高性能，最后通过对硬化混凝土的养护和保护，使得高性能混凝土的优越性能得到充分发挥。

参考文献

[1]莫宗庭；高性能混凝土在道路桥梁工程中的应用[J]；中国城市经济；2011年18期

[2]刘子春；谈高性能混凝土在公路桥梁中的应用[J]；科技创新与应用；2012年07期

（作者单位：盐城市公路工程有限责任公司）