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摘要：高性能混凝土原材料是一种新型的原材料，不管是哪些材料都是不及高性能混凝土原材料的，因为它是一种既实惠又很有效果的一种材料。本文对高性能混凝土原材料在公路施工的应用进行了详细的分析与探讨，以供大家参考借鉴。
关键词：高性能混凝土；原材料；公路施工；应用
引 言：高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。它以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途要求，对下列性能重点予以保证：耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。为此，高性能混凝土在配置上的特点是采用低水胶比，选用优质原材料，且必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂。
1 高性能混凝土的特性
1.1 耐久性
混凝土的耐久性一般包括自然老化和人为劣化两个方面。其中自然老化是指混凝土在自然环境下，随着时间的推移而逐步产生的性能变化，进而出现裂缝、剥落、疏松等老化现象，使混凝土的结构安全度降低。如：二氧化碳的侵入，造成的混凝土碳化；腐蚀性液体、气体的侵蚀，造成的混凝土强度下降等。人为劣化通常是指混凝土在使用中，因为生产及管理等方面的因素，造成混凝土发生功能弱化的现象。如：出现磨损、冲刷造成混凝土降低了耐久性；碰撞、重压造成裂缝以及损伤，从而降低强度；人为原因造成的混凝土腐蚀破坏造成的混凝土强度降低等。比较普通混凝土，高性能混凝土在持久性方面具有足够的耐久性，能够抵抗气候和环境的长期破坏作用，保证在路面的设计使用期限内，混凝土能够正常工作。
1.2 经济性
与普通混凝土比较，虽然高性能混凝土的成本上造价较高，但由于采用高性能混凝土可以减小了截面尺寸，并大大减轻了结构自重以及钢筋用量，对于自重占荷载主要部分的结构具有十分重要的意义。通常情况下，当混凝土的等级从C30 提高到 C60时，可节省混凝土近40%，受弯构件同意可以节省混凝土 10%以上。在经济效益上的作用也较为明显。高性能路面混凝土的重要特征是具有高抗折强度。使用高性能路面混凝土可以显著提高路面的承载能力，延长使用寿命或减薄路面的厚度以降低工程造价。
1.3 使用矿物掺合料
高性能混凝土一般都含有矿物掺和料硅粉、粉煤灰或磨细矿渣，经过国内外大型桥梁中的实际应用表明，其中以硅粉提高强度和耐久性的效果最显著。
2 高性能混凝土的配制要求
2.1 原材料的选择
（1）水泥
水泥是一种很常见的原材料，对于很多人来说都是比较了解的。水泥分很多质量，我们要选择那种密度不要太大，又不要太小的细度。水泥里含有的一些物质对于高性能混凝土来说都是有影响的。我们不仅要选好水泥的密度，还要做到对水泥的储存做好准备。
（2）掺和料
掺和料对混凝土工作性、力学性能及混凝土内部组成、结构的改善，大大提高了混凝土的耐久性，克服了硅酸鹽水泥混凝土存在的许多潜在的及现实的问题，因而这类能显著改善混凝土耐久性和工作性的活性矿物掺和料是配制高性能混凝土必不可少的组分。
（3）外加剂的选用
配制高性能混凝土的关键之一是选择与水泥相容性好的外加剂。外加剂与水泥的适应性较好时表现为：新拌混凝土工作性能得到明显的改善；根据需要能有效控制混凝土凝结时间；坍落度损失小；混凝土密实性好；各龄期强度有较大的提高；混凝土各耐久性指标有较大提高。
（4）对集料的要求
与普通混凝土相比，高性能混凝土强度高，用水较少，集料的性能对混凝土的强度、工作性等起到极其重要的作用。
2.2 搅拌设备的选择
因高性能混凝上用水量少，拌合时较稠，水胶比低，因此需要采用拌合性能好的搅拌设备。卧轴式搅拌机或逆流式搅拌机能在较短时间内将其搅拌均匀，采用其他设备时须经过试验验证拌合物的均匀性。
2.3 配制要求
（1）水胶比的控制
水胶比是决定混凝土强度的主要因素，配合比设计时通常根据设计强度等级、原材料和经验选定水胶比。
（2）用水量和水泥用量
普通水泥中用水量根据坍落度要求、骨料品种、粒径选择。高强度高性能混凝土可参考执行，当由此确定的用水量导致水泥或胶凝材料总用量过大时，可通过调整减水剂品种或掺量来降低用水量或胶凝材料用量。
（3）砂率
对泵送高性能混凝土，砂率选用要求，一般为34%～44%，在满足施工工艺和施工和易性要求时，砂率宜尽量选小些，以降低水泥用量。
（4）高效减水剂
高效减水剂的品种选择原则，除了考虑减水率大小外，尚要考虑对混凝土坍落度损失、保水性和粘聚性的影响，更要考虑对强度、耐久性和收缩的影响。
（5）掺合料
通常根据混凝土性能要求和掺合料品种性能，结合原有试验资料和经验选择并通过试验确定。
3 高性能混凝土的施工工艺应注意的问题
3.1 采用拌合性能好的搅拌设备
因高性能混凝土用水量少，拌合时较稠，水胶比低，因此需要采用拌合性能好的搅拌设备。卧轴式搅拌机或逆流式搅拌机能在较短时间内将其搅拌均匀，采用其他设备时须经过试验验证拌合物的均匀性。
3.2 各种原材料的计量要应尽量准确
使出机口拌合物的工作度稳定、波动小，除了对堆料和称量装置有较高要求外，更要严格控制砂石含水量，即使搅拌设备上装有先进的含水量测定及控制设备，操作人员仍应密切注意正在搅拌的混凝土，在其稠度发生波动时，及时加以调整。
3.3 采用机械运输和浇注方法
用手推车运输及浇筑时不仅操作困难，而且保证不了公路施工的施工要求，高性能混凝土运输与浇筑宜采用罐车和泵送。 4 高性能混凝土在公路施工中的具体应用
4.1 工程概况
以某工程为例，该公路工程具有建设标准高，工程规模大的特点，其中混凝土用量超过140万立方米，为了确保混凝土的质量，在公路的建设中使用了高性能混凝土。
4.2 项目施工中高性能混凝土质量控制要点
（1）搅拌
混凝土原材料应严格按照施工配合比要求进行准确称量，称量最大允许偏差应符合下列规定（按重量计）：胶凝材料（水泥、掺合料等）±1%；外加剂±1%；骨料±2%；拌合用水±1%。应采用卧轴式、行星式或逆流式强制搅拌机搅拌混凝土，采用电子计量系统计量原材料。搅拌时间不宜少于2min，也不宜超过3min。
（2）运输
采取有效措施，保证混凝土在运输过程中保持均匀性及各项工作性能指标不发生明显波动。应对运输设备采取保温隔热措施，防止局部混凝土温度升高（夏季）或受冻（冬季）。应采取适当措施防止水分进入运输容器或蒸发。
（3）浇筑
①混凝土入模前，应采用专用设备测定混凝土的温度、坍落度、含气量、水胶比及泌水率等工作性能；只有拌合物性能符合设计或配合比要求的混凝土方可入模浇筑。混凝土的入模温度一般宜控制在5～30℃。
② 混凝土浇筑时的自由倾落高度不得大于2m当大于2m时，应采用滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土，保证混凝土不出现分层离析现象。
③混凝土的浇筑应采用分层连续推移的方式进行，间隙时间不得超过90min，不得随意留置施工缝。
④ 新浇混凝土与邻接的己硬化混凝土或岩土介质间浇筑时的温差不得大于15℃。
（4）振捣
可采用插入式振动棒、附着式平板振捣器、表面平板振捣器等振捣设备振捣混凝土。振捣时应避免碰撞模板、钢筋及预埋件。采用插入式振捣器振捣混凝土时，宜采用垂直点振方式振捣。每点的振捣时间以表面泛浆或不冒大气泡为准，一般不宜超过30s，避免过振。若需变换振捣棒在混凝土拌合物中的水平位置，应首先竖向缓慢将振捣棒拔出，然后再将振捣棒移至新的位置，不得将振捣棒放在拌合物内平拖。
（5）养护
养护是混凝土成型的最后一道关键工序，是混凝土技术性能好坏的决定性因素之一。因此，要加强混凝土的养护，保证混凝土在适宜的条件下正常硬化和强度增长。而高性能混凝土水灰比较低，材料内部处于缺水状态，浇注后表面又不泌水，且初凝后表面即开始失水，产生细微凝缩裂缝，因此高性能混凝土的早期养护极其重要。为避免混凝土早期失水过多，必须及时采取覆盖、洒水等有效养护措施，以防止混凝土在施工中由于温度和收缩而产生裂缝，影响混凝土的强度和耐久性。
5 结束语
总之，高性能混凝土具有高施工性、高体积稳定性、高耐久性及足够的力学强度，为此它能相对长时间承受随冲刷、磨耗、冰冻、水的渗入、侵蚀等恶劣环境，高性能混凝土在公路应用中，其耐久性优点极为突出，一方面它可以提高路基施工质量，确保路基不下沉；另一方面需解决公路混凝土强度等级低，水泥用量少，从而形成了水泥用量少与耐久性要求之间的矛盾。高性能混凝土是以耐久性为主要指标，同时要具有高强、高早强、高施工性（高流动、高粘聚性、高可浇注性）等优异性能。其配制的基本思想是：通過对原材料进行选择，优化混凝土配比，掺入复合高效外加剂。同时其耐久性要大大好于普通混凝土。公路高性能混凝土应根据公路混凝土的特点，结合高性能混凝土的优点，综合考虑其各方面的性能要求来进行开发研究。
参考文献：
[1]曹尧峰.高性能混凝土特性及在公路施工中的应用[J].民营科技，2011（6）.
[2]杨柳青.浅议路桥施工过程中混凝土原材料的质量控制[J].科技信息，2009（23）.
关键词：高性能混凝土；原材料；公路施工；应用
引 言：高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。它以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途要求，对下列性能重点予以保证：耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。为此，高性能混凝土在配置上的特点是采用低水胶比，选用优质原材料，且必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂。
1 高性能混凝土的特性
1.1 耐久性
混凝土的耐久性一般包括自然老化和人为劣化两个方面。其中自然老化是指混凝土在自然环境下，随着时间的推移而逐步产生的性能变化，进而出现裂缝、剥落、疏松等老化现象，使混凝土的结构安全度降低。如：二氧化碳的侵入，造成的混凝土碳化；腐蚀性液体、气体的侵蚀，造成的混凝土强度下降等。人为劣化通常是指混凝土在使用中，因为生产及管理等方面的因素，造成混凝土发生功能弱化的现象。如：出现磨损、冲刷造成混凝土降低了耐久性；碰撞、重压造成裂缝以及损伤，从而降低强度；人为原因造成的混凝土腐蚀破坏造成的混凝土强度降低等。比较普通混凝土，高性能混凝土在持久性方面具有足够的耐久性，能够抵抗气候和环境的长期破坏作用，保证在路面的设计使用期限内，混凝土能够正常工作。
1.2 经济性
与普通混凝土比较，虽然高性能混凝土的成本上造价较高，但由于采用高性能混凝土可以减小了截面尺寸，并大大减轻了结构自重以及钢筋用量，对于自重占荷载主要部分的结构具有十分重要的意义。通常情况下，当混凝土的等级从C30 提高到 C60时，可节省混凝土近40%，受弯构件同意可以节省混凝土 10%以上。在经济效益上的作用也较为明显。高性能路面混凝土的重要特征是具有高抗折强度。使用高性能路面混凝土可以显著提高路面的承载能力，延长使用寿命或减薄路面的厚度以降低工程造价。
1.3 使用矿物掺合料
高性能混凝土一般都含有矿物掺和料硅粉、粉煤灰或磨细矿渣，经过国内外大型桥梁中的实际应用表明，其中以硅粉提高强度和耐久性的效果最显著。
2 高性能混凝土的配制要求
2.1 原材料的选择
（1）水泥
水泥是一种很常见的原材料，对于很多人来说都是比较了解的。水泥分很多质量，我们要选择那种密度不要太大，又不要太小的细度。水泥里含有的一些物质对于高性能混凝土来说都是有影响的。我们不仅要选好水泥的密度，还要做到对水泥的储存做好准备。
（2）掺和料
掺和料对混凝土工作性、力学性能及混凝土内部组成、结构的改善，大大提高了混凝土的耐久性，克服了硅酸鹽水泥混凝土存在的许多潜在的及现实的问题，因而这类能显著改善混凝土耐久性和工作性的活性矿物掺和料是配制高性能混凝土必不可少的组分。
（3）外加剂的选用
配制高性能混凝土的关键之一是选择与水泥相容性好的外加剂。外加剂与水泥的适应性较好时表现为：新拌混凝土工作性能得到明显的改善；根据需要能有效控制混凝土凝结时间；坍落度损失小；混凝土密实性好；各龄期强度有较大的提高；混凝土各耐久性指标有较大提高。
（4）对集料的要求
与普通混凝土相比，高性能混凝土强度高，用水较少，集料的性能对混凝土的强度、工作性等起到极其重要的作用。
2.2 搅拌设备的选择
因高性能混凝上用水量少，拌合时较稠，水胶比低，因此需要采用拌合性能好的搅拌设备。卧轴式搅拌机或逆流式搅拌机能在较短时间内将其搅拌均匀，采用其他设备时须经过试验验证拌合物的均匀性。
2.3 配制要求
（1）水胶比的控制
水胶比是决定混凝土强度的主要因素，配合比设计时通常根据设计强度等级、原材料和经验选定水胶比。
（2）用水量和水泥用量
普通水泥中用水量根据坍落度要求、骨料品种、粒径选择。高强度高性能混凝土可参考执行，当由此确定的用水量导致水泥或胶凝材料总用量过大时，可通过调整减水剂品种或掺量来降低用水量或胶凝材料用量。
（3）砂率
对泵送高性能混凝土，砂率选用要求，一般为34%～44%，在满足施工工艺和施工和易性要求时，砂率宜尽量选小些，以降低水泥用量。
（4）高效减水剂
高效减水剂的品种选择原则，除了考虑减水率大小外，尚要考虑对混凝土坍落度损失、保水性和粘聚性的影响，更要考虑对强度、耐久性和收缩的影响。
（5）掺合料
通常根据混凝土性能要求和掺合料品种性能，结合原有试验资料和经验选择并通过试验确定。
3 高性能混凝土的施工工艺应注意的问题
3.1 采用拌合性能好的搅拌设备
因高性能混凝土用水量少，拌合时较稠，水胶比低，因此需要采用拌合性能好的搅拌设备。卧轴式搅拌机或逆流式搅拌机能在较短时间内将其搅拌均匀，采用其他设备时须经过试验验证拌合物的均匀性。
3.2 各种原材料的计量要应尽量准确
使出机口拌合物的工作度稳定、波动小，除了对堆料和称量装置有较高要求外，更要严格控制砂石含水量，即使搅拌设备上装有先进的含水量测定及控制设备，操作人员仍应密切注意正在搅拌的混凝土，在其稠度发生波动时，及时加以调整。
3.3 采用机械运输和浇注方法
用手推车运输及浇筑时不仅操作困难，而且保证不了公路施工的施工要求，高性能混凝土运输与浇筑宜采用罐车和泵送。 4 高性能混凝土在公路施工中的具体应用
4.1 工程概况
以某工程为例，该公路工程具有建设标准高，工程规模大的特点，其中混凝土用量超过140万立方米，为了确保混凝土的质量，在公路的建设中使用了高性能混凝土。
4.2 项目施工中高性能混凝土质量控制要点
（1）搅拌
混凝土原材料应严格按照施工配合比要求进行准确称量，称量最大允许偏差应符合下列规定（按重量计）：胶凝材料（水泥、掺合料等）±1%；外加剂±1%；骨料±2%；拌合用水±1%。应采用卧轴式、行星式或逆流式强制搅拌机搅拌混凝土，采用电子计量系统计量原材料。搅拌时间不宜少于2min，也不宜超过3min。
（2）运输
采取有效措施，保证混凝土在运输过程中保持均匀性及各项工作性能指标不发生明显波动。应对运输设备采取保温隔热措施，防止局部混凝土温度升高（夏季）或受冻（冬季）。应采取适当措施防止水分进入运输容器或蒸发。
（3）浇筑
①混凝土入模前，应采用专用设备测定混凝土的温度、坍落度、含气量、水胶比及泌水率等工作性能；只有拌合物性能符合设计或配合比要求的混凝土方可入模浇筑。混凝土的入模温度一般宜控制在5～30℃。
② 混凝土浇筑时的自由倾落高度不得大于2m当大于2m时，应采用滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土，保证混凝土不出现分层离析现象。
③混凝土的浇筑应采用分层连续推移的方式进行，间隙时间不得超过90min，不得随意留置施工缝。
④ 新浇混凝土与邻接的己硬化混凝土或岩土介质间浇筑时的温差不得大于15℃。
（4）振捣
可采用插入式振动棒、附着式平板振捣器、表面平板振捣器等振捣设备振捣混凝土。振捣时应避免碰撞模板、钢筋及预埋件。采用插入式振捣器振捣混凝土时，宜采用垂直点振方式振捣。每点的振捣时间以表面泛浆或不冒大气泡为准，一般不宜超过30s，避免过振。若需变换振捣棒在混凝土拌合物中的水平位置，应首先竖向缓慢将振捣棒拔出，然后再将振捣棒移至新的位置，不得将振捣棒放在拌合物内平拖。
（5）养护
养护是混凝土成型的最后一道关键工序，是混凝土技术性能好坏的决定性因素之一。因此，要加强混凝土的养护，保证混凝土在适宜的条件下正常硬化和强度增长。而高性能混凝土水灰比较低，材料内部处于缺水状态，浇注后表面又不泌水，且初凝后表面即开始失水，产生细微凝缩裂缝，因此高性能混凝土的早期养护极其重要。为避免混凝土早期失水过多，必须及时采取覆盖、洒水等有效养护措施，以防止混凝土在施工中由于温度和收缩而产生裂缝，影响混凝土的强度和耐久性。
5 结束语
总之，高性能混凝土具有高施工性、高体积稳定性、高耐久性及足够的力学强度，为此它能相对长时间承受随冲刷、磨耗、冰冻、水的渗入、侵蚀等恶劣环境，高性能混凝土在公路应用中，其耐久性优点极为突出，一方面它可以提高路基施工质量，确保路基不下沉；另一方面需解决公路混凝土强度等级低，水泥用量少，从而形成了水泥用量少与耐久性要求之间的矛盾。高性能混凝土是以耐久性为主要指标，同时要具有高强、高早强、高施工性（高流动、高粘聚性、高可浇注性）等优异性能。其配制的基本思想是：通過对原材料进行选择，优化混凝土配比，掺入复合高效外加剂。同时其耐久性要大大好于普通混凝土。公路高性能混凝土应根据公路混凝土的特点，结合高性能混凝土的优点，综合考虑其各方面的性能要求来进行开发研究。
参考文献：
[1]曹尧峰.高性能混凝土特性及在公路施工中的应用[J].民营科技，2011（6）.
[2]杨柳青.浅议路桥施工过程中混凝土原材料的质量控制[J].科技信息，2009（23）.