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【摘 要】 混凝土是现代化工程项目建设中的主要施工材料之一，因其具有稳定性好、强度大等优点，受到了人们的广泛关注。高性能混凝土是在原有混凝土的基础上掺入一些外加剂，从而提升其性能，在工程项目施工中具有良好的应用效果。本文就高性能混凝土在公路大桥中应用的相关问题进行了分析。
【关键词】 高性能混凝土；公路大桥；工程应用
高性能混凝土由于本身具有优质的建筑特性，适应房屋比较广，因此得到了国内外人士的广泛关注。这种高性能混凝土的施工工艺十分的严格，一般的混凝土施工方法不能满足高性能混凝土的要求，在施工过程中，必须要采用优质的混凝土施工原料进行高性能混凝土施工，而且通过对施工方法的提高，来加强混凝土的性质，在符合工程要求的同时也延长高性能混凝土的使用寿命。
一、高性能混凝土的特点分析
随着我国各项公共事业的快速发展，各种新材料、新设备、新工艺的不断涌现，加大了建筑工程、公路桥梁工程的建设规模，为了保证各项工程项目的施工质量，高性能混凝土是一种不错的施工材料。因为该材料具有以下几个方面的特点：
1.具有较高的强度
目前，高性能混凝土材料在公路桥梁工程的建设中得到了广泛的应用，为了提高其建设质量，高性能混凝土必须要具备较高的强度，这样才能够避免公路桥梁工程在施工或者使用过程中出现各种质量问题，从而保证工程的施工质量。
2.具有耐久性
公路桥梁工程与建筑工程类似，在建设中都对其耐久性有非常高的要求，如果其耐久性达不到设计要求，那么在工程使用的短时间内必然会出现老化现象，影响到工程的正常使用。
3.具有高稳定性
混凝土的体积稳定性有弹性变形、温度变形以及收缩变形三类。收缩变形是指进行凝结的过程中，混凝土的体积发生了变形，在承受荷载后混凝土体积发生变形则属于弹性变形。温度变形顾名思义就是在温度作用下，混凝土体积发生变形现象。在施工的过程中，弹性变形是常见的混凝土变形之一，建筑混凝土材料普遍都存在弹性变形的现象。当弹性变形过大时，就会对混凝土的体积稳定性产生影响一般来说，通过对混凝土的弹性模量进行提高可以有效的减小弹性变形现象，具体的有效措施为：可以采用弹性模量比较高的材料，对混凝土的密实度进行提高，对其配置进行完善，这样对混凝土的强度能够有效的增加，从而有效的增加了混凝土的弹性模量，混凝土的弹性变形就能有效的减小。目前对高性能混凝土的体积稳定没有统一的标准进行规定，因此混凝土温度膨胀系数与钢筋是否一致、混凝土弹性模量的高低、弹性变形和收缩变形的大小等，就成为衡量混凝土稳定性的标准。
二、高性能混凝土在公路大桥中的应用
1.高性能混凝土广泛用于很多离岸结构物和长大跨桥梁的建造，包括长大跨桥梁所用的拌合物。它们主要用于主梁、墩部和墩基，硅粉混合水泥。高性能混凝土有广泛的应用性，具有易于浇注、捣实而不离析、高超的、能长期保持的力学性能，早期强度高，韧性高和体积稳定性好，在恶劣的使用条件下寿命长、高强度、高流动性与优异的耐久性。推广高性能混凝土在桥梁中的应用，延长桥梁的使用年限和获得更好的经济效益。人们所关注的是高性能混凝土，而不仅仅是高强度混凝土。耐久性、养护的难易程度以及建设的经济性已成为工程建设的目标。当前国内应用较好的如上海东海大桥用的混凝土，设计寿命100年，使用的“高性能海工混凝土”是粉煤灰、矿粉等废料化腐朽为神奇，成为特殊的掺和材料，使海工混凝土既有高强度、耐久性、抗腐蚀等特性，又易于施工，直接节约材料成本2000万元。不仅效果稳定，还能提前感知混凝土的过度疲劳。
2.在完成原材料的选择之后，开始配制高性能混凝土时，必须精确控制好原材料的计量，最大限度确保拌合物配比波动误差最小化，从而确保高性能混凝土的稳定性。此外，高性能混凝土所采用的砂石含水量也是影响其性能的一个关键因素，即使搅拌设备上安装有先进的含水量控制与测量仪器，混凝土搅拌人员也应该充分关注，在实际操作中对混凝土和设备进行详细的观察，尤其对于正在搅拌的混凝土而言，如果在搅拌过程中稠度产生较大的波动时，必须及时对设备进行调整和修复，确保混凝土各项性能的稳定性。
三、高性能混凝土应用的施工工艺
在工程建设施工中，保证工程结构的质量是非常重要的。道桥施工中应用高性能混凝土能够在很大程度上提高工程结构的质量和应用效果，但是这不仅仅是由于材料的变化而产生的结果，在应用中对施工工艺的科学控制，也是保证其结构质量的重要手段。高性能混凝土应用施工工艺主要有以下几个方面：
1.由于高性能混凝土用水量少，水胶比低，拌合时较稠，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.进行高性能混凝土的制备时，要保证对原材料的计量准确。要保证出机口拌合物的工作波动比较小，趋于稳定，对称量装置和堆料的要求比较高，对砂石含水量也要进行控制，在先进的含水量控制设备的基础上，工作人员对搅拌的混凝土要格外的注意，保证对其稠度进行及时的调整，控制其波动。
3.进行高性能混凝土的运输与浇筑时，要采用罐车泵送的方式，采用手推车式的运输和浇筑往往操作比较困难，而且无法进行外加剂的添加。
4.一般来说，高性能混凝土的水灰比比较小，因此通常不泌水霍沁水比较小，这就要求浇筑完成后要进行相应的湿养护，对可能出现的温度裂缝，要防止温差过大，因此要采取保温措施进行维护。
四、高性能混凝土的配制技术
根据設计使用年限、环境类别及作用等级、高性能混凝土耐久性指标，在选定高性能混凝土配合比时，必须试验的项目见表1。
1.原材料的选择
配制高性能混凝土，应选用良好的原材料，各原材料的要求为： 1）水泥：水泥是混凝土的主要胶凝材料，当前多数使用强度等级为42.5及以上的普通水泥，混合材宜选矿渣或粉煤灰。不宜使用早强水泥。
2）掺和料：主要有粉煤灰、矿粉、硅粉。其中，粉煤灰材料易得，价格低廉，性能稳定。应选用一、二级粉煤灰。
3）细骨料：宜选用河沙，中砂。经过试验也可以使用粗砂或细砂。含泥量小于1.0%，泥块含量小于0.5%，其他有害物质限量必须符合有关技术标准要求。
4）粗骨料：粗骨料约占混凝土的50%，其质量对高性能混凝土影响非常明显。应采用质地坚硬的碎石，其抗压强度大于混凝土强度的1.5倍，采用两级配掺和成连续粒级使用。
5）外加剂：必须是通过铁道部产品质量检测中心检测认可公布的聚羧酸盐系高效减水剂。
6）水：饮用水即可。
2.配合比设计
高性能混凝土的配合比设计按普通混凝土配合比设计程序进行，同时应注意：①试配强度的确定。其配制强度要有95%的保证率。要充分考虑现场施工条件同实验室标准条件配制出的强度差异；②水胶比。水胶比是决定混凝土强度的主要参数，应使用低的用水量和低的水胶比，这是高性能混凝土设计的一个重要原则。为了达到这一目的，必须使用高效减水剂；③水泥用量与粉煤灰用量。为提高混凝土的耐久性，改善混凝土的施工性和抗裂性能，宜适量掺加优质的粉煤灰，其掺量应根据混凝土的性能通过试验确定；④砂率。一般高性能混凝土的砂率为33%～40%，大流动度自密实混凝土可高达45%～50%；⑤胶骨比。高性能混凝土含胶凝材料多而骨料少，比一般普通混凝土平均提高约50%，比基准也有所提高；⑥外加剂。应选用高性能复合外加剂，其掺量应根据减水要求，通过试验确定。
五、公路桥梁施工中高性能混凝土的质量控制策略
在公路桥梁的施工中，为了保证高性能混凝土能得到更好的运用，要对公路桥梁的质量进行进一步的提升，一般来说，高性能混凝土的质量控制策略如下：
1.进行质量的评估与控制
进行公里桥梁设计的过程中，对高性能混凝土结构的性能中的各项指标要进行认真的分析，对数据要进行核对，对即将进行的工程要进行合理的设计，保证预测工作的准确合理；工程竣工之后，要根据相应的控制策略，对混凝土的各项指标和数据进行检验，做好相应的评价工作，保证施工的质量与设计的要求相互符合。
2.钢筋保护层厚度控制
进行施工的过程中，可以采用多种多样的形式对钢筋保护层垫块进行控制，可以采用多面形式，也可以采用变形形式。进行垫块的预制过程中，对垫块的抗渗性能、强度、以及其它特殊性能要进行确定，保证其相关的技术指标和相关参数要满足设计要求。
3.对高性能混凝土的养护
高性能混凝土施工之后，进行混凝土的养护是不可缺少的。当施工完成之后，要采用加盖塑料薄膜的办法，对其表面进行保湿保温措施的处理，对大型的构件比如预制箱梁等，可以采用低温蒸汽的方法对其进行养护。一般高性能混凝土初凝完成之后，要對其进行浇水养护，这样对混凝土的性能和质量能够有效的保证。
综上所述，高性能混凝土也就是有高强水泥、复合高效外加剂、优质矿物掺合料、优质骨料等材料拌制而成。公路和桥梁应用高性能混凝土的耐久性问题，应引起有关部门的高度重视，从战略的高度来认识这个问题。
参考文献：
[1]盛峰平，华自勇.海工高性能混凝土在东海大桥工程中的应用[J].中国市政工程，2006，04：29-32+106.
[2]汪建群.大跨预应力混凝土箱梁桥早期开裂和远期下挠控制[D].湖南大学，2011.
[3]皇甫熹，徐强，俞海勇，王琼.高性能海工混凝土在东海大桥工程中的应用[J].世界桥梁，2004，S1：28-31.
【关键词】 高性能混凝土；公路大桥；工程应用
高性能混凝土由于本身具有优质的建筑特性，适应房屋比较广，因此得到了国内外人士的广泛关注。这种高性能混凝土的施工工艺十分的严格，一般的混凝土施工方法不能满足高性能混凝土的要求，在施工过程中，必须要采用优质的混凝土施工原料进行高性能混凝土施工，而且通过对施工方法的提高，来加强混凝土的性质，在符合工程要求的同时也延长高性能混凝土的使用寿命。
一、高性能混凝土的特点分析
随着我国各项公共事业的快速发展，各种新材料、新设备、新工艺的不断涌现，加大了建筑工程、公路桥梁工程的建设规模，为了保证各项工程项目的施工质量，高性能混凝土是一种不错的施工材料。因为该材料具有以下几个方面的特点：
1.具有较高的强度
目前，高性能混凝土材料在公路桥梁工程的建设中得到了广泛的应用，为了提高其建设质量，高性能混凝土必须要具备较高的强度，这样才能够避免公路桥梁工程在施工或者使用过程中出现各种质量问题，从而保证工程的施工质量。
2.具有耐久性
公路桥梁工程与建筑工程类似，在建设中都对其耐久性有非常高的要求，如果其耐久性达不到设计要求，那么在工程使用的短时间内必然会出现老化现象，影响到工程的正常使用。
3.具有高稳定性
混凝土的体积稳定性有弹性变形、温度变形以及收缩变形三类。收缩变形是指进行凝结的过程中，混凝土的体积发生了变形，在承受荷载后混凝土体积发生变形则属于弹性变形。温度变形顾名思义就是在温度作用下，混凝土体积发生变形现象。在施工的过程中，弹性变形是常见的混凝土变形之一，建筑混凝土材料普遍都存在弹性变形的现象。当弹性变形过大时，就会对混凝土的体积稳定性产生影响一般来说，通过对混凝土的弹性模量进行提高可以有效的减小弹性变形现象，具体的有效措施为：可以采用弹性模量比较高的材料，对混凝土的密实度进行提高，对其配置进行完善，这样对混凝土的强度能够有效的增加，从而有效的增加了混凝土的弹性模量，混凝土的弹性变形就能有效的减小。目前对高性能混凝土的体积稳定没有统一的标准进行规定，因此混凝土温度膨胀系数与钢筋是否一致、混凝土弹性模量的高低、弹性变形和收缩变形的大小等，就成为衡量混凝土稳定性的标准。
二、高性能混凝土在公路大桥中的应用
1.高性能混凝土广泛用于很多离岸结构物和长大跨桥梁的建造，包括长大跨桥梁所用的拌合物。它们主要用于主梁、墩部和墩基，硅粉混合水泥。高性能混凝土有广泛的应用性，具有易于浇注、捣实而不离析、高超的、能长期保持的力学性能，早期强度高，韧性高和体积稳定性好，在恶劣的使用条件下寿命长、高强度、高流动性与优异的耐久性。推广高性能混凝土在桥梁中的应用，延长桥梁的使用年限和获得更好的经济效益。人们所关注的是高性能混凝土，而不仅仅是高强度混凝土。耐久性、养护的难易程度以及建设的经济性已成为工程建设的目标。当前国内应用较好的如上海东海大桥用的混凝土，设计寿命100年，使用的“高性能海工混凝土”是粉煤灰、矿粉等废料化腐朽为神奇，成为特殊的掺和材料，使海工混凝土既有高强度、耐久性、抗腐蚀等特性，又易于施工，直接节约材料成本2000万元。不仅效果稳定，还能提前感知混凝土的过度疲劳。
2.在完成原材料的选择之后，开始配制高性能混凝土时，必须精确控制好原材料的计量，最大限度确保拌合物配比波动误差最小化，从而确保高性能混凝土的稳定性。此外，高性能混凝土所采用的砂石含水量也是影响其性能的一个关键因素，即使搅拌设备上安装有先进的含水量控制与测量仪器，混凝土搅拌人员也应该充分关注，在实际操作中对混凝土和设备进行详细的观察，尤其对于正在搅拌的混凝土而言，如果在搅拌过程中稠度产生较大的波动时，必须及时对设备进行调整和修复，确保混凝土各项性能的稳定性。
三、高性能混凝土应用的施工工艺
在工程建设施工中，保证工程结构的质量是非常重要的。道桥施工中应用高性能混凝土能够在很大程度上提高工程结构的质量和应用效果，但是这不仅仅是由于材料的变化而产生的结果，在应用中对施工工艺的科学控制，也是保证其结构质量的重要手段。高性能混凝土应用施工工艺主要有以下几个方面：
1.由于高性能混凝土用水量少，水胶比低，拌合时较稠，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.进行高性能混凝土的制备时，要保证对原材料的计量准确。要保证出机口拌合物的工作波动比较小，趋于稳定，对称量装置和堆料的要求比较高，对砂石含水量也要进行控制，在先进的含水量控制设备的基础上，工作人员对搅拌的混凝土要格外的注意，保证对其稠度进行及时的调整，控制其波动。
3.进行高性能混凝土的运输与浇筑时，要采用罐车泵送的方式，采用手推车式的运输和浇筑往往操作比较困难，而且无法进行外加剂的添加。
4.一般来说，高性能混凝土的水灰比比较小，因此通常不泌水霍沁水比较小，这就要求浇筑完成后要进行相应的湿养护，对可能出现的温度裂缝，要防止温差过大，因此要采取保温措施进行维护。
四、高性能混凝土的配制技术
根据設计使用年限、环境类别及作用等级、高性能混凝土耐久性指标，在选定高性能混凝土配合比时，必须试验的项目见表1。
1.原材料的选择
配制高性能混凝土，应选用良好的原材料，各原材料的要求为： 1）水泥：水泥是混凝土的主要胶凝材料，当前多数使用强度等级为42.5及以上的普通水泥，混合材宜选矿渣或粉煤灰。不宜使用早强水泥。
2）掺和料：主要有粉煤灰、矿粉、硅粉。其中，粉煤灰材料易得，价格低廉，性能稳定。应选用一、二级粉煤灰。
3）细骨料：宜选用河沙，中砂。经过试验也可以使用粗砂或细砂。含泥量小于1.0%，泥块含量小于0.5%，其他有害物质限量必须符合有关技术标准要求。
4）粗骨料：粗骨料约占混凝土的50%，其质量对高性能混凝土影响非常明显。应采用质地坚硬的碎石，其抗压强度大于混凝土强度的1.5倍，采用两级配掺和成连续粒级使用。
5）外加剂：必须是通过铁道部产品质量检测中心检测认可公布的聚羧酸盐系高效减水剂。
6）水：饮用水即可。
2.配合比设计
高性能混凝土的配合比设计按普通混凝土配合比设计程序进行，同时应注意：①试配强度的确定。其配制强度要有95%的保证率。要充分考虑现场施工条件同实验室标准条件配制出的强度差异；②水胶比。水胶比是决定混凝土强度的主要参数，应使用低的用水量和低的水胶比，这是高性能混凝土设计的一个重要原则。为了达到这一目的，必须使用高效减水剂；③水泥用量与粉煤灰用量。为提高混凝土的耐久性，改善混凝土的施工性和抗裂性能，宜适量掺加优质的粉煤灰，其掺量应根据混凝土的性能通过试验确定；④砂率。一般高性能混凝土的砂率为33%～40%，大流动度自密实混凝土可高达45%～50%；⑤胶骨比。高性能混凝土含胶凝材料多而骨料少，比一般普通混凝土平均提高约50%，比基准也有所提高；⑥外加剂。应选用高性能复合外加剂，其掺量应根据减水要求，通过试验确定。
五、公路桥梁施工中高性能混凝土的质量控制策略
在公路桥梁的施工中，为了保证高性能混凝土能得到更好的运用，要对公路桥梁的质量进行进一步的提升，一般来说，高性能混凝土的质量控制策略如下：
1.进行质量的评估与控制
进行公里桥梁设计的过程中，对高性能混凝土结构的性能中的各项指标要进行认真的分析，对数据要进行核对，对即将进行的工程要进行合理的设计，保证预测工作的准确合理；工程竣工之后，要根据相应的控制策略，对混凝土的各项指标和数据进行检验，做好相应的评价工作，保证施工的质量与设计的要求相互符合。
2.钢筋保护层厚度控制
进行施工的过程中，可以采用多种多样的形式对钢筋保护层垫块进行控制，可以采用多面形式，也可以采用变形形式。进行垫块的预制过程中，对垫块的抗渗性能、强度、以及其它特殊性能要进行确定，保证其相关的技术指标和相关参数要满足设计要求。
3.对高性能混凝土的养护
高性能混凝土施工之后，进行混凝土的养护是不可缺少的。当施工完成之后，要采用加盖塑料薄膜的办法，对其表面进行保湿保温措施的处理，对大型的构件比如预制箱梁等，可以采用低温蒸汽的方法对其进行养护。一般高性能混凝土初凝完成之后，要對其进行浇水养护，这样对混凝土的性能和质量能够有效的保证。
综上所述，高性能混凝土也就是有高强水泥、复合高效外加剂、优质矿物掺合料、优质骨料等材料拌制而成。公路和桥梁应用高性能混凝土的耐久性问题，应引起有关部门的高度重视，从战略的高度来认识这个问题。
参考文献：
[1]盛峰平，华自勇.海工高性能混凝土在东海大桥工程中的应用[J].中国市政工程，2006，04：29-32+106.
[2]汪建群.大跨预应力混凝土箱梁桥早期开裂和远期下挠控制[D].湖南大学，2011.
[3]皇甫熹，徐强，俞海勇，王琼.高性能海工混凝土在东海大桥工程中的应用[J].世界桥梁，2004，S1：28-31.