高性能混凝土及其工程施工質(zhì)量控制技術(shù)

陳春元貴州高速公路集團(tuán)有限公司

高性能混凝土及其工程施工質(zhì)量控制技術(shù)

陳春元
貴州高速公路集團(tuán)有限公司

高性能混凝土在客運(yùn)專線和高速公路施工中的應(yīng)用越來越廣泛，在進(jìn)行施工過程中很容易出現(xiàn)各種問題，本文以客運(yùn)專線和高速公路混凝土施工為背景，研究討論高性能混凝土的性能、定義和存在的問題，高性能混凝土組成材料的不同對(duì)其性能造成的影響，并提出幾點(diǎn)高性能混凝土施工質(zhì)量控制措施。

高性能混凝土；施工質(zhì)量；控制技術(shù)

1、引言

與普通公路相比，高速公路在質(zhì)量、性能和使用年限上有著更嚴(yán)格的要求，混凝土工程施工在公路修建中起著重要作用，混凝土施工技術(shù)在現(xiàn)代工程建設(shè)中占有重大比例，混凝土施工質(zhì)量的好壞直接對(duì)建筑工程的安全造成影響，所以混凝土的每一道工序都要進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證施工工程的質(zhì)量。

2、高性能混凝土概述

2.1 高性能混凝土的定義

到目前為止，各國(guó)研究學(xué)者還沒有對(duì)高性能混凝土達(dá)成統(tǒng)一共識(shí)，但總體而言，高性能混凝土是一種新型技術(shù)，具有高彈性模量、高強(qiáng)度，變形小、抗?jié)B性好和耐久性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，高性能混凝土要結(jié)合組成材料的性能指標(biāo)、不同結(jié)構(gòu)工程的實(shí)際需求以及工程建筑所處的環(huán)境特點(diǎn)，以可持續(xù)發(fā)展和耐久性為基本要求，符合不同含義和性能指標(biāo)的要求，并且具有適宜的強(qiáng)度和良好的工作性能。

2.2 高性能混凝土的組成

高性能混凝土的主要組成材料有水泥、水、骨料、礦物細(xì)粉和外加劑，主要是將水泥、砂、細(xì)摻料和水構(gòu)成砂漿體，砂漿體在包裹石子并填充石子之間的空隙，從而凝結(jié)硬化成混凝土，由于混凝土組成材料各自性能的不同以及相互之間的關(guān)系，對(duì)混凝土的性能造成一定影響。

2.3 高性能混凝土的特點(diǎn)

高性能混凝土的性能特點(diǎn)主要表現(xiàn)為（1）高性能混凝土具有良好的抗?jié)B性能和耐久性，且具有抗侵蝕能力、高彈模、低收縮和低溫度應(yīng)變，其結(jié)構(gòu)致密，不容易產(chǎn)生裂縫，抗?jié)B性能強(qiáng)。（2）具有良好的工作性能，坍落度損失小、流動(dòng)性能好，在運(yùn)輸過程中，混凝土不分層、不泌水、不離析，容易充滿模型，自密實(shí)混凝土、泵送混凝土具有良好的自密實(shí)性和可泵性。（3）具有高力學(xué)性。高性能混凝土的強(qiáng)度主要有抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度。（4）具有較高的體積穩(wěn)定，在混凝土硬化早期應(yīng)該具有較低的水化熱，后期具有較小的收縮性能。（5）使用壽命長(zhǎng)，最高可以達(dá)到100年。

3、高性能混凝土原材料的選擇及質(zhì)量控制

3.1 水泥

水泥是高性能混凝土的主要組成材料，其性能的好壞直接對(duì)混凝土的綜合性能和施工質(zhì)量造成影響，水泥對(duì)高性能混凝土綜合性能的影響主要表現(xiàn)為（1）水泥礦物的組成對(duì)其造成的影響，（2）水泥的粗細(xì)程度和顆粒形狀對(duì)其造成的影響，（3）水泥強(qiáng)度對(duì)其造成的影響，（4）水泥的堿性氧化物和體積安定性對(duì)其造成的影響。在選擇水泥之前要綜合考慮以上分析的指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)定。

3.2 骨料

骨料是高性能混凝土的主要組成部分，比例占到70%左右，骨料對(duì)高性能混凝土的影響主要有（1）骨料的化學(xué)活性成分和水泥中的堿性成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的堿——骨料有害反應(yīng)。（2）骨料本身的粗細(xì)顆粒程度、粒性、有害物質(zhì)含量、顆粒級(jí)配和強(qiáng)度對(duì)高性能混凝土造成的影響。

3.3 外加劑

外加劑的作用是改善混凝土綜合性能，在混凝土攪拌過程中添加一定量的外加劑可以改善混凝土的綜合性能，外加劑的種類有很多主要有高效減水劑、膨脹劑和引氣劑。

3.4 礦物細(xì)粉

礦物細(xì)粉是高性能混凝土組成材料的重要部分，可以改善混凝土的強(qiáng)度、耐久性和和易性，使用最多的摻合料是礦渣、硅粉和粉煤灰，可以單獨(dú)摻入，也可以混合摻入來提高混凝土的性能。

4、高性能混凝土施工質(zhì)量控制技術(shù)

4.1 原材料的質(zhì)量控制

高性能混凝土使用之前，需要對(duì)其組成材料的品種、規(guī)格、數(shù)量及合格證明等進(jìn)行檢查驗(yàn)收，并進(jìn)行取樣試驗(yàn)，保證其各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范的要求，并應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土配比符合設(shè)計(jì)要求。如水泥應(yīng)選用非早強(qiáng)型普通硅酸鹽、低堿、低水化熱水泥；粗骨料粒徑宜小于31.5mm，針片狀顆粒含量宜小于10%，細(xì)骨料宜選用級(jí)配合格的中砂，細(xì)度模數(shù)最好控制在2.4～2.8，含泥量宜小3%；外加劑應(yīng)選用聚梭酸系高效減水劑等。

4.2 稱重計(jì)量控制

高性能混凝土對(duì)稱重精度的要求非常高，具體應(yīng)符合以下規(guī)定：水泥與摻合料±1.5%、粗骨料±2.0%、細(xì)骨料±1.5%、水與外加劑±1.0%。對(duì)于計(jì)量系統(tǒng)和儀器也要定期進(jìn)行檢查和校核，確保稱重的精確性。

4.3 攪拌控制

目前以采用精確的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行攪拌作業(yè)，確保原材料攪拌的均勻性。其中需要注意的是，在原材料中加水之前應(yīng)將干料攪拌30s，高效減水劑應(yīng)先溶于水中，并分次添加摻合，加入摻合劑后的攪拌時(shí)間不低于2min。

4.4 施工過程控制

混凝土攪拌完成后需要對(duì)其進(jìn)行取樣試驗(yàn)，通過試驗(yàn)后才能進(jìn)行澆筑。澆筑過程中應(yīng)防止混凝土離析現(xiàn)象的發(fā)生，如一次性澆筑到指定位置，避免二次搬運(yùn)；混凝土的下落高度不超過1.5m等措施。對(duì)于入模的混凝土還應(yīng)進(jìn)行振搗，以增加其密實(shí)度，并使其填充更加均勻。

4.5 拆模與養(yǎng)護(hù)

拆模必須在混凝土具有一定的強(qiáng)度和硬度，能以承擔(dān)自重和其他相關(guān)的施加應(yīng)力時(shí)才能拆模。拆模之后要對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作，一般采用草簾或麻袋覆蓋，最初三天的白天應(yīng)每隔2小時(shí)澆一次水，夜間澆水也不能低于2次，以后24小時(shí)內(nèi)應(yīng)最少澆水4次，并應(yīng)視具體天氣情況而定，保持表面的溫度和濕度，總養(yǎng)護(hù)時(shí)間不應(yīng)少于14天，以保證其具有良好的密實(shí)性和強(qiáng)度。

5 、結(jié)語

混凝土工程施工技術(shù)是現(xiàn)代工程中常用的一種施工技術(shù)，而高性能混凝土是工程施工中必不可少的材料，為了進(jìn)一步的提高工程施工的質(zhì)量，要充分結(jié)合工程所處環(huán)境、組成材料性能和不同工程的實(shí)際需求正確選取混凝土，充分利用科學(xué)合理的方法嚴(yán)格要求施工質(zhì)量，最后還需要做好后期養(yǎng)護(hù)工作，以全面提高混凝土施工的工程質(zhì)量。

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