交通土建工程中高性能混凝土应用技术研究

交通土建工程中高性能混凝土应用技术研究

胡灿红

摘要：高性能混凝土是指在普通混凝土中掺入高效减水剂和矿物掺合料，从而达到改善混凝土强度、耐久性及使用性能的目的。与常规混凝土比较，高性能混凝土的强度提高，工作性能提高，耐久性能提高。因此，本项目拟从高性能混凝土的定义和特性出发，深入研究高性能混凝土的基本特性，并从原材料选择、配合比设计、拌和配制、浇筑和养护四个环节出发，探索其在轨道交通土建施工中的应用技术。期望通过本项目的研究，为交通土建施工中使用高性能混凝土提供理论依据。

关键词：高性能混凝土；配合比设计；搅拌制备；浇筑与养护

引言

随着我国国民经济的迅速发展，公路和铁路等基础设施的建设也日益增多，同时，高性能砼也得到了越来越多的应用。高性能混凝土是一种强度为C40以上，工作性能为一级的混凝土，它的力学性能、抗渗性能、抗碳化、抗冻性能都很好，可以有效地降低造价，同时还能改善施工质量，保证工程的安全。同时，由于其耐久性能好，在达到设计强度及服役条件下，可有效地延长其使用寿命。基于高性能混凝土优异的工作性能与力学性能，而得到了广泛的应用，现阶段公路、隧道、桥梁等建筑结构中，均采用了高性能混凝土。针对这一现状，对其在交通土建施工中的应用作了较为详尽的探讨。

一、优化配合比设计

高性能混凝土应用期间其性能会造成不同程度的影响，而合理的配合比设计将直接影响高性能混凝土的性能。所以，要保证高性能混凝土在工程中的应用，就需要加强对其配合比的研究。在配制混凝土拌合物时，应注意如下问题：一是配制水灰比。水灰比是决定高性能混凝土工作性能的一个重要因素，所以在进行配合比设计时，应将水灰比控制在合理的范围内[1]。二在施工过程中应重视矿物外加剂的使用。矿物外加剂作为一种优异的水泥基材料，能够有效地提高高性能混凝土的工作性能和耐久性。这就要求有关人员在进行混凝土混合料的配制时，要充分考虑其使用情况。

二、添加掺合料

外加剂的加入可以改善混凝土的工作性、耐久性及强度，并可降低水泥的消耗量，降低制造费用。粉煤灰、硅灰、矿渣微粉等是提高混凝土强度和耐久性的常用方法。第一粉煤灰是目前使用最多的一种材料，一般在10-30%之间，粉煤灰的加入可以提高混凝土的抗拉极限，同时掺加硅灰对高性能混凝土的工作性能及耐久性都有明显的提高。第二掺加硅微粉可有效地减少水泥的凝结时间，提高水泥的工作性能。第三将矿渣微粉添加到高性能混凝土中，可以有效地改善混凝土的早期强度。但当矿渣微粉含量超过30%时，其早期强度将受到不同程度的影响。通过掺加粉煤灰、硅粉等方法，可以有效地抑制水泥水化产物的生成与释放速率。为减缓水泥水化热的产生与释放速率，抑制水泥水化热对混凝土结构的不良影响，应尽可能少使用粉煤灰、硅灰等。同时，对粉煤灰、硅灰、矿渣粉、硅灰等的掺量进行合理的控制，使之具有良好的使用性能。

三、控制水灰比

（一) 水灰比控制。水灰比是混凝土的水灰比，当水灰比较大时，其塌落度较低，对工作性能有较大影响。一般而言，水灰比愈大，其流动性能愈差，其塌落度愈低，则易造成混凝土振捣之不利；所以，在公路土建施工中，水的水灰比是必须严格控制的。另外，还应指出，水灰比对其耐久性能也有一定的影响。在某一特定的水、灰比例过高时，混凝土中的水含量就会减少，从而导致混凝土的强度、耐久性能下降，从而影响到混凝土的服役寿命。

（二)掺入飞灰；为进一步提高高性能砼的品质与使用性能，必须在施工期内掺入一定数量的粉煤灰。研究结果表明，粉煤灰的掺入量可以增加水灰比，增大水灰比对水灰比的影响；同时，它还降低了水泥石与骨料之间的粘结胶结，从而改善了混凝土材料的综合强度[2]。采用粉煤灰进行交通土建施工时，应注意：一是要控制好粉煤灰的加入量；第二，要对粉煤灰的掺量进行严格控制；第三，一定要保证飞灰的质量，保证飞灰质量；第四，应严格检查飞灰的质量与质量。

四、采用高性能外加剂

混凝土掺合料的主要作用是：提高掺合料的工作性能，增加其流动性能，并提高其硬化后的耐久性能。针对不同种类的高性能混凝土，选用的掺合料有如下要求：

（1）超塑化剂：超塑化剂是一种减水效果好的超塑化剂，与超塑化剂配合，可显著改善混凝土的坍落度。

（2)掺气：掺入适当的引气剂，可有效地改善高性能混凝土的致密、耐久，并进一步提高其工作性能。

（3)高效早强剂：在高性能混凝土中添加一定数量的高效早强剂，可以有效地改善早强。

（4)缓速剂：缓速剂是一种能减小混凝土拌合物工作性能，延长硬化时间的增强剂。在公路土建施工中，使用高性能掺合料时，要注意：①选用无氯型或低氯型减水剂；（2)在使用超塑化剂时，要尽可能减少引气剂的用量；（3) 掺合料的掺入量要严格控制[3]。

结语

高性能混凝土是一种性能优异，应用范围较广的一种新型混凝土。随着交通基础设施建设的日益完善，高性能砼将得到更多的使用，并将在公路土建工程中起到举足轻重的作用。为确保高性能砼在公路土建施工中的使用，需从原材料选用、配合比设计、拌和配制、浇注养护等环节进行深入研究。同时，也要充分运用现代科技手段，对高性能混凝土进行更深层次的研究，以更好地发挥其在交通土建领域的优势，推动我国公路建设事业的迅速发展，为国家的交通建设做出更大的贡献。

参考文献

[1]王仲楠.新型混凝土材料在土木工程领域的应用[J].居舍,2024,(06):45-47.

[2]王慧敏,赵潇然,刘林明,等.高性能混凝土技术开发与应用研究[J].建筑工人,2023,44(11):45-48.

[3]杜鑫,张学伟,李世强,等.高性能混凝土技术应用探究[J].城市建筑空间,2022,29(S2):490-491.