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摘要：本文对高性能混凝土进行了介绍，并阐述其基本性能，对高性能混凝土施工过程中需注意的问题进行了分析，最后结合笔者多年施工实践经验与工程实例，对路桥施工中高性能混凝土的应用进行了探讨，以期对后续工程施工提供帮助。
关键词：路桥施工；高性能混凝土；应用；养护
Abstract: this paper introduces the high performance concrete, and expounds its basic performance, some problems encountered in the process of high performance concrete construction are analyzed, finally the author years construction experience and engineering examples, the application of high performance concrete in the bridge construction are discussed in this paper, for reference.
Keywords: road bridge construction; High performance concrete; Application; maintenance
引言：在建筑行业中，高性能混凝土具有重要的价值，作为一种新兴的建筑材料，与普通混凝土材料相比它在耐久性方面具有很大的优势，尤其是使用寿命可达到百年之久。关于高性能混凝土的定义，不同国家也有不同的标准，例如欧洲的高性能混凝土的定义为水胶比不超过0.4的混凝土；日本则以高流态自密室混凝土作为高性能混凝土的定义；我国对高性能混凝土的定义则是基于耐久性的在工业化生产中具有适用性的混凝土。从中不难发现，与传统混凝土相比，高性能混凝土在各方面性能上都具有较大优势，特别是在路桥施工中，这种新型建筑材料更是发挥着巨大的作用。
一、高性能混凝土概述
1 高耐久性能
对于建筑路桥施工而言，混凝土的应用十分广泛，究其原因，就在于混凝土具有较强的耐久性与坚固性，对于提高路桥工程整体稳定性而言有着积极的作用。而建筑路桥施工中对混凝土这种建筑材料的认识存在一定的偏差，在项目建设早期多以普通混凝土的应用为主，而就现实情况而言，普通混凝土的性能与施工工艺依然存在一定的缺陷，在建筑路桥施工中并不是最理想的建筑材料。而高性能混凝土则能够使普通混凝土的性能劣势与不足予以弥补，其原材料质量相对较高，性能优势明显，与普通混凝土相比其耐久性能具有较大的优势，在路桥施工中能够有效控制安全隐患，避免路桥工程遭受破坏，对于工程安全而言有着重要的保护作用。
2 高强度性能
强度是混凝土最为基本的性能之一，在路桥施工中，高性能混凝土显然能够有效满足强度要去，在路桥工程的体积的稳定性的维持上高性能混凝土能够发挥巨大作用。在路桥施工实践中，受到各方面因素的影响，路桥建设的部分需求往往具有一定的特殊性，这就对高性能混凝土的强度提出了更高的要求。以一些特殊的路桥项目施工为例，在由于结构构成部分对抗压力与抗剪强度有更高的要求，此时就需要提高混凝土的抵抗拉力。因此，由于项目需求的差异，使高性能混凝土需具有灵活的可调节性，在应用实践中能够根据实际需求对自身性能进行变更。
3 施工工艺性能
在整个建筑路桥施工的高性能混凝土的应用中，贯穿其中的所有项目都具有较强的工艺性与技术性，例如混凝土的搅拌、振动压实以及浇筑等等，为了使路桥施工中的高性能混凝土质量得到保障，就必须提高相关操作的工艺性，此外，由于高性能混凝土的密实程度相对特殊，这就能够对路桥工程表面的整洁度与光滑度得到提升。
二、路桥施工中高性能混凝土性能影响探究
在路桥施工中对高性能混凝土的质量控制中，高性能混凝土的质量在很大程度上与养护方法有关，针对此，本文对养护方法对高性能混凝土性能的影响进行研究与分析。
1 基本要求
1.1 对养护湿度的要求
胶凝材料对于高性能混凝土而言具有重要意义，其水化程度直接决定了混凝土性能，因此，在养护过程中必须养护环境的湿度进行严格控制。而高性能混凝土具有相对较低的水胶比，对用水量需求较少，一旦在养护中出现水分过度散失，那么就会对其性能构成威胁。研究发现，高性能混凝土在浇筑完毕之后，其水分会在24小时内快速散失，以在50%的相对湿度条件下硅灰掺量为8%的高性能混凝土为例，其水分散失机理如下图所示。从中不难看出，养护环境的相对湿度是混凝土水化反映的重要影响因素。
1.2 养护时间要求
一般情况下，随着龄期的增长，高性能混凝土的强度会不断增加，在混凝土水化反应结束之后，就需要停止养护。在混凝土养护后期，在自然因素的影响其自强度将会缓慢增长。而高性能混凝土的早期强度则具有较快的增长速度。通常在3天内就可以达到普通混凝土28天养护的约60%的强度标准。因此，在高性能混凝土养护中，必须对早期养护予以重视。一般情况下，需要在浇筑完成后采取有效养护措施，使混凝土表面状态的湿润程度得以维持，通常情况下养护期限不得少于14天。
1.3 养护温度要求
高性能混凝土的养护过程中，温度因素对其影响也十分巨大。一般情况下，养护温度与混凝土水化反应速度成正比关系，并且养护温度过高或者过低都会影响到混凝土养护效果。因此，在高性能混凝土养护过程中，必须对温度进行严格控制。
1.4 养护方式要求
实践表明，在高性能混凝土养护中，如果从浇筑完成开始就进行潮湿养护，那么就可以使其表面含水量大大增加，进而增大水胶比，在后期就会导致混凝土粉化现象出现，如此以来就对其表层强度与耐久性造成影响。而早期养护有需要对水分散失进行控制，因此高性能混凝土的养护应采取分段的形式，即早期保湿养护与后期的湿润养护。
2 具体分析
为了对不同养护条件下对高性能混凝土的性能影响进行分析，需要在相同配合比设计条件下将高性能混凝土试块放置在不同环境中进行养护，根据实际测定，可从下表中得出不同养护条件下混凝土的抗压强度与收缩情况。
2.1 养护对高性能混凝土抗压强度的影响
根据表2可以发现，养护方式不同，各龄期混凝土的抗压强度值也存在一定的差异，在对早期抗压强度值的对比中具有比较明显的不同，而后期抗压强度也存在一定程度的差异。换言之，混凝土养护对混凝土抗压强度值的影响较大，如下表所示为不同养护方法下各龄期混凝土抗压强度值的对比图。
从上述数据中不难发现，Y4养护与Y1养护条件下的高性能混凝土的早期与后期抗压强度要高于Y3养护下的混凝土，在3d内其抗压强度分别提升了14%与6%，7d内则提升了18%和6%，在28d后则没有明显变化。而与标准试验养护相比，水中浸水养护混凝土的早期强度有很明显的变化，由此可见，早期合适的养护方法能够有效提高高性能混凝土强度，并且分期养护的方法具有更强的科学性。
2.2 养护对高性能混凝土收缩性的影响
按照表2的养护方式，对水泥胶砂试块进行养护，并对不同养护方式下不同时间的水泥胶砂试块的收缩率值进行分析，如下表所示。
从上表中不难发现，养护方式的不同，水泥胶砂试块就会拥有不同的收缩率，其中自然养护条件下的收缩率虽大，而Y5与Y6养护条件下的试块的收缩率变化主要体现在后期，其水泥胶砂试块的收缩率相近，换言之，早期养护的重要性更强。与其他养护相比，水中浸湿养护Y8的收缩率明显小于其他养护方式。而在不同养护方式下，水泥胶砂试块的收缩率对比则如下图所示。
图 3 不同养护方式下水泥胶砂试块的收缩率对比图
从上不难发现，水中浸湿养护Y8具有最小的收缩率，与标准养护Y5相比，其7d和56d的收缩率比减少了68%与46%。而在Y7养护条件下，收缩率则发生了更加明显的变化。而标准养护Y5的7天收缩率变化则要高于Y7自然养护，在后期两者的收缩情况则没有明显差别。究其原因，就在于混凝土的收缩主要是出现在早期，这一点在浇筑完成后24d内尤为突出，因此，为了使混凝土早期收缩得到有效抑制，就需要采用合理的养护方式。
三、路桥施工中高性能混凝土的应用实例分析
目前，我国很多桥梁工程建设都对高性能混凝土加以应用并取得了成功。以我国第一座真正意义上的跨海大桥-东海大桥为例，该工程南起浙江崎岖列岛小洋山岛的渗水港区，北至上海南汇芦潮港的海港新城，整个工程跨越历程达到了31km，并对100a设计基准期进行了首次尝试。在桥梁工程建设过程中，为了使混凝土结构的耐久性得到提升，对高性能混凝土加以运用，并据此对综合耐久性技术方案进行了制定。在该工程的非通航孔部分，主要采用的是预制混凝土构件，陆上段混凝土结构则采用现浇的方式，根据工程部位的不同，混凝土设计强度最低为C30，最高为C60。由于海洋环境的影响因素相对复杂，在桥梁建设中为了使混凝土中氯离子渗透而造成的腐蚀荷载得到控制，该工程在混凝土中采用了高性能海工混凝土，其主要成分包括优质混凝土矿物掺合料、新型高效减水剂等等，并在先进施工工艺的配合下，对水泥与粗细骨料加以合理选择，使混凝土材料的水胶比、密实度以及耐久性得到了有效控制。
而在高性能混凝土养护过程中，该工程结合实际情况，考虑混凝土抗压强度与收缩率等两方面性能展开实验，最终在工程大跨度结构部分选用了喷洒养护剂养护方式，并结合收缩率影响研究结果在相应位置采用自养护方法，对高性能混凝土的性能进行改善，并取得了比较理想的效果。
四、结束语
综上所述，在路桥施工实践中，高性能混凝土是基于传统混凝土材料性能进行了提升与改进，相较于普通混凝土，其原材料配比与质量更高，各方面性能具有的优势也十分突出，因此，对于建筑工程施工而言，高性能混凝土具有较高的应用价值，通过高性能混凝土的应用，能够使施工质量得到有效提升。
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论文作者:刘继文
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/26
标签：混凝土论文; 高性能混凝土论文; 性能论文; 抗压强度论文; 强度论文; 工程论文; 耐久性论文; 《基层建设》2017年第10期论文;