郑国良
（中交二公局第三工程有限公司，陕西，西安，710018）
【摘 要】随着经济的发展和社会的进步，我国高速公路事业发展迅速，而高强水泥混凝土在路基、桥梁、隧道的施工中有着重要的应用。本文简要分析了高速公路工程中高强水泥混凝土配合比设计的要求，分析了设计之前的调查，并研究了其配合比的具体设计，旨在为相关设计实践提供参考。
【关键词】高速公路工程；高强水泥混凝土；配合比设计
引言：
我国高速公路事业发展迅猛，各种路基、桥梁以及隧道的施工中都会应用到高强水混凝土，这就对其配合比设计提出了较高的要求。基于以上，本文简要分析了高速公路工程中高强水泥混凝土配合比的设计。
1．高速公路工程中高强水泥混凝土配合比设计要求
无论是路基、桥梁还是隧道工程中对高强水泥混凝土的配合比设计都有着较高的要求，具体来说如下：
1.1满足设计强度要求
在高速公路路基、隧道、桥梁等结构设计的过程中都有着一定的强度要求，为了保证这些结构物的稳定性和可靠性，在进行高强水泥混凝土配合比设计的时候要积极考虑这些结构物的设计强度。
1.2满足施工要求
高强混凝土一般在隧道、桥梁和高速公路路基中应用，这些高速公路的结构物配筋率较大，混凝土浇筑困难，如果坍落度小于15厘米，则会大大增加施工难度，因此在高强混凝土设计中，坍落度应当保证在18厘米[1]。
1.3耐久性要求
高速公路隧道、路基以及桥梁对耐久性要求较高，高强混凝土的抗碳化、抗冻性、抗腐蚀性要求较高，因此在设计高强混凝土配合比的时候要着重考虑其耐久性。
1.4经济性要求
在高强混凝土配合比设计中，在满足上述三个要求的基础上，还要考虑经济性要求，尽量降低高价材料的使用，从而降低高速公路工程的造价，减少配合比的试验次数，降低成本。
2．设计之前的调查
无论是高速公路工程中的路基施工、桥梁施工还是隧道施工，其施工过程都相对复杂，影响高强混凝土配合比设计的因素也较多，因此应当做好设计前的调查，主要调查的项目有三个方面：①技术调查：对相关规范和合同的质量要求进行掌握，了解材料的相关特殊要求以及误差的范围，以此为依据进行光强混凝土的配合比设计；②环境场所调查：主要指的是对材料的产地、价格、质量等进行调查，了解水文地质对材料的影响[2]；③材料质量调查：对所需要材料的技术指标进行初步的测定，例如石料的针片状含量、压碎值、含泥量等，水泥的安定性、单位用量、有机成分检测等，以此为基础选择料场。
3．高强混凝土配合比设计
3.1确定试配强度
3.4水泥用量设计
水泥用量用C来表示，水灰比为W/C，单位用水量为W，则可以推导出水泥的用量C的公式：C=W/（W/C）。在水泥用量确定的过程中，有一个水泥用量的最佳值，如果水泥用量超过这个最佳值，而保持等流动性不变，那么并不会起到增加高强混凝土强度的效果。
3.5确定超细矿物质掺和料的种类和用量
根据大量的实践经验来看，天然沸石粉、硅粉以及粉碎磨细之后的矿渣能够代替等量的水泥，在保证坍落度和单位用水量不变的前提条件下，具体的置换列表如下：
与硅粉、天然沸石粉和磨细的矿渣不同，要加入粉煤灰需要采用超量取代法，取代系数一般在1.2-1.4之间，具体来说，1.0kg的水泥需要采用1.2kg-1.4kg的粉煤灰来取代，只有这样才能够保证强度的不变[4]。如果在掺入超细矿物质掺和料的过程中增加了胶凝材料绝对体积，则需要对砂的用量减少，将多种掺和料混合掺入的时候，其强度提升的效果更加明显。
3.6粗骨料的用量确定
粗骨料体积含量有着一定的要求，在干燥捣实的条件下，一立方米的高强混凝土需要加入0.4立方米的体积的粗骨料换算为重量来看，一立方米的高强混凝土加入粗骨料的重量为1050kg到1100kg。
3.7砂率的控制
用于高速公路工程中的高强度混凝土中的水泥浆体积较大，相较于普通混凝土而言，其砂率也比较高，要想保证高强混凝土的抗压强度为60-120MPa/28d，则其砂率应当保持在34%到39%的范围之间，如果要继续提升高强混凝土的强度，则应当继续减少砂率[5]。
3.8减水剂品种和掺量的确定
当前建材市场上的减水剂品牌较多，不同品牌的减水剂与超细矿物质掺和料和水泥的兼容性有着一定的差异性，这就需要进行减水剂的兼容性试验，通过对试验兼容性结果的分析选择合适的减水剂品牌。当加入一定掺量的高效减水剂时，可以适当减少高强混凝土的单位用水量，具体的减少量与减水剂的质量有关。减水剂掺量一般以固体进行计量，一般来说，其掺量和胶凝材料的重量相关，一般是胶凝材料重量的0.8%到2.0%之间。
3.9高强混凝土的配合比调整
①试配
在试配的过程中要称量粗骨料和细骨料，称量的过程中要保证粗骨料和细骨料的干燥状态，采用与施工时相同的搅拌方法，保证试配的合理性，保证混凝土的每盘用量，一般要大于等于15升。
②和易性调整
如果混凝土水分较少，过于干硬，则需要增加高效减水剂，或者增加单位用水量，直到和易性满足要求为止[6]。
③强度检验
对高强度混凝土的抗压强度进行检验，如果比配制强度低，则可以提高水泥用量，降低单位用水量，或者提升抄袭矿物质掺和料的用量。
结论
综上所述，本文简要分析了高速公路工程高强混凝土配合比设计的要求，分析了配合比设计之前的调查内容，研究了混凝土配合比设计的内容以及配合比的调整，旨在为相关高速公路工程高强混凝土配合比设计的实践提供参考。
参考文献：
[1]赵福军.高速公路工程中的高强水泥混凝土配合比设计[J].交通世界(建养.机械),2011,08:118-119.
[2]孔光明.浅谈高速公路常见水泥混凝土配合比设计[J].福建建材,2015,10:51-52.
[3]李琦.天津海滨环境高速公路耐久性混凝土施工研究[D].天津大学,2014.
论文作者:郑国良
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年3月总第208期
论文发表时间:2016/6/13
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