摘要：近年来的研究以及工程实践经验表明，在设计阶段针对结构所处环境有针对性地考虑预防性的保护措施，并在施工中加强质量控制是提高混凝土结构耐久性的重要手段。
关键词：高性能混凝土；高速公路；质量控制
0.0引言
长期以来，由于对混凝土的耐久性缺乏足够的认识，在设计和施工上只考虑混凝土强度，没有考虑其耐久性，为质量问题埋下了隐患。我国高速公路的建设速度虽然很快，由于高速公路结构所处的环境复杂多变，大量工程结构因混凝土质量问题导致的病害问题过早地突显出来。
1.0高性能混凝土的定义
提高了粗细集料、水泥、外加剂的质量标准，以耐久性、工作性做为主要设计指标的一种新型高技术混凝土，与普通混凝土相比耐久性、工作性得到了较大的提高。
2.0高性能混凝土的应用意义
高性能混凝土有较高的密实性、抗裂性、抗化学腐蚀性和工作性。既能提高混凝土耐久性，又充分利用工业废料和减少水泥生产的能源消耗与污染，在节能、节料、工程经济、劳动保护以及环境保护等方面都具有重要意义。
3.0高性能混凝土的配合比设计
高性能混凝土在配制上的特点是低水胶比，较低的水泥用量、较多的矿物掺和料用量，较少的拌和水用量。胶凝材料和矿物质、粉煤灰作为保证混凝土高耐久性的基本物质，在设计原材料配合比时需要特别注意胶凝材料中矿物质和粉煤灰的比例。
高性能混凝土中的胶凝材料用量不仅有最低限度要求，还有最高限度要求。通常情况，C30及以下级别的混凝土中胶凝材料总量不宜超过400 kg/m3，C35- C40级别的混凝土中胶凝材料总量不宜超过450kg/m3。C50配合比胶凝材料用量桥规要求不宜大于450kg/m3，细则要求不宜大于490 kg/m3，鉴于国内生产砂石级配及粒型不太合理，C50混凝土胶材用量一般在490 kg/m3左右。
配合比设计时检测指标包括试强度，抗冻耐久性指数、气泡间距系数、氯离子扩散系数、碱含量、氯离子含量等。这些指标都应在规范允许的范围内。
4.0高性能混凝土的质量控制
4.1控制混凝土坍落度
每次开盘拌和混凝土、新换原材料时都要进行试拌，实测拌坍落度，观察工作性。对拌和用水、外加剂、砂石料、矿粉等原料掺量进行验证。并跟随混凝土罐车到现场，观察运输后的状态，在允许的范围内及时对混凝土配合比进行动态调整。
一般有几种情况会导致坍落度滞后，第一种搅拌时间不够，减水剂在搅拌过程中的作用没有完全发挥，导致滞后发挥作用，混凝土出站时控制合适的坍落度和和易性，而到现场后坍落度增大，和易性变差，这种情况下只有通过延长搅拌时间进行控制。第二种是减水剂本身存在滞后现象，出盘混凝土坍落度经过静置或罐车运输到现场后，坍落度增大，这种情况只能临时降低出站的控制值，并尽快通知外加剂厂家对外加剂进行调整。
4.2严格控制混凝土的水胶比
配合比的正确使用是混凝土质量控制的关键环节，水胶比是高性混凝土的一个关键指标。各有关岗位人员应严格按照配合比调整权限的范围对各种原材料用量进行调整，以确保混凝土质量。施工过程中能运输时间过长导致坍落度损失过大，搅拌好的混凝土若因停放、下料困难甚至难以振捣时，应按规定废弃，不得加水重塑，更不允许为贪图施工方便随意增加单位用水量。
4.3建立标准化和精细化施工理念
高性能混凝土仍然是用常规材料和常规工艺制造的水泥混凝土，但是需要制作上通过严格的质量控制，使其达到良好的工作性、均匀性、密实性和体积稳定性，以满足耐久性的基本要求。施工人员应改变传统观念，树立质量意识，进一步规范生产及施工管理。
4.4加强对拌合站的管理与监控
试验员对砂、碎石的含水率及时进行检测，对搅拌机进行开盘前的检查，混凝土开盘前，必须经试验室主任、拌合站技术负责人共同到操作室确认各材料的称量数值。
搅拌机拌和的混凝土要格按施工配合比配料，在下盘材料装入前，搅拌机内的拌和料要全部卸清。搅拌设备停用时间不能超过30分钟，并不得超过混凝土的初凝时间。否则，必须将搅拌筒彻底清洗后才能重新拌和混凝土。
混凝土拌制速度要和灌筑速度紧密配合，拌制速度满足灌筑需要。拌合站站长随时与混凝土浇筑作业处进行沟通，了解施工进度和供需是否一致，及时调整搅拌计划并下达指令。
4.5定期做好各种计量器具的检定
每次使用前进行校核，保证计量准确。砼搅拌机正常运转达半个月，为保证计量误差满足要求，需经自校检验。
4.6加强混凝土运输管理
在运输混凝土过程中，应保持运输混凝土的道路平担畅通，尽量减少混凝土运输的转运过程，当因混凝土质量不合格拒绝接收时，迅速联系拌和站，按照调度指令进行处理。
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4.7加强养生管理
水泥混凝土浇注成型后，应及时用土工布覆盖进行养生。对于预制梁板应保证足够的喷淋次数，从而确保混凝土有足够的水化用水量；对于墩柱结构，用塑料布进行覆盖，避免水分过分散失，并定期补充水分；对于桥面铺装层，应保证整个铺装层全面覆盖，并及时浇水，避免塑性收缩裂缝及干缩裂缝的产生。所有构件养生过程中，不得直接使用地下水、河水作为养生用水，避免温度骤降，混凝土因内外温差过大而产生裂缝。冬季施工采用蒸汽养生时，应延长静停时间至 24h，静停期间应保证养护环境温度为 5-20℃；当采用搭建大棚炉火加热养生时，应注意产生的烟雾要及时排放到大棚外，避免混凝土发生严重碳化，导致混凝土耐久性下降。
5.0高性能混凝土外观质量控制
在实际混凝土施工过程中主要出现的外观质量问题是气孔、水纹、色差及蜂窝、麻面，钢筋孔洞，缺棱掉角等。
5.1混凝土表面产生气孔的对策
5.1.1掺入减水剂，减小用水量，充分做好理论配合比，混凝土拌和前调整好施工配合比，拌和时控制好用水量，限制坍落度，严格执行水胶比。如聚羧酸减水剂消泡不良，混凝土表面易出现较大气泡，因此应对减水剂消泡，再引气。
5.1.2控制好振动棒振捣间距及振捣时间，不能大也不能小；
5.1.3在外侧模上使用附着式振动器，或在振捣时轻敲模板，便可帮助附着在侧模上的气泡逸出，从而达到消除气泡的效果。同时控制混凝土的最大浇注高度，一般不超过30cm/层，对于倒角等气泡不易排出的部位，应再适当减少浇注高度，一般不超过20cm/层。
5.2混凝土表面产生水纹的对策
5.2.1施工前必须做好施工配合比，确定好水胶比及砂、石含水量，混凝土拌和过程中必须严格控制坍落度，对塌落度不符合要求的混凝土必须倒掉重新拌合，严禁不合格的混凝土入模，适当控制混凝土入模自由倾落高度；
5.2.2混凝土振捣时必须将振动棒透入到下层一定的深度，且振捣时必须控制每一棒的振捣时间，振捣时间不能过长，过长将会引起混凝土的离析。
5.3 混凝土表面色差的对策
5.3.1模板使用前必须除锈打磨，保证模板洁净，且同时用清洁的脱模剂，不能使用废机油等会引起色差的脱模剂，也不能使用易粘附于混凝土表面或引起混凝土变色的脱模剂，且同一座桥上使用同种脱模剂，并做到脱模剂涂擦均匀；
5.3.2混凝土浇筑前用洁净的清水冲洗钢模板表面，钢筋焊接过程，避免对模板表面污染，模板安装完毕后要立即组织人力、物力抓紧施工；
5.3.3混凝土运输过程中严禁出现离析现象。在振捣过程中不能出现漏振、过振、欠振现象。严格控制原材料质量，尤其是粉煤灰等原材料的品质，同一混凝土结构应保证原材料一致；
5.3.4分层浇筑混凝土时合理控制混凝土坍落度，优化施工工艺，降低混凝土层与层之间浇筑时间间隔，提高混凝土浇筑的连续性。
5.4混凝土表面蜂窝、露筋、孔洞、缺棱掉角的对策
5.4.1加强振捣，采取二次振捣法，前人初振，后人复振，分段分层，专人负责，这样可控制漏振或振捣不到位的现象；
5.4.2控制好混凝土的配合比，适当增大砂率，加强集料级配的检测，不合格的集料不进场，混凝土拌和时控制好坍落度，模板拼缝可加工成企口形，便于咬合，并在缝间采用高密海绵条、橡胶条或双面胶处理，确保接缝平整，严密不漏浆；
5.4.3脱模剂一定要涂均匀，不能太少，且必须达到一定的强度之后才能拆模，拆模时注意保护棱角，避免用力过猛过急，吊运模板，防止撞击棱角，运输时，将成品阳角用草袋、木板等保护好，以免碰损。
5.5预制梁浇筑存在的问题及对策
5.5.1如果梁体有施工痕迹，出现施工冷缝（搅拌站使用因故障，浇筑等待时间过长），应增加应急备用搅拌站，确保连续供灰。
5.5.2梁体表面钢筋垫块痕迹明显时，可将进场垫块使用前充分浸透水后使用，防止钢筋垫块痕迹明显。
5.5.3浇筑混凝土时，保持按照高性能混凝土实施细则各规定施工，严格把关，及时保湿保温养护。
6.0结束语
高性能混凝土作为一种使用性能较好的混凝土，已经在公路工程中得到广泛应用。在高速公路桥涵工程整个施工过程中，施工人员必须采取有效措施控制高效混凝土的质量，保证混凝土的耐久性、工作性，延长其使用寿命。
参考文献：
[1] 中华人民共和国交通部.JTG E30-2005公路工程水泥及水泥混凝土试验规程[S].北京：人民交通出版社，2005.
[2] 中华人民共和国交通部.JTG F50-2011公路桥梁施工技术规范 [S].北京：人民交通出版社，2011.
[3] 中华人民共和国水利部.SL 352-2006水工混凝土试验规程 [S].北京：中国水利出版社，2005
论文作者:朱成刚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/8/8
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