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摘要:隨著我國(guó)高速公路大規(guī)模建設(shè)和質(zhì)量要求的提高，高性能混凝土應(yīng)用也變得非常的廣泛，如何才能控制好高性能混凝土質(zhì)量也就是一個(gè)重要的問(wèn)題了。依據(jù)高性能混凝土的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并結(jié)合福州管理公司所轄的高速公路，混凝土施工過(guò)程中遇到的問(wèn)題，主要闡述高性能混凝土原材料的控制以及配合比的調(diào)整對(duì)混凝土施工質(zhì)量的控制，以及后期養(yǎng)護(hù)對(duì)于混凝土質(zhì)量的控制。

關(guān)鍵詞:高性能混凝土原材料控制配合比調(diào)整養(yǎng)護(hù)

1高性能混凝土

1．1高性能混凝土的定義

高性能混凝土是由美國(guó)在上世紀(jì)50年代提出的。大部分人員認(rèn)為:高性能混凝土比較容易進(jìn)行澆注、搗實(shí)、而且不會(huì)出現(xiàn)離析的現(xiàn)象，可以確保其高強(qiáng)度以及穩(wěn)定的體積和韌性，即使是環(huán)境十分殘酷，也可以保持很長(zhǎng)的壽命。換種說(shuō)法也就是說(shuō)這種混凝土不需要很強(qiáng)，但要保持在55MPa以上，要具有超高的化學(xué)腐蝕性等相關(guān)的性能。日本則認(rèn)為，高性能混凝土是一種具有高填充能力的的混凝土，不需要在拌和階段進(jìn)行振搗就可以將澆筑完善下來(lái);在水化以及硬化的初期階段極少會(huì)有水化熱或者是干縮等原因?qū)е碌牧芽p出現(xiàn);在經(jīng)歷了硬化階段之后，就要確?；炷辆哂袘?yīng)有的強(qiáng)度及韌性。加拿大相關(guān)學(xué)者認(rèn)為，高性能的混凝土要具備高彈性的模量以及高密度和低滲透性以及抗腐蝕能力十分高的混凝土。但是我國(guó)的學(xué)者則堅(jiān)持:利用普通材料以及工藝生產(chǎn)，達(dá)到混凝土結(jié)構(gòu)需要各個(gè)方面的力學(xué)性能，從而確?；炷恋哪途眯砸约肮ぷ餍浴２浑y看出對(duì)于高性能混凝土的定義目前還沒(méi)有完全統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但我們可以廣泛的這么認(rèn)為高性能混凝土是一種具有高耐久性(主要體現(xiàn)在高抗?jié)B性)、高體積穩(wěn)定性(主要體現(xiàn)為低干縮、低徐變、低溫度變形和高彈性模量)、適當(dāng)?shù)目箟簭?qiáng)度、良好的施工性(比如高流動(dòng)性、高粘聚性、自密實(shí)性等)，這么一些性能的混凝土。

1．2高性能混凝土的組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

混凝土主要是由水、膠凝材料、骨料這三中物質(zhì)組成，高性能混凝土也是混凝土的一種其最基本組成也是那三種物質(zhì);為了使其能夠獲得比普通混凝土更優(yōu)的物理化學(xué)性能，我們會(huì)在三種最基本的組成材料外再加入其他的外參劑比如減水劑、引氣劑、礦粉等;由此可以看出高性能混凝土是一種多相組成材料，其微觀結(jié)構(gòu)中主要包含氣相、液相、固相這三相，因此其結(jié)構(gòu)本身就容易產(chǎn)生缺陷或者說(shuō)其就是一個(gè)缺陷綜合體;而我們所做的質(zhì)量控制其最根本性的目標(biāo)就是要努力減少不同相之間的弱結(jié)合力，使得不同相能夠結(jié)合的更緊密形成一個(gè)整體。

2高性能混凝土質(zhì)量控制方法

2．1原材料的控制

(1)膠凝材料質(zhì)量的控制。

目前常用的膠凝材料是水硬性的材料即水泥，水泥也有很多種類(lèi)這根據(jù)具體的要求和施工條件來(lái)選擇;對(duì)于高性能混凝土來(lái)說(shuō)耐久性和穩(wěn)定性是兩個(gè)非常重要的指標(biāo);而膠凝材料是混凝土能夠固化成整體的關(guān)鍵性材料。我們?cè)谶x擇膠凝材料也就是水泥的時(shí)候主要要考慮三個(gè)指標(biāo):凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度、水化熱:①凝結(jié)時(shí)間:混凝土從拌制到澆筑成型中間是有一個(gè)時(shí)間差的，而我們混凝土的凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)短與否就取決膠凝材料的凝結(jié)時(shí)間，選擇適宜的凝結(jié)時(shí)間的膠凝材料對(duì)于混個(gè)凝土質(zhì)量的控制有著重要的作用，比如當(dāng)運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)時(shí)應(yīng)選擇凝結(jié)時(shí)間稍長(zhǎng)的膠凝材料，這樣在混凝土施工過(guò)程中能夠有效的避免出現(xiàn)混凝土冷接縫斷層、以及大體積混凝土施工的連續(xù)性等問(wèn)題;②水化熱:大體積混凝土施工過(guò)程中需重視的一個(gè)問(wèn)題就是膠凝材料水化熱的發(fā)散，水化熱會(huì)在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力使其產(chǎn)生裂紋而對(duì)混凝土造成破壞;因此高性能混凝土應(yīng)該選擇低水化熱的水泥作為膠凝材料;③強(qiáng)度:根據(jù)混凝土的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以發(fā)現(xiàn)整個(gè)混凝土組成相能夠緊密的接合在一起形成整體，主要是靠膠凝材料的膠凝作用聯(lián)系在一起;各相之間的界面結(jié)合的強(qiáng)弱一方面取決于材料本身物理排列結(jié)構(gòu)，另一方面就取決于膠凝材料的“粘結(jié)”是否牢固;而這種牢固性反映到宏觀就是膠凝材料的強(qiáng)度大小。

(2)骨料質(zhì)量的控制。

骨料主要指的是砂、石;顧名思義骨料就是指在混凝土中起骨架作用的材料，選擇好適宜的骨料組成對(duì)混凝土的工作性以及混凝土結(jié)構(gòu)物穩(wěn)定性具有關(guān)鍵性的作用;好的骨料主要可以從這幾個(gè)指標(biāo)來(lái)判斷:骨料強(qiáng)度、骨料顆粒性狀、骨料的級(jí)配、骨料堿活性大小。實(shí)際選材時(shí)我們應(yīng)該選擇堿活性低或者非堿活性骨料，這可以有效抑制堿活性反應(yīng)的發(fā)生而對(duì)混凝土的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞;選擇級(jí)配好的骨料在混凝土內(nèi)部形成致密結(jié)構(gòu)提高混凝土強(qiáng)度和耐久性，選擇粒型飽滿的骨料可減少混凝土坍落度損失并提高工作性，選擇強(qiáng)度高的骨料可在相同混凝土強(qiáng)度條件下也可以減少水泥的用量從而節(jié)約成本。

2．2配合比調(diào)整控制

混凝土配合比的調(diào)整既是施工要求也是節(jié)約成本必然途徑，混凝凝土配合比優(yōu)化主要可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮:

(1)根據(jù)施工要求確定混凝土配制強(qiáng)度和施工坍落度:

基于混凝土安全性和經(jīng)濟(jì)性的考慮，混凝土配制強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差(富裕)務(wù)必要嚴(yán)格符合工程建筑的施工建設(shè)要求。此外，由于在混凝土的運(yùn)輸、密實(shí)、澆筑等過(guò)程中混凝土的工作性會(huì)有不同程度的損失，所以應(yīng)盡力保證混凝土在施工澆筑時(shí)的工作性能低于其在初期設(shè)計(jì)時(shí)的工作性能，以有效確?；炷猎跐仓r(shí)性能符合相關(guān)的技術(shù)要求?；谶@方面的考慮，在對(duì)混凝土進(jìn)行室內(nèi)試配設(shè)計(jì)時(shí)最好將混凝土的坍落度預(yù)先設(shè)計(jì)得偏低，并且通過(guò)增大混凝土水泥漿量或者加入符合要求外加劑等措施來(lái)將室內(nèi)試配的混凝土坍落度提高到實(shí)際要求的坍落度;

(2)確定單位用水量，選擇水灰比:

混凝土單位用水量的確定需要全面考慮到混凝土所允許外加劑的性能以及混凝土集料的級(jí)配、粒形。而混凝土水灰比的確定只依賴于混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度和水泥強(qiáng)度，這是因?yàn)榛炷了酀{體的空隙率在很大程度上影響著混凝土的水灰比。所以說(shuō)應(yīng)該盡力確定混凝土強(qiáng)度與其水灰比之間的相互聯(lián)系，以保證混凝土的水灰比最為合理;

(3)確定混凝土砂率:

基于混凝土密實(shí)度理論，在對(duì)混凝土配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)最好讓單位面積的混凝土中填充的集料體積最大化;另外混凝土流動(dòng)性也主要來(lái)自于水泥砂漿的潤(rùn)滑作用;砂漿太多混凝土容易離析、太少流動(dòng)性不夠影響混凝土工作性。因此可根據(jù)實(shí)際混凝土試拌來(lái)確定合適的砂率;

(4)確定外加劑和摻和料的類(lèi)型和摻量:

選用的外加劑應(yīng)盡量使混凝土的生產(chǎn)制造性價(jià)比最高?；炷镣饧觿┰诖_定前務(wù)必要進(jìn)行室內(nèi)試配，并且進(jìn)行混凝土試配的外加劑數(shù)量至少要有4種。而摻合料類(lèi)型和摻量的確定主要從以下兩個(gè)方面來(lái)考慮:一方面嚴(yán)格控制混凝土粉煤灰的含量，使其低于12%，以有效提高混凝土的和易性;另一方面盡量使得混凝土粉煤灰的含量介于12%與28%之間，礦渣的含量介于25%與65%之間，以盡量降低混凝土的水泥量。

2．3混凝土結(jié)構(gòu)物后期養(yǎng)護(hù)質(zhì)量控制

混凝土養(yǎng)護(hù)是混凝土施工的主要內(nèi)容之一，對(duì)保證混凝土強(qiáng)度等性質(zhì)以及確保工程質(zhì)量具有重要意義。混凝土在成型后，其強(qiáng)度發(fā)展歷程取決于其中的膠凝材料在水化期間所處的溫度、濕度環(huán)境和水化的齡期，同時(shí)還與膠凝材料的組成和水膠比有關(guān)。因此，為保證混凝土的強(qiáng)度發(fā)展，防止混凝土因失水而表面脫皮、松散、產(chǎn)生干縮裂縫等現(xiàn)象的發(fā)生，需要實(shí)施必要的養(yǎng)護(hù)措施，即將混凝土置于一定的溫度、濕度環(huán)境之中，并保持一段時(shí)間。

(1)養(yǎng)護(hù)方式:

現(xiàn)場(chǎng)混凝土結(jié)構(gòu)物的養(yǎng)護(hù)主要是自然養(yǎng)護(hù):混凝土在自然條件下，采取澆水濕潤(rùn)、防風(fēng)防干的方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。混凝土結(jié)構(gòu)物的水平方向的養(yǎng)護(hù)可采用濕麻袋、葦席、鋸末、濕砂等覆蓋物覆蓋;而混凝土垂直方向的養(yǎng)護(hù)可采用人工灑水、壓力噴灑等方法。

(2)養(yǎng)護(hù)時(shí)間:

開(kāi)始灑水養(yǎng)護(hù)的時(shí)間，一般在澆筑后12－18h。混凝土澆筑的氣溫以及相關(guān)的材料會(huì)對(duì)養(yǎng)護(hù)的時(shí)間產(chǎn)生很大的影響。通常在氣溫為10攝氏度的時(shí)候，硅酸鹽水泥混凝土要大于14天，別的混凝土要大于21天，而如果是大體積混凝土養(yǎng)護(hù)則時(shí)間需長(zhǎng)一些，通常要大于28天。對(duì)混凝土長(zhǎng)時(shí)間的澆筑和養(yǎng)護(hù)，并不可以確?；炷列阅艿囊恢钡奶岣?，而且由于水泥水化程度的不斷提升，反而可能使混凝土的不可逆收縮增大;水泥凝膠中如若水泥全部水化，其生成物在使水泥石強(qiáng)度增長(zhǎng)的同時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致大量的收縮出現(xiàn)，甚至?xí)虚_(kāi)裂的現(xiàn)象出現(xiàn)。因此，對(duì)混凝土澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間不是越長(zhǎng)越好。

3結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上面分析與論述，可以得到這樣的結(jié)論:混凝土質(zhì)量控制技術(shù)主要可分三反面進(jìn)行即原材料質(zhì)量控制、配合比調(diào)整控制、混凝土結(jié)構(gòu)物養(yǎng)護(hù);這是三方面不論那一環(huán)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)對(duì)混凝土質(zhì)量造成影響甚至破壞;為了能夠較好的控制混凝土的質(zhì)量，前面提到的三個(gè)控制措施必須要相互配合協(xié)調(diào)，這樣才能是混凝土質(zhì)量控制變得可行有效。

參考文獻(xiàn)

［1］JGJ55－2011普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程［S］．

［2］JTG/TF50－2011公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范［S］

作者：陳仁權(quán) 單位：福建省高速公路有限責(zé)任公司福州管理分公司養(yǎng)護(hù)中心