在桥梁工程中高强度混凝土的质量控制

在桥梁工程中高强度混凝土的质量控制

冯汝建

冯汝建

楚雄公路管理总段云南楚雄?675000

摘要：高强度混凝土作为混凝土当中的代表，其在桥梁工程建设中得到了广泛的应用，为了能够在桥梁工程建设中更好的发挥出高强度混凝土的质量及功能性作用，施工单位应做好高强度混凝土施工环节的质量控制。笔者在本文中就这一问题展开探讨。

关键词：桥梁工程；高强度混凝土；质量控制

前言：

在现代化交通运输需求逐渐增大的背景下，桥梁工程的质量必须要得到提升，才能够满足社会生活的交通运输需求。为此，高强度混凝土得以研发并迅速成为了桥梁工程施工环节中不可或缺的组成部分。经过实际的应用表明，高强度混凝土的确为桥梁工程质量带来了显著的提升，但其也增加了施工难度，如果施工企业没有做好桥梁工程中高强度混凝土的质量控制，那么会为桥梁质量带来巨大隐患。

一、施工材料的质量控制

1.水泥

在普通混凝土当中，水泥是最为重要的胶凝材料，在高强度混凝土中自然也是如此。在桥梁工程中想要做好高强度混凝土的材料质量控制，就必须要先控制好水泥的质量。在高强度混凝土当中，通常都选用硅酸盐水泥来做为主要水泥材料。硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料、5%以下的石灰石以及水影响胶凝材料（石膏）配比而成的。在完成硅酸盐水泥的调配后，需对其进行强度测试，以保证其能够满足高强度混凝土的质量要求，其强度计算公式（冯乃谦公式）如下：

fcu,0=T[(fcu,k+T)+(k1·e)]（1）

注：式中‘fcu,0’表示的是配制强度；‘fcu,k’表示的是设计强度；+(k1?e)]；‘T’表示的是未知系数，其范围在1~1.1之间；‘T’表示的是温度修正系数，其在气温高于20℃时为0；‘k1’表示的是不合格率，取值范围一般控制在2.5~3.5之间；‘e’表示的是强度标准差。

2.骨料

（1）细骨料

高强度混凝土中的细骨料以干净的河砂或人工机制砂组成，细度模数要求控制在2.6~3.1范围之间，若是河砂其含泥量需＜1.0%，若是人工机制砂需满足以下几个条件：

①<3.0%(亚甲蓝试验MB值≤1.4)；

②<1.0%(亚甲蓝试验MB值≥1.4)；

③所有指标需满足一类砂要求。

（2）粗骨料

粗骨料应选择级配良好的石灰岩、花岗岩碎石，碎石应满足以下要求：

①泥块含量=0；②含泥量＜0.5%；③针片状含量＜5%；④有害物质＜0.5%；⑤坚固性＜5%（质量分数）。

由于高强度混凝土需要用泵送，所以其粗骨料粒径应控制在20以下，于此同时还要考虑管径因素，通常情况下粗骨料的粒径控制在管径的1/4为最佳。

（3）掺和料

掺和料的加入一方面能够解决高强水泥的用量，另一方面能够降低混凝土的水热化表现，提高新拌混凝土的活易性和硬化指标。掺和料一般可以选用细度细、烧失量低级别为I级的粉煤灰。

（4）外加剂

目前高强混凝土常用的外加剂主要为高效减水剂，它能在保证混凝土坍落度及水泥用量不变的条件下，减少用水量12%以上，提高混凝土强度15%以上。目前，沟内普遍适用的外加剂以萘质高效减水剂为主，减水剂得掺量比例应控制在15%~20%左右。

二、施工阶段的质量控制

1.配合比

配合比是高强度配合比设计的关键，通常情况下，一次性配置的水泥用量应控制在550kg/m3，水泥掺和料的总重量应控制在600kg以下，如果选用粉煤灰来进行掺合，应将其控制在胶结料总量的30%以下，如果选用硅粉来进行掺合，其掺合量应控制在胶结料总量的10%以下。在水灰比方面，高强度混凝土的水灰比的取值范围应在0.31~0.35之间，之后辅以高效减水剂和缓凝剂，已得到合适的坍落度和活易性。在砂率方面，其对于高性能混凝土的影响并不明显，但为了满足泵送要求，应将其控制在质量分数的32%~40%之间。

2.搅拌与运输

高强度混凝土的搅拌通常是由强制式搅拌机来完成的，因为起可以能够实现对较小拌合物的离差。由于高强度混凝土的水胶比较低，所以在搅拌过程中一定要对水的用量进行严格控制，拌合完成后的混凝土颜色应一致，凡是有离析或泌水现象均为不合格拌合料。在搅拌过程中，为了最大限度控制质量，应对投料顺序进行严格控制，工作人员必须要按程序逐步进行。例如在拌合时，最后加入石子，可以让水泥和高效减水剂充分的融合，这样就有利于减水剂作用的发挥，因此石料应在最后投放。

在运输方面，高强度混凝土的运输方式可以根据实际浇筑方式来进行调整。如果搅拌站与施工现场距离较近，那么可以采用普通运输方式。如果搅拌站与施工现场距离较远，那么就需要采用搅拌车进行运输，假设运输行程不足1h，那么拌合料在搅拌站只需要1.5min即可。在对搅拌车进行卸料之前，应对拌合物的质量进行检测，倘若出现离析、泌水情况，需对其进行二次搅拌。

3.含气量控制

在高强度混凝土施工过程中，气温也会对施工质量产生影响，造成坍落度损失加快和含气量损失增大的情况。为了避免此类质量问题出现，在高温季节进行高强度混凝土施工过程中要增加引气剂的掺量，在低温季节应减少引气剂的掺量。在搅拌过程中，引气剂是依靠强烈搅拌将水泥浆撕开，然后进入到其中产生溶胶性气泡，越强烈的搅拌，引气越快，效果也就越好。在搅拌过程中，应做好对实践的控制，因为时间过短会影响引气效果，时间过长又有可能将气泡搅破，通常情况下应控制在180s为最佳。在实际施工过程中，为了保证引气量处于最佳状态，施工单位应根据搅拌桩与施工场地的距离、路况、天气情况来对引气剂掺量进行调整，保证高强度混凝土含气量的稳定。在采用搅拌车运输时，可以通过调整搅拌车的转动速度来控制含气量的最佳比例。

总结：

综上所述，高强度混凝土作为高质量混凝土的代表，其为桥梁工程所带来的质量提升是毋庸置疑的。但要想真正的达到桥梁工程的高质量，笔者认为做好施工中的各环节控制才是根本。随着桥梁工程质量需求的不断增大，桥梁工程的施工水平也在逐渐提升，这就要求施工单位必须要更为全面、细致的做好施工质量控制，才能够发挥出高强度混凝土的质量功能，为桥梁工程质量的提升做出贡献。

参考文献：

[1]解江浩.114米混凝土斜拉桥主塔机械化施工质量控制研究[D].长安大学，2013.

[2]张俊光.PBL加劲型方钢管混凝土轴压柱受力性能试验研究[D].长安大学，2012.

[3]李进辉.高性能轻集料混凝土性能影响因素的研究[D].武汉理工大学，2008.