高速公路高性能混凝土试验检测研究

高速公路高性能混凝土试验检测研究

张永强

陕西路桥集团有限公司 陕西省西安市 710065

摘要：随着时代不断发展，我国现阶段的高速公路工程建设规模与数量不断增大，促使现阶段的工程施工材料混凝土性能受到人们重视，通过提升混凝土质量，控制高速公路工程建设质量。文章以实际的案例为例，通过工程概况分析进行实地调研，做好高速公路高性能混凝土试验，以供参考。

关键词：高速公路；高性能混凝土；试验检测

1工程概况

某高速公路工程总长为107.23km，在施工的过程中将其加宽，改造后设计为宽度8m的双向车道。项目施工采用材料强度等级为C30～C60级的混凝土，该强度中的混凝土水灰比相对较大，且水泥孔隙率较大，导致混凝土耐久性能差，可能对整体施工质量产生一定程度的影响。因此，需要对该高速公路混凝土材料进行有效地试验，保证混凝土各项性能满足施工需求。全面勘察施工区域情况，在勘察期间对存在的问题进行及时跟踪，找出产生问题的因素，并在此基础上采取有效措施全面解决问题，在混凝土拌和的过程中，应采用高质量原材料，同时提高混凝土配合比的经济性，降低施工成本。

2高性能混凝土试验检测要点

2.1科学选择胶凝材料

结合高性能混凝土材料特点，科学选择胶凝材料特别重要。要求试验检测人员结合具体的施工要求，严格控制胶凝材料质量，同时，在选择水泥材料的过程中，应对水泥材料的施工强度进行有效检验，通常选择P.O42.5以上硅酸盐水泥，也可以选择普通硅酸盐水泥。由于水泥材料的施工强度比较高，发生水化热现象的概率较高，使得混凝土结构物特别容易出现开裂现象，所以，试验检测人员需要重点检测水泥材料强度，充分利用混凝土结构中后期强度，有效降低水泥材料的使用量，减少水化热现象的发生。

为减少水泥材料的使用量，可以在高性能混凝土中加入适量的粉煤灰，尽可能选择Ⅰ级粉煤灰，若条件不允许，可以适当放宽条件。例如，采用Ⅱ级粉煤灰。在试验检测过程中，如果粉煤灰的掺加量过高，会加快混凝土结构的碳化速度，因此，检测人员需要适当降低水灰比，在此高速公路项目中，粉煤灰使用量不宜超过30%，如果粉煤灰的掺加量过大，会影响混凝土的施工强度。若需要使用高炉矿渣粉，要严格控制其掺加量，并对结构进行28d抗压强度检测，检测达标后方可投入具体施工中。由于矿粉掺加量的不断增加，高性能混凝土结构容易出现泌浆现象，进而降低结构施工强度，检测人员应根据具体的标准要求，合理控制矿渣粉的掺加量。

2.2骨料的选择

在进行高性能混凝土骨料选择的过程中，应确保混凝土的物理性能与耐久性，选择骨料时，需要从骨料性能与品种方面进行选择，对骨料粒径进行控制，并对碱活性组分含量实施全面把控。此外，骨料的选择以机制砂和石灰岩碎石为主，并在此基础上对选择的骨料实施全面检测，以确保骨料符合施工标准。进行高性能混凝土拌制的骨料需具有较好的级配以及颗粒形状，可使用整形机对碎石进行全面整形，以降低混凝土泵送阻力。机制砂优选球面度较佳、级配良好的Ⅰ区中砂。

2.3合理选择减水剂

高性能混凝土存在很多矿物掺合料，可以明显提升混凝土的各项性能，但也会影响高性能混凝土的水胶比，使混凝土黏稠度不断提升，降低最终的施工强度。通过在高性能混凝土中加入一定量的减水剂，不仅可以提高混凝土材料的施工强度，而且能够提高最终的施工效果。在使用减水剂前，要求施工人员对减水剂的各项性能进行全方面检验，确保减水剂质量符合标准要求，充分发挥减水剂的各项性能。

2.4配合比设计

高性能混凝土配合比设计需结合混凝土强度等级及具体使用部位，采取不同的设计方案。在有效控制水灰比的前提下，通过优化骨料级配，提高混凝土中骨料振实堆积密度，以降低填充空隙所需的水泥浆数量。实际施工时，可采用各单级配骨料合成后振实堆积密度最大值对应比例。切不可因追求经济性而盲目降低单位用水量，一般情况下泵送混凝土实际用水量宜控制在160～175kg之间。高性能混凝土配合比设计优选体积法进行设计，条件不允许时也可采用质量法。

3高性能混凝土试验优化

3.1搅拌系统的优化策略

对于现阶段的混凝土搅拌工艺来说，在该工序过程中，应根据实际情况进行分析，合理进行探索，明确其对工程产生的影响，以保证混凝土的搅拌质量。工作人员在处理过程中，应根据实际情况进行设备选择，选择合理的搅拌设备，并在搅拌过程中加入减水剂，受水量的影响较大，工作人员应结合实际情况进行合理的控制，以保证其质量满足自身的需求。与此同时，在发展过程中，工作人员还应结合实际情况进行控制，对现阶段的搅拌系统进行升级，更新现有的设备，如自动化搅拌设备，可以从根本上避免出现人工失误，以提升混凝土的质量。合理加入符合要求的混凝土原材料，通过自动化设备进行搅拌，促使现阶段的原材料投放顺序得到有效的控制，将各类原材料进行充分的混合，实现均匀的搅拌。

3.2浇筑工艺优化

在混凝土浇筑期间，需确保混凝土合理的配比，确保搅拌环境符合规定要求。混凝土运输过程中，应使用专业搅拌车运输混凝土，在此过程中采用吊斗或泵送机实施转运工作，能够在较大程度上解决浇筑中存在的问题。梁体浇筑应首先浇筑底板，再对腹板实施浇筑，最后对其进行密封，使用分层分段方法实施浇筑。对于条件允许的作业面，应优先采用混凝土二次振捣工艺，以充分振捣，增加混凝土密实度，二次振捣能有效提高混凝土强度及耐久性。深桩浇筑优选导管浇筑配合人工振捣的工艺，此工艺在抗混凝土离析方面优于传统采用串筒的浇筑工艺。

4性能分析

①针对该高速公路项目高性能混凝土进行力学性能分析，通过采用静力受压弹性模量试验，选取棱柱体作为试件，并准确计算出混凝土试件的弹性模量，试验检测人员根据混凝土弹性模量数值，对混凝土配合比进行优化，提高施工质量。②对高性能混凝土进行耐久性检测，通过对高性能混凝土配合比的优化，能显著提升混凝土材料的利用率，在配合比优化过程中，还应考虑材料内部氯离子对结构强度产生的影响，不断调整混凝土配合比，提升高性能混凝土结构的耐久性，减少外界环境对高速公路施工产生的负面影响。③由于该高速公路项目的建设规模较大，试验检测人员应通过分析各项检测数据，优化混凝土配合比，不但可以显著降低工程施工成本，而且能够减少材料损耗与浪费。为提高各项试验检测数据的精确性，还应全面考虑该工程项目所在地区的气候条件与水文地质条件，科学选择配合比并做好优化。

结语：

综上所述，在现代化高速公路工程项目的建设过程中，高性能混凝土是主要材料之一，具有较强的强度和耐久性，有助于提升工程项目建设的质量。因此，在高速公路混凝土建设中，相关人员需要加强对高性能混凝土试验工作的重视，及时总结施工经验，高效、高质量地完成高速公路工程建设工作，降低施工难度，树立绿色环保理念，建设出满足新时期发展需要和要求的高速公路工程。

参考文献：

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