朱志文
中铁十一局集团第二工程有限公司湖北十堰442013
摘要：普通混凝土耐久性差，应用于路桥工程中问题较多。如混凝土道路在不该开裂的地方开裂或者由于冰冻和融化而剥落，桥面遭受严重破坏，桥梁在地震中倒塌，采用高性能混凝土能够很好的解决这些问题。本文分析了路桥施工中高性能混凝土的应用，并探讨了高性能混凝土的施工要点。
关键词：路桥；高性能混凝土；水泥路面
一、路桥施工中高性能混凝土的应用
（一）高性能混凝土
高性能混凝土是以耐久性为主要目标进行设计的混凝土，它以优异的耐久性（而不是高强度）为主要特性，具备良好的工作性、又有优异的力学性能与耐久性，易于浇注、捣实而不离析；能长久保持的力学性能；高早期强度；体积稳定性。混凝土应具备的性能是：在新拌状态有良好的工作性，即高流动性而不离析、不泌水，以便成型均匀、密实；水化硬化早期的沉降收缩和水化收缩小、低温升，硬化过程低干缩，以达到无初始裂缝；硬化后的渗透性低，有高抗外部因素侵蚀能力。
（二）高性能混凝土在水泥路面中的应用
高性能混凝土基本上是C60级以上，应用到水泥路面所面临的问题是高强度导致了高脆性。如果直接用于路面有不可克服的缺点。高性能混凝土必须具有高的耐久性。同时高性能混凝土也应具有高的强度。但仅仅是高强度，还不一定具有高耐久性。耐久性是高性能混凝土的最重要技术指标。它还要与使用的环境相结合，采取相应的对策，例如掺入矿物质超细粉。研究表明：在高性能混凝土中，一般W／C较低，掺入超细矿物质掺和料。使界面过渡层Ca（OH）2结晶及定向排列减弱，界面过渡层比普通混凝土及一般高强混凝土的结构得到改善，混凝土的性能得到提高。
采用了高性能道路混凝土的高弯拉强度路面滑模混凝土是当前水泥路面的一项新技术。高弯拉强度水泥混凝土路面滑模摊铺技术，主要是掺外加剂和粉煤灰的“双掺技术”，用于超重载交通减薄板厚，并增强了面板对断裂的抵抗能力，提高了路面对超重轴载破损的安全储备。针对当前水泥路面大量普遍采用C40强度等级左右的低强度普通混凝土的情况。如果采用“双掺技术”的高性能道路混凝土可以使这类混凝土具有高性能、高耐久性、弯拉强度提高、使用寿命延长。此外由于其中的矿物细掺料取代了部分水泥，降低了成本，满足未来混凝土路面发展的需要。
（三）高性能混凝土在水泥路面中的应用
高性能混凝土广泛用于很多离岸结构物和长大跨桥梁的建造，包括长大跨桥梁所用的拌合物。它们主要用于主梁、墩部和墩基，硅粉混合水泥。高性能混凝土在桥梁工程中应用的优点是：跨径更长；主梁间距更大；构件更薄；耐久性增强；力学性能加强。在推广高性能混凝土在桥梁中的应用，延长桥梁的使用年限和获得更好的经济效益方面，人们所关注的是高性能混凝土，而不仅仅是高强度混凝土。
美国SHRP计划中，研究发展高性能公路桥梁的重要内容之一，是在设计中充分利用高性能较高的强度，从以下几方面降低建桥成本：增大桥梁跨径，以减少下部结构；增大大梁间距，以减少梁的数量；减小构件截面尺寸，以降低混凝土体积。在其高性能“演示项目”中，进行了许多这方面的尝试，预应力大梁普遍采用强度等级为10000psi(相当于立方试件强度等级C80)的高性能，高性能桥梁的造价基本能与普通混凝土桥梁持平。例如，在德克萨斯州采用高性能建造的Louetta公路跨线桥，为3跨U型梁结构，跨径为37～41.3m，南北线桥梁的造价分别为248美元/m2和269美元/m2。当地同一项目的12座普通强度混凝土U型梁桥梁的造价在226～290美元/m2。
二、高性能混凝土路桥施工技术
（一）原材料的选择
1、水泥
除水泥的强度等级外，水泥矿物组成和细度都对高性能混凝土的性能有影响。在选择水泥时不仅要求满足国家标准的相关规定，还要求水泥细度不宜过细，早期强度不宜过高。
2、掺和料
掺和料对混凝土工作性、力学性能及混凝土内部组成、结构的改善，大大提高了混凝土的耐久性，克服了硅酸盐水泥混凝土存在的许多潜在的及现实的问题，因而这类能显著改善混凝土耐久性和工作性的活性矿物掺和料是配制高性能混凝土必不可少的组分。
3、外加剂
配制高性能混凝土的关键之一是选择与水泥相容性好的外加剂。外加剂与水泥的适应性较好时表现为：新拌混凝土工作性能得到明显的改善；根据需要能有效控制混凝土凝结时间；坍落度损失小；混凝土密实性好；各龄期强度有较大的提高；混凝土各耐久性指标有较大提高。
4、集料
与普通混凝土相比，高性能混凝土强度高，用水较少，集料的性能对混凝土的强度、工作性等起到极其重要的作用。
5、配合比设计
高强混凝土的用水量低,水灰比一般小于0.35;对80MPa的混凝土,水灰比小于0.30;对100MPa的混凝土,水灰比小于0.26;更高强度时水灰比取0.22左右。
水泥用量一般为400～450kg/m3,对80MPa的混凝土可为500kg/m3,更高强度时也不能超过550kg/m3。应该通过外加矿物混合料来控制和降低水泥用量。高强混凝土必须采用优质水泥。
集料应挑选强度高、吸水率低的碎石,最大粒径不超过15～20,如混凝土强度等级不是很高可以放宽到25。尽量排除片状和针状石子。
砂率可为0.13甚至更低。但过低砂率会影响工作度,所以一般可取0.3～0.35,尤其是泵送时不宜取较低砂率。当水灰比很低时,为改善工作度,宜外加矿物混合料,并适当增加高效减水剂的用量。当用NF减水剂时,用量以不超过水泥用量的1.5%～2.0%为宜。
（二）拌和
高性能混凝土的拌和机械必须使用配有自动计量装置的强制搅拌机。高性能混凝土的制备方法一般采用外加剂后掺法和净浆裹石法。
外加剂后掺法的操作程序为：先将细集料、粗集料投入搅拌机，加入部分拌和水（喷淋），大约搅拌30s后，加入水泥和剩余的所需要的水，再搅拌30s后，加入外加剂，再搅拌约30s。总的搅拌时间要大于2分钟，但不宜超过3分钟。
净浆裹石法的操作程序为：先用部分水泥和水拌和成水泥净浆，投入碎石进行拌和，拌和均匀后投入中粗砂和剩余的水泥和水进行第二次拌和。
（三）浇筑与振捣
在浇筑混凝土前，应对混凝土的坍落度、温度和含气量进行测定。浇筑时要注意倾落高度要小于2m，如果倾落高度大于2m时，应设置溜槽，防止混凝土在倾落时出现离析现象。由于高性能混凝土具有较好的流动性和自密性，所以在振捣时宜采用低频振捣器振捣，振捣的间距可适当加大，且不能长时间振捣，以免过振。但如果钢筋间距较小，则需要酌情加振，以免漏振。
（四）养护工艺
由于高性能混凝土的水灰比较小，基本上不会泌水，所以对于高性能混凝土的养护显得更为重要。根据有关研究表明，如果不对高性能混凝土进行养护，混凝土的强度难以得到提升，特别是掺和粉煤灰的混凝土对养护的需求更高。及时对掺有硅灰的混凝土进行养护，能够有效防止其表面塑性裂纹的产生。
在高性能混凝土浇筑结束后，应当立即喷洒或涂抹养护剂，或者进行覆盖，以便让混凝土表面能够保持湿润，养护时间不应少于14d。在养护期间，要有效避免混凝土开裂现象，提高混凝土的强度。混凝土内部温度控制在75℃以下，尽可能缩小混凝土内部表面的温差，因此需要对影响表面温度的环境因素进行控制，防止引起表面温度的剧烈变化。
参考文献
[1]胡细思.路桥施工中高性能混凝土的应用探讨[J].建材与装饰,2013年28期.
[2]许容芹,郭勇.路桥施工中高性能混凝土的重要性及其运用[J].城市建设理论研究（电子版）,2013年30期.