張雷 趙國強(qiáng)

臨沂三霖市政園林工程有限公司 山東臨沂 276000

當(dāng)前我國大幅度應(yīng)用的高強(qiáng)度混凝土材料的強(qiáng)度等級(jí)為C60以上，在設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí)，不僅需要應(yīng)用砂、石、水泥一類常規(guī)的原材料，還需要合理應(yīng)用硅粉、礦渣、礦粉、粉煤灰、減水劑等，以保障混凝土材料的強(qiáng)度能夠得到顯著提升，進(jìn)而具備較好的抗壓強(qiáng)度，同時(shí)體現(xiàn)出抗變形能力強(qiáng)、孔隙率較低以及整體密度大等優(yōu)勢，以能夠?yàn)槌鞘械缆放c交通工程的開展提供重要支持。

1 高強(qiáng)混凝土

1.1 定義

應(yīng)用于道路橋梁中的混凝土，其中主要包括高強(qiáng)陶粒、水泥、普通砂以及水，其干表觀密度應(yīng)在1950kg/m3之下，強(qiáng)度等級(jí)則應(yīng)在LC30以上，屬于輕質(zhì)混凝土。根據(jù)我國當(dāng)前的設(shè)計(jì)施工技術(shù)整體情況來看，強(qiáng)度為 C25以下，屬于低強(qiáng)混凝土，強(qiáng)度為C30～C45，為中強(qiáng)混凝土，強(qiáng)度為C50～C90，為高強(qiáng)混凝土，而若強(qiáng)度達(dá)到C100之上，則為超高強(qiáng)混凝土。

1.2 優(yōu)勢

隨著我國科技水平不斷提升，高強(qiáng)混凝土的出現(xiàn)有效克服了常規(guī)混凝土自重過大的不足。從整體上來看，高強(qiáng)混凝土具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的特點(diǎn)將其應(yīng)用于城市道路與交通工程之中，有利于促使施工的整體質(zhì)量得到進(jìn)一步提升。當(dāng)前混凝土已經(jīng)成為城市道路與交通工程建設(shè)工作的主要材料之一，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下各方面：

（1）可以減輕原材料自重，使橋梁跨越能力得到提升。

（2）降低橋梁高度。

（3）提升道路橋梁的耐久性，使其使用壽命得到延長。

（4）抗震能力更好。

（5）可以降低施工成本[1]。

2 城市道路與交通工程中高強(qiáng)混凝土的作用

2.1 縮減體積

對于城市道路與交通工程的施工來說，相對于常規(guī)混凝土結(jié)構(gòu)，高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)可以在一定程度上縮減構(gòu)件截面尺寸，同時(shí)還能夠保障道路與交通工程的性能要求及質(zhì)量要求得到滿足，也就可以促使道路與交通工程相關(guān)構(gòu)件在對高強(qiáng)混凝土進(jìn)行應(yīng)用之后，實(shí)現(xiàn)截面尺寸縮小、自重減輕的目的。例如在道路與交通工程之中，部分受彎構(gòu)件選擇應(yīng)用高強(qiáng)混凝土進(jìn)行澆筑，即可以采用相對更高的配筋率，使截面高度顯著縮小，同時(shí)有效滿足道路與交通工程的建設(shè)需求。

2.2 提升剛度

相對于常規(guī)的混凝土結(jié)構(gòu)，高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)具有剛度大、變形小的特點(diǎn)，將其應(yīng)用于道路與交通工程之中，針對剛度及變形具有特殊要求的結(jié)構(gòu)，能夠有效滿足其設(shè)計(jì)需求。

2.3 延長使用壽命

高強(qiáng)度混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命相對于常規(guī)混凝土結(jié)構(gòu)來說更長，特別是將高強(qiáng)混凝土材料作為基礎(chǔ)的預(yù)應(yīng)力技術(shù)，將其應(yīng)用于道路與交通工程之中，采用人為控制應(yīng)力的形式，可以促使道路與交通結(jié)構(gòu)之中受彎構(gòu)件的抗裂縫能力以及抗彎剛度均得到提升，也就可以有效避免道路結(jié)構(gòu)由長期處于潮濕、露天環(huán)境而發(fā)生的結(jié)構(gòu)變形或裂縫情況，對于道路與交通工程的質(zhì)量提升及使用壽命延長來說十分重要[2]。

2.4 安全性提升

在高強(qiáng)混凝土之中包含硅粉、礦粉以及礦渣等多種材料，所以其高度抗震能力和抗壓強(qiáng)度等多方面，相對于常規(guī)混凝土結(jié)構(gòu)來說均更加優(yōu)越，與此同時(shí)，硅粉一類的材料還可促使高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)具有更強(qiáng)的耐磨能力和耐沖刷能力，所以將其應(yīng)用于道路與交通工程之中，面對河流沖刷等情況，其能夠產(chǎn)生的磨損更小，所以有利于提升道路與交通工程的耐久性和安全性。

3 高強(qiáng)混凝土質(zhì)量影響因素

3.1 水灰比

根據(jù)高強(qiáng)混凝土自身的各項(xiàng)特點(diǎn)可以了解到。其中的水灰比如果過大，其自身的強(qiáng)度將會(huì)降低。

3.2 外加劑及礦物混合料

對于高強(qiáng)混凝土來說，將適量緩凝劑和減水劑應(yīng)用于其中，有利于提升其整體施工強(qiáng)度，并且，適量加入礦粉，可以提升混凝土的密實(shí)程度，也就有利于提升高強(qiáng)混凝土整體的質(zhì)量。

3.3 集料

在高強(qiáng)混凝土之中，若集料強(qiáng)度低，則能導(dǎo)致高強(qiáng)混凝土施工強(qiáng)度降低，若水泥與集料之間不具有良好的黏結(jié)力，則能夠?qū)炷撂涠犬a(chǎn)生嚴(yán)重影響，而導(dǎo)致這一現(xiàn)象出現(xiàn)的原因通常為集料表面雜質(zhì)過多、清潔度較差。與此同時(shí)，如果高強(qiáng)混凝土之中的水泥用量較少，則有必要適當(dāng)提升其中的集料粒徑，以促使高強(qiáng)混凝土具有更強(qiáng)的施工強(qiáng)度。

3.4 表面蜂窩麻面

表面蜂窩麻面屬于高強(qiáng)混凝土施工的不足之處之一，導(dǎo)致該情況出現(xiàn)的原因，主要包括以下三點(diǎn)：

（1）混凝土之中含氣量較大，且引氣劑質(zhì)量不符合相關(guān)規(guī)定，如果此時(shí)不能輔以科學(xué)合理的振搗，也就不利于氣泡排出，進(jìn)而則能夠?qū)е赂邚?qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)蜂窩麻面情況。

（2）混凝土配比不當(dāng)，如果混凝土粘稠度過大，振搗過程中不易將氣泡排出，即使采用合理的振搗方式，氣泡排出的難度也相對較大。

（3）混凝土和易性差，易導(dǎo)致離析泌水情況出現(xiàn)，不利于氣泡排出，也就能夠使高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生蜂窩麻面。所以，為了避免高強(qiáng)混凝土表面出現(xiàn)蜂窩麻面情況，需要保障高強(qiáng)混凝土配比的恰當(dāng)、引氣劑的合理應(yīng)用，并輔以科學(xué)的振搗工作[3]。

4 城市道路與交通工程中高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用策略

在城市道路與交通工程之中，對高強(qiáng)度混凝土進(jìn)行應(yīng)用，必須首先充分掌握高強(qiáng)度混凝土材料所具有的多方面特性，同時(shí)根據(jù)當(dāng)前道路與交通工程的設(shè)計(jì)要求施工需求，完善各項(xiàng)參數(shù)的計(jì)算工作，從而保障高強(qiáng)度混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用能夠與道路交通工程所需的性能及質(zhì)量相符合。并且，在城市道路與交通工程中，高強(qiáng)度混凝土的應(yīng)用應(yīng)以《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》作為基礎(chǔ)，并合理控制以下各項(xiàng)。

4.1 高強(qiáng)度混凝土配比

在實(shí)施高強(qiáng)度混凝土配比工作的過程中，必須首先確保各項(xiàng)原材料的質(zhì)量及綜合性能，保障各項(xiàng)原材料均能夠在高強(qiáng)混凝土的配比之中發(fā)揮有效作用，以提升高強(qiáng)混凝土的質(zhì)量及整體應(yīng)用價(jià)值。根據(jù)當(dāng)前的情況來看，應(yīng)用于道路與交通工程中的高強(qiáng)混凝土，其原材料主要包括外加劑、粗集料、石英砂、細(xì)集料、復(fù)合材料、水泥等，且水泥材料以普通的硅鹽酸水泥為主，所以在實(shí)施高強(qiáng)混凝土配比工作時(shí)，必須首先保障水泥材料自身的性能[4]。

在高強(qiáng)度混凝土的配比當(dāng)中，復(fù)合材料以礦粉、粉煤灰以及硅灰為主，為了促使各項(xiàng)基礎(chǔ)材料在高強(qiáng)度混凝土之中處于理想的配比狀態(tài)，以保障高強(qiáng)度混凝土的質(zhì)量得到提升，并能夠滿足相關(guān)的道路與交通工程建設(shè)要求，在開展高強(qiáng)度混凝土配比工作的過程中，必須保障細(xì)集料的含泥量以及細(xì)度模數(shù)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相符合，以促使細(xì)集料于高強(qiáng)度混凝土配比之中的作用得到充分發(fā)揮，與此同時(shí)，在進(jìn)行高強(qiáng)度混凝土的綜合調(diào)配以及后期配比試驗(yàn)之后，一般來說，施工過程中出現(xiàn)不良情況的概率能夠大幅度降低，而在石英砂方面，對其應(yīng)用之前，需首先針對其顆粒組成開展研究工作，及時(shí)解決組成過程中存在的不良情況，以避免其在配比過程中影響高強(qiáng)度混凝土的質(zhì)量，而選取粗集料時(shí)，需要保障粗集料的各項(xiàng)相關(guān)指標(biāo)與高強(qiáng)度混凝土配比需求相符合，確認(rèn)其含泥量、針片狀含量以及壓碎值等各項(xiàng)參數(shù)均處于規(guī)定范圍之內(nèi)，且能夠在經(jīng)過清洗之后完全投入到使用當(dāng)中，并促使高強(qiáng)度混凝土配比質(zhì)量得到提升[5]。

4.2 高強(qiáng)度混凝土配料分析

（1）試配強(qiáng)度確認(rèn)，以《輕集料混凝土技術(shù)規(guī)程》相關(guān)內(nèi)容為基礎(chǔ)，需要對其中的設(shè)計(jì)強(qiáng)度、試配強(qiáng)度、HSLC強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行確認(rèn)。

（2）一般情況下，應(yīng)使用325之上的硅酸鹽水泥作為高強(qiáng)度混凝土的原材料，若條件允許，應(yīng)用普通硅酸鹽水泥也可。

（3）水泥用量選擇，在高強(qiáng)度混凝土之中，水泥用量能夠?qū)Ω邚?qiáng)度混凝土整體質(zhì)量產(chǎn)生重要影響，合理增加水泥用量，可以促使高強(qiáng)度混凝土進(jìn)一步提升強(qiáng)度，但同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致其中的密度相應(yīng)上升，所以從總體上來講，在高強(qiáng)度混凝土之中，水泥用量最多不可在550kg/m3以上，而在開展泵送施工的過程中，水泥用量則不可在350kg/m3以下。

（4）應(yīng)用高強(qiáng)陶粒根據(jù)相關(guān)要求，高強(qiáng)混凝土中圓球型高強(qiáng)陶粒的規(guī)格應(yīng)為，強(qiáng)度,標(biāo)號(hào)在30 Mpa以上、減壓強(qiáng)度在5.0Mpa以上。密度等級(jí)在700以上，且各方面相應(yīng)指標(biāo)均能夠與《輕骨料》相關(guān)要求相符合。

（5）水量及水灰比的設(shè)計(jì)，對高強(qiáng)度混凝土之中的水量及水灰比進(jìn)行合理控制，總體上來看，可以劃分成為凈用水量、凈水灰比及總用水量、總水灰比，其不僅能夠?qū)Ω邚?qiáng)度混凝土硬化程度產(chǎn)生影響，還可在一定程度上改變拌合物和易性。

（6）合理選擇砂率，根據(jù)體積比對高強(qiáng)度混凝土砂率進(jìn)行確認(rèn)，也就是砂的體積和粗集料、細(xì)集料總體積之間的百分比，提升高強(qiáng)度混凝土之中的砂率，可以提升高強(qiáng)度混凝土表觀密度，而為了改善高強(qiáng)度混凝土拌合物和易性，則需要將高強(qiáng)度混凝土整體的強(qiáng)度控制為LC40-LC60之間，同時(shí)砂率在40%上下。

（7）粗集料及細(xì)集料的用量，也就是,1立方米高強(qiáng)度混凝土中，普通砂及高強(qiáng)陶粒的密實(shí)體積。

（8）外加劑，因?yàn)楦邚?qiáng)度混凝土相對于同等級(jí)的普通混凝土來說，其水泥用量相對更多，為了降低水泥用量，同時(shí)優(yōu)化和易性，有必要適量應(yīng)用摻合料一類的外加劑[6]。

4.3 鋼筋安裝的控制

在鋼筋分項(xiàng)工程之中，鋼筋安裝屬于開展質(zhì)量控制工作的重點(diǎn)之一，在實(shí)施鋼筋安裝工作時(shí)，必須首先保障鋼筋的種類、級(jí)別、規(guī)格、數(shù)量均能夠與相關(guān)要求相符合，且現(xiàn)場監(jiān)理人員必須針對其進(jìn)行重點(diǎn)檢查，確保鋼筋無以下各類問題：

（1）鋼筋的數(shù)量、長度、直徑錯(cuò)誤，例如部分鋼筋的型號(hào)與相關(guān)要求不符。

（2）鋼筋錨固長度不足。

（3）懸挑鋼筋不合理，針對懸挑梁，其上排及下排的鋼筋到邊情況不符合相關(guān)要求，錨固長度未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，懸挑板鋼筋高度不足。

（4）鋼筋保護(hù)層厚度不符合相關(guān)要求，根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)范》，受力鋼筋保護(hù)層面臨著更加嚴(yán)格的要求，既往驗(yàn)收規(guī)范要求鋼筋保護(hù)層厚度的偏差值無上限，同時(shí)合格率在70%以上即為整體合格，但是新驗(yàn)收規(guī)范中已經(jīng)規(guī)定允許偏差值存在上限，且整體合格率必須在90%之上。

4.4 鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件正截面強(qiáng)度計(jì)算

在道路與交通工程中應(yīng)用高強(qiáng)度混凝土結(jié)構(gòu)，高強(qiáng)混凝土材料強(qiáng)度能夠?qū)拷罴s束作用起到重要的影響作用，但是相對于常規(guī)的混凝土來說，該影響作用相對較弱，所以設(shè)計(jì)人員有必要計(jì)算鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件在正截面的強(qiáng)度，并根據(jù)箍筋套箍系數(shù)對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行合理檢驗(yàn)[7]。

4.5 受壓區(qū)高度界限系數(shù)

工作人員需要對鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件于正截面極限狀態(tài)下的承受能力進(jìn)行細(xì)致計(jì)算，特別是對于高強(qiáng)度混凝土的受壓區(qū)域來說，必須根據(jù)相關(guān)規(guī)范及抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果，對受壓區(qū)域之內(nèi)的界限系數(shù)進(jìn)行觀察，確認(rèn)其是否與道路與交通工程的施工需求相符合。

4.6 深梁抗剪能力

在應(yīng)用高強(qiáng)度混凝土?xí)r，設(shè)計(jì)人員不僅需要根據(jù)相關(guān)內(nèi)容對常規(guī)狀態(tài)下的伸梁結(jié)構(gòu)抗剪能力進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，還需計(jì)算極限狀態(tài)之下的高強(qiáng)度混凝土深梁結(jié)構(gòu)抗剪能力，以保障深梁結(jié)構(gòu)能夠在各種不同的狀態(tài)下具有良好的抗剪能力，也就有利于高強(qiáng)度混凝土整體應(yīng)用效果得到提升。

5 結(jié)語

根據(jù)上文，在我國經(jīng)濟(jì)水平持續(xù)提升的背景之下，公路項(xiàng)目數(shù)量不斷增加，對于行駛壓力較大的路面，也就提出了越來越高的質(zhì)量要求。從實(shí)際上來看，在城市道路與交通工程之中應(yīng)用高強(qiáng)度混凝土，因?yàn)槠渚哂休^強(qiáng)的穩(wěn)定性和良好的耐久性，所以當(dāng)前已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，對其進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的過程中，也必須根據(jù)工程整體特點(diǎn)以及施工發(fā)展需求對高強(qiáng)度混凝土的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整，以保障工程要求得到充分滿足，同時(shí)有效降低施工成本。