灵宝市通畅公路工程有限责任公司 河南灵宝 472500
摘要：混凝土是当今世界使用量最大、面最广的建筑材料之一，其以耐久性为设计目标，兼顾强度和工作性，在节能、经济、环保等方面也具有重要意义，是国内外工程界研究的热点之一。混凝土的高耐久性，安全使用寿命长，不仅可以大大减少维修维护费用；同时高性能混凝土降低能耗和料耗，工业废弃物的综合利用等对环境有利，有利于可持续发展；在施工角度高性能混凝土操作方便，改善劳动条件，加快进度，减少模板周转，提高效率。
关键词：道路桥梁；高性能混凝土；工程施工；应用策略
引言：高性能混凝土相较于普通混凝土而言，在许多方面都实现了很大的突破。首先，工作性能好，改善了工人的劳动条件，提高工作效率，减少返工率，缩短工期。其次，采用高性能混凝土的建筑结构耐久性、稳定性较好，使用寿命长，力学性能好，不仅能够节约能源、资源，实现建筑节能，降低工程成本，还能减少环境污染，是一种具有广阔应用前景的绿色建筑材料。
1高性能混凝土的特点
1.1体积稳定性高
目前，国内已有的相关研究表明，在混凝土中加入适量的矿物掺合料、膨胀剂等添加剂能够较好地改善其收缩过程。正是高性能混凝土掺入了多种添加剂，在混凝土硬化成型的过程中早期水化热较低，变形受温度的影响不大，在硬化的后期收缩变形低，在后期的使用过程中具有低收缩、低徐变的特点，具有较好的体积稳定性。
1.2高耐久性
混凝土的耐久性对于一些特殊工程中的特殊部位非常重要，是控制工程质量及结构功能的主要指标。研究表明耐久性主要受其抗渗性的影响，而高性能混凝土中加入的强效减水剂，会降低混凝土的水胶比，在水泥水化后，毛细水较少地存在于高性能混凝土内部，且孔隙较普通混凝土更细小、孔隙率降低。同时，掺入的减水剂及其他外掺剂能使混凝土的界面结构得以改善，提高其密实度及抗渗性，进而提高其耐久性。另外，工程实践中经常在高性能混凝土中加入矿物质超细粉是一种性价比较高的外掺剂，不仅可以缩小其内部的孔隙，大大提高混凝土的抗裂性能，还能提高其耐久性。
1.3经济性较高
高性能混凝土的耐久性可以延长结构的寿命周期，减少因结构破损而产生的维修费用。而其较高的强度及较好的力学性能能够减小混凝土的构件尺寸，节约建筑材料的同时减轻自重，扩大建筑结构的使用空间。此外，良好的工作性能不仅能够提高工人的工作效率，节约时间，缩短项目工期，而且能够有效避免因施工质量不符合相关规范标准而造成的返工，减少工程项目的施工成本。总的来说，高性能混凝土在达到施工工艺要求的同时，还能很好地满足构件的结构功能要求，延长使用年限，相比普通混凝土结构更具经济性。
2高性能混凝土材料的配合比
2.1 主要原材料
依据各工程项目的高性能混凝土要求，优先选择合理距离范围内的水泥、砂、石、水四种基本原材料。如在部分工程由于本地区材料有限，为完全满足相关规范要求而耗费大量的人力、物力、财力进行远距离采购原材料进行配置，这种高性能混凝土的配置值得深思；如果就近取材，在满足规范的前提下进行合理配置是完全可以达到高性能化的。
2.2水胶比
水泥完全水化的理论需水量约占水泥总量的20%～25%，另外还需要一部分水用于改善混凝土的和易性。在拌制混凝土拌合物时，水胶比过大，拌合物流动性会增大，但是多余的水分会在混凝土内部形成孔隙，致使混凝土承受荷载的有效面积减小并在孔隙周围出现应力集中现象，从而减小混凝土的抗压强度并降低其耐久性;水胶比过小，则没有足够的水供给水泥进行水化反应，阻碍水化进程，同时拌合物流动性过低，不仅难以密实成型，还会影响混凝土强度。因此，在满足流动性和自密性等指标要求，选取合适水胶比成为制备超高性能混凝土的关键。
2.3多组分引入
目前普通混凝土中主要以掺加粉煤灰、矿粉等矿物掺合料和高性能减水剂为主要技术手段，而现代高性能混凝土将大规模掺加高性能混凝土用矿物外加剂和高性能减水剂为主要技术手段，兼顾钢渣、锂渣、尾矿、建筑垃圾淤泥等工业和建筑固体废弃物安全、高效、合理应用，即高性能混凝土和固废协同化利用。
2.4钢纤维
钢纤维掺量及其自身长径比和形状都是影响UHPC性能的重要因素。混凝土强度越高，脆性越大，在UHPC中掺加纤维，可以显著提高其韧性和延性。目前混凝土常用的纤维包括聚丙烯纤维、玻璃纤维和钢纤维等，其中钢纤维是最常用的。钢纤维能够阻碍混凝土内部微裂纹的扩展，对增加混凝土的韧性、抗冲击性等起着关键作用，可有效避免无征兆脆性破坏的产生。
3高性能混凝土在道路桥梁工程施工中的应用策略
3.1在道路中的应用
将高性能混凝土应用到路面工程中，能够使路面的承受能力增强，破损率大大降低，延长使用寿命。因此，近年来，高性能混凝土在工程领域中备受好评，在我国的道路工程中得到广泛的推广和应用。例如，在青藏铁路沿线施工时，低温、高海拔的施工环境给灌注混凝土带来了一定难度，为了满足混凝土结构的使用年限，混凝土应具有卓越的耐腐蚀、耐风蚀的优良特性，为了减少因水化热对周围冻土造成的扰动，混凝土应具有在低温、负温条件下良好的早强性能，而以上特性正是高性能混凝土所具备的。因此，应根据工程项目的具体要求和施工条件，发挥其多方面的优良特性，因地制宜，实现较好的应用效果及经济效益。
3.2在桥梁中的应用
桥梁的建设综合技术难度较大，系统性强，对各个方面质量要求都很高。桥梁的主梁和桥墩部位应用高性能混凝土较多，主要是因为它工作性能好、稳定性高、强度大、力学性能好、耐久性强、抗腐蚀能力高，相较于普通混凝土，不仅可以扩大桥梁的跨越长度，还能延长桥梁的使用寿命，减少工程事故的发生率，为工程建设带来长远的效益。因此，在一些气候条件恶劣、施工难度系数大的地区，要实现高质量且高效经济的工程建设离不开高性能混凝土。例如，天津特大桥墩台混凝土除了根据配合比要求采用相应等级的水泥和粗细骨料外，还添加了优质掺和料和高效减水剂，使得混凝土具备了水胶比低，耐久性高，密度高，工作性能好的特点，为大跨径桥梁施工提供了有效的质量和安全保障。
结束语
综上所述，高性能混凝土的耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性等重要特性，相较普通混凝土具有很大的改善和提高，在节能、节材、经济性及环保方面具有重要意义。因其结构耐久性强，外加其他许多优良性能，当前在高层建筑、桥梁、海港建筑等重要工程中应用较为广泛。随着科学技术的发展，混凝土结构朝着更高建筑、更大跨度、更强承载力等标准方向转变，高性能混凝土向着大范围推广应用趋势发展。
参考文献
［1］柯杨，李天水，谷倩，等．高性能水泥基灌浆料配合比设计的实践与验证［J］．硅酸盐通报，2018，37(10):315－316．
［2］郑万成.高性能混凝土在公路工程中的应用［J］.内蒙古公路与运输，2013，16（05）：88-94.
［3］胡翱翔，梁兴文，李东阳，等．超高性能混凝土配合比设计及其受拉性能［J］．湖南大学学报(自然科学版)，2018，45(3):39－46．
［4］戎晨.高性能混凝土在桥梁中的应用［J］.交通世界（建养•机械），2013，20（01）：133-136.
［5］刘祥飞.高性能混凝土在道桥施工中的应用［J］.黑龙江科技信息，2014，12（09）：104-115.
［6］胡翱翔，梁兴文，李东阳，等．超高性能混凝土配合比设计及其受拉性能［J］．湖南大学学报(自然科学版)，2018，45(3):39－46．