公路工程高强混凝土试验检测及施工质量控制分析

公路工程高强混凝土试验检测及施工质量控制分析

于雷

新疆兵团水利水电工程集团有限公司新疆乌鲁木齐830054

摘要：高强混凝土在现在的建筑工程中已经成为不可或缺的建筑材料，且得到了广泛的推广和应用，文章从高性能混凝土的作用出发，根据高强高性能混凝土组成进行了分析，最后根据实际情况对公路工程高强混凝土试验检测及施工质量控制进行了讨论。

关键词：公路工程；高强混凝土；试验检测；施工质量；控制

1高性能混凝土的作用

高性能混凝土（Highperformanceconcrete，简称HPC）是一种新型的高技术混凝土。在公路工程中高性能混凝土和普通的混凝土是不同的，它是一种对于性能和匀质性都有很高的要求的一种混凝土，这种混凝土在生产的过程中流程比较复杂，采用较为传统的组分，搅拌的方式也比较的普通，浇筑和养护操作的流程较为复杂，这种混凝土主要用于特殊的公路工程建筑中，如桥涵工程多有应用。日常中很难生产出这样的混凝土。高性能的混凝土顾名思义具有很高的性能，比如说具有易于浇筑和压实但是却不离析还有高韧性、体积比较稳定、使用寿命强等等，这些特点使它具有很高的技术，高性能混凝土是一种新型的高技术混凝土，这种混凝土除了使用在制作普通的混凝土的性能的技术之外，还采用现代的混凝土的技术，融合了两种技术是为了制作出高耐久性的混凝土，高性能混凝土除了具有高耐久性的特点之外，还具有适用性、施工性、经济性还有体积稳定性。

2高强高性能混凝土组成

2.1水泥

配置高强高性能混凝土选用最多的是硅酸盐系水泥，其次也采用普通水泥或矿渣水泥，强度等级的选择一般是：C50～C80混凝土宜采用强度等级为52.5号水泥，C80以上的混凝土应选择强度等级为63.5号以上的水泥。1m3混凝土中的水泥含量应尽量控制在500kg以内，水泥和其他掺合料的总量不应超过580kg/m3。

2.2掺合料

硅粉：一种升差硅铁时产生的烟灰，俗称“硅灰”，是高强高性能混凝土配制中应用时间最早、应用次数最多、应用技术最成熟的一种掺合料。硅粉中含有大量活性SiO2，通常比表面积可以达到15000m3，其火山灰活性较高，可以填充水泥的空隙，从而大大提高了混凝土的密实度和强度。其掺入量一般为5%～10%。

磨细矿渣：可以提高混凝土的早期强度和耐久性，矿渣的细度越大，其活性就越高，对混凝土强度的提高越有帮助。其掺入量一般为5%～10%。

粉煤灰：配置高强高性能混凝土应优选使用I级灰，它的主要是有效降低混凝土的水灰比，使细微粉末的填充效应和火山灰的活性效应相结合，已达到提高混凝土的强度、和易性的作用。其掺入量一般为15%～20%。

2.3粗、细集料（碎石、砂）

高强高性能混凝土一半采用级配良好的中砂或粗砂，细度模数应超过2.6。其含泥量不超过1.5%，当配制C80及以上的混凝土，其含泥量应控制在1.0%以内。石子应选用碎石，最大骨料粒径不得超过25mm。对强度等级大于C80以上的混凝土，最大骨料粒径不得超过20mm。其中针片状碎石含量不宜超过5%，含泥量不超过1.0%。

3公路工程高强混凝土试验检测

3.1回弹法

回弹法是应用回弹仪通过测定混凝土表面硬度的方法来推断混凝土的强度，是一种非破损检测方法。由于对于已建造完成的结构没有明显损坏，并且操作简便，目前已成为我国检测混凝土结构的主要方法。在对高强混凝土结构进行现场检测时，因为高强混凝土的制备工艺更加特殊，造价相对较高，且高强砼对结构的整体性要求较高，不宜对结构造成破坏，所以回弹法依然是较为理想的一种检测方法。然而，由于高强混凝土的强度较高，普通混凝土回弹仪（标称动能2.207焦耳）已不适用于高强混凝土强度的检测已经成为混凝土无损检测技术领域的共识。所以，根据高强混凝土的特点国内一些研究单位研发了新型的，具有更高标称动能的回弹仪。经过大量实验以及对实验结果的研究分析，中国建筑科学研究院采纳了GHT450型（标称动能4.5焦耳）的回弹仪并制定了相应的企业标准。每次使用回弹仪之前都要对其进行率定。高强混凝土回弹法的一般步骤与普通混凝土的回弹法步骤没有本质差别，但相应的强度换算公式需加以调整。

3.2钻芯法

钻芯法是采用专用的水冷式钻机在结构混凝土构件上直接钻取标准芯样时间或小直径芯样试件进行实验室抗压强度试验，从而检测混凝土强度及混凝土内新缺陷的一种方法，这种方法的优点是能够直观地结构中混凝土构件的性能，能够得到较为准确的混凝土强度及性能的数据，但由于钻芯法是一种半破损检验方法，在实际工程中应用并不广泛，在普通钢筋混凝土结构检测中，往往是将回弹法与钻芯法相结合，则可以得到较为满意的检测结果。

3.3超声法

超声法是利用混凝土的抗压强度与超声波在混凝土中的传播参数（如声速、衰减等）之间的关系来检测混凝土强度的一种检测方法。超声法也是一种非破损检测方法，因而其应用范围也在不断扩大。对于检测质量要求较高的一些工程往往采用超声回弹综合法，这样可以发挥两种方法的优点，提高检测精度。对于高强度混凝土而言也易将回弹法和超声法结合起来使用，因为超声波的声速在介质强度增长到一定程度后增大的速度开始降低，使超声法对于强度较高的混凝土材料的强度反应变得迟钝，所以不易单独使用超声法检测高强度混凝土强度。

3.4拔出法

后装拔出法是用金属锚固件预埋入未硬化的混凝土浇筑构件内，或在已硬化的混凝土构件上钻孔埋入一膨胀螺栓，然后测试锚固件或膨胀螺栓被拔出的拉力，由被拔出的锥台形混凝土块的投影面积确定混凝土的拔出强度，并由此推算出混凝土的立方体抗压强度，也是一种半破损试验的检测方法。拔出法显然对混凝土构件有一定损害，但损坏相对较为轻微，然而检测程序较为繁琐，尤其是需要预埋锚固件或对构件打入膨胀螺栓，检测成本也相对较高，故在国内使用并不广泛。

4施工质量控制分析

4.1混凝土拌和站的控制

拌和站在生产混凝土中占据了十分重要的地位，对拌和站的日常检查及不定时对拌和系统的校验工作对控制混凝土施工质量就显得十分重要。因此对拌和站进行不定时的检查是控制混凝土施工质量的重要因素。

4.2混凝土原材料的控制

混凝土在拌合前应对原材料进行检测，并按照现行施工规范进行控制。现行的公路混凝土施工规范有《公路桥涵施工技术规范》JTT/TF50-2011。按照此技术规范要求严格对混凝土原材料指标进行控制。因此原材料的各项技术指标是反映混凝土施工质量的一项重要参数。

4.3混凝土拌和过程的控制

混凝土在拌和过程中也应得到有效控制。首先应严格按照施工配合比进行拌制混凝土，其次还应对混凝土的坍落度、含气量及混凝土的出机温度进行检测，并及时记录已拌和好的混凝土性能参数。混凝土的含气量、坍落度、温度等控制参数是反映混凝土是否满足设计、及施工要求，因此控制混凝土的坍落度、含气量及温度是混凝土拌和过程中相当重要的方法。

4.4混凝土浇筑方式控制

在混凝土入仓前，还应对混凝土的出机时间，入仓时间，及入仓温度进行记录。并对浇筑方式及振捣方式进行说明，并附浇筑及振捣混凝土时的照片。还应严格按照施工技术交底进行混凝土浇筑。因此对混凝土浇筑过程中的记录是控制混凝土施工质量的最有效最直接的方法，也是直接反映混凝土施工质量的重要资料。

5结束语

随着公路工程的快速发展，及高性能混凝土技术的成熟，高性能混凝土在公路工程中应用也越来越广，发展也越来越快。本文针对高性能混凝土的检测技术及现场高性能混凝土的控制方法的分析，最后得出对高性能混凝土进行必要的检测是控制高性能施工质量的有效方法，检测指标则是评价高性能混凝土质量的重要参数；高性能混凝土施工质量的分析也离不开现场检测技术及检测参数。

参考文献：

[1]廉慧珍，阎培渝.21世纪的混凝土及其面临的几个问题，2010

[2]张射墟，黄祖华.生态水泥的特性与应用[J].中国建材，2012