高速公路高性能混凝土試驗(yàn)檢測(cè)方法

張欽睿

摘 要：針對(duì)高性能混凝土在高速公路中的應(yīng)用，圍繞其試驗(yàn)檢測(cè)方法展開(kāi)探討。首先概述其應(yīng)用現(xiàn)狀并對(duì)其具體組成進(jìn)行分析，然后重點(diǎn)論述其試驗(yàn)檢測(cè)方法，體現(xiàn)在和易性試驗(yàn)、抗壓性試驗(yàn)、抗?jié)B性試驗(yàn)等方面，旨在為類(lèi)似工程提供參考。

關(guān)鍵詞：高性能混凝土;試驗(yàn)檢測(cè);和易性;抗壓性;抗?jié)B性

高性能混凝土是在普通混凝土材料基礎(chǔ)上摻入適量粉煤灰等膠凝材料，以提高混凝土耐久性及強(qiáng)度，優(yōu)化空隙結(jié)構(gòu)。為進(jìn)一步探明高性能混凝土的特點(diǎn)，需對(duì)其展開(kāi)試驗(yàn)檢測(cè)工作。

1 高性能混凝土的應(yīng)用現(xiàn)狀

高性能混凝土可提高道路的整體施工質(zhì)量，達(dá)到延長(zhǎng)使用壽命、提高強(qiáng)度、改善行車(chē)舒適度，其具備以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

（1）高性能混凝土的流動(dòng)性較好，通常不發(fā)生分層、離析現(xiàn)象。

（2）高性能混凝土的使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)，將其應(yīng)用于某些工程結(jié)構(gòu)中，可兼顧該處對(duì)于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性的雙重要求，避免常規(guī)混凝土材料短期內(nèi)失效的問(wèn)題。

（3）高性能混凝土的體積穩(wěn)定性較好，無(wú)劇烈的水化熱反應(yīng)，硬化后雖有收縮變形但幅度相對(duì)較小，有助于維持結(jié)構(gòu)的完整性。

2 高性能混凝土的組成

2.1 混凝土膠凝材料的選擇

膠凝材料是高性能混凝土中的重要材料，混合料生產(chǎn)中對(duì)膠凝材料品質(zhì)的要求較高。水泥為重要的膠凝材料，在生產(chǎn)高性能混凝土?xí)r，應(yīng)保證水泥的強(qiáng)度等級(jí)至少達(dá)到42.5 MPa。

2.2 骨料的選擇

骨料的選擇應(yīng)重點(diǎn)考慮種類(lèi)、級(jí)配、含泥量、細(xì)度模數(shù)等多項(xiàng)指標(biāo)，通常以優(yōu)質(zhì)的石灰?guī)r碎石較為合適，或選擇級(jí)配良好的中區(qū)河砂等。若骨料的某項(xiàng)性能指標(biāo)未達(dá)到要求，將其投入使用后會(huì)對(duì)高性能混凝土的整體質(zhì)量帶來(lái)影響。

2.3 外加劑的作用

以維持混凝土成分配比不變?yōu)榍疤幔瑩饺脒m量減水劑有助于增強(qiáng)混凝土的流動(dòng)性，使其具有良好的和易性，可順利實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施工，避免由于人為因素而引發(fā)的誤差。減水劑的應(yīng)用還可降低水膠比，所制得混凝土具有更高的強(qiáng)度及更好的耐久性，在保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量的同時(shí)還可減少成本投入。

3 高性能混凝土試驗(yàn)檢測(cè)

3.1 和易性試驗(yàn)

3.1.1 試驗(yàn)方法

選擇坍落度試驗(yàn)儀按常規(guī)試驗(yàn)流程有序組織試驗(yàn)。實(shí)際工作中需注意以下兩方面問(wèn)題：

（1）黏聚性檢測(cè)。利用搗棒敲擊平木板上的拌和物側(cè)面，觀察此時(shí)拌和物狀態(tài)，若坍落速度較為緩慢，表明該處混凝土的黏聚性較好，否則說(shuō)明黏聚性較差。

（2）保水性檢測(cè)。在提起坍落度筒的過(guò)程中，密切觀察混凝土狀態(tài)，若底部未流出大量水分，說(shuō)明保水性良好，否則說(shuō)明混凝土的保水性欠佳。

3.1.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

選取20組高性能混凝土，分別制得樣品并展開(kāi)試驗(yàn)，分析各樣品的坍落度。在所有樣品中，坍落度的平均值為207 mm，標(biāo)準(zhǔn)差為7.658 mm。通過(guò)對(duì)保水性和黏聚性的分析可知，其均滿足要求，各組混凝土樣品在和易性方面的表現(xiàn)均較為良好。

3.2 抗壓性試驗(yàn)

3.2.1 試驗(yàn)方法

抗壓性試驗(yàn)基于立方體試樣展開(kāi)，分析其抗壓性，以反映高性能混凝土的質(zhì)量。根據(jù)相關(guān)規(guī)范，在高性能混凝土的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)中，應(yīng)通過(guò)以下公式進(jìn)行判斷：

式（1）～式（2）中：n為試件組數(shù);Rn為試件強(qiáng)度的平均值（MPa）;Sn為試件強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差（MPa），當(dāng)Sn≤0.06Rcu，k時(shí)，取Sn=0.06Rcu，k;Rcu，k為混凝土試件強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）;Rmin為各組試件中的強(qiáng)度最低值（MPa）;k1，k2為合格判定系數(shù)。經(jīng)試驗(yàn)后，若所得結(jié)果同時(shí)符合上述兩組公式的關(guān)系，則說(shuō)明抗壓強(qiáng)度滿足要求。

3.2.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

以C30混凝土為基礎(chǔ)材料，制得立方體試件，圍繞該部分展開(kāi)抗壓試驗(yàn)。在共計(jì)36組試件中，其28d抗壓強(qiáng)度的平均值為37.4 MPa，標(biāo)準(zhǔn)差為1.471 MPa（<4.0 MPa），變異系數(shù)為0.039。因此高性能混凝土的質(zhì)量較為穩(wěn)定，各組之間無(wú)明顯差別。同時(shí)，變異系數(shù)為0.039，處于相對(duì)較小的水平，意味著高性能混凝土的質(zhì)量可靠，說(shuō)明抗壓強(qiáng)度值具有合理性。

3.3 抗?jié)B性試驗(yàn)

3.3.1 試驗(yàn)方法

通過(guò)逐級(jí)加壓法展開(kāi)試驗(yàn)，取適量高性能混凝土，按照分級(jí)的方式依次增加水壓，期間密切關(guān)注其抗水滲透能力，根據(jù)所得檢測(cè)數(shù)據(jù)給出相應(yīng)判斷。

3.3.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

以硅粉和高效減水劑為基礎(chǔ)材料，經(jīng)配制后得到膠比各異的試驗(yàn)樣品，各自對(duì)應(yīng)的水灰比依次為0.35，0.40和0.45，匯總試驗(yàn)數(shù)據(jù)，具體內(nèi)容如表1所示。

在高性能混凝土配制過(guò)程中摻入適量硅粉和高效減水劑后，有助于提高混合料的密度和強(qiáng)度，并且其抗?jié)B能力也有大幅度提升。若要提高混凝土的強(qiáng)度和抗?jié)B能力，可以在生產(chǎn)時(shí)適當(dāng)降低水膠比，所得的高性能混凝土綜合質(zhì)量更好。

4 結(jié)語(yǔ)

和易性、抗壓性、滲透性等表現(xiàn)均會(huì)對(duì)高性能混凝土的工程應(yīng)用效果造成影響，因此，本文圍繞多項(xiàng)指標(biāo)依次展開(kāi)試驗(yàn)，根據(jù)所得數(shù)據(jù)給出分析結(jié)果。

（1）和易性試驗(yàn)共選取20組試樣，經(jīng)工藝調(diào)整后，制得坍落度穩(wěn)定在180 mm～200 mm區(qū)間內(nèi)的高性能混凝土，該混合料的保水性和凝聚性均較好，可用于高速公路建設(shè)領(lǐng)域，滿足工程所提出的質(zhì)量要求。

（2）抗壓性測(cè)試試驗(yàn)共選取36組試樣，從中確定性能表現(xiàn)最佳的混凝土。從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，變異系數(shù)僅為0.039且強(qiáng)度等指數(shù)數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)值無(wú)顯著差異，表明高性能混凝土的品質(zhì)較為穩(wěn)定。

（3）抗?jié)B性測(cè)試試驗(yàn)共選取3組水膠比各異的試樣，分別摻入適量的硅粉和高效減水劑，生產(chǎn)所得的混凝土在密度和強(qiáng)度方面均有所提高，并且具有相對(duì)較好的抗?jié)B性能。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)降低水膠比可進(jìn)一步提高混凝土的強(qiáng)度和抗?jié)B能力。

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