摘要：目前公路桥梁上部结构高强混凝土得到了大量应用。但在不少工程中，因各种因素作用，造成实体混凝土强度偏低。本文论述了如何保证公路工程中高强混凝土强度的几个关键因素。合适的配合比设计、对配合比的合理利用、养护等对高强混凝土实体强度有着重要的作用。加强这些因素的控制，将有利于保证实体的强度。
关键词：高强混凝土；强度；检测
1原材料的选择与管理
与普通混凝土相比，《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）对高强混凝土所用的原材料都进行了特别的规定，这些规定对保证高强混凝土强度具有重要作用，应认真执行。
1.1集料的选择
《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）对普通混凝土与高强混凝土所用集料分别进行了规定。对高强混凝土，规定在符合普通混凝土所用集料技术要求的同时，规定：要使用级配良好的中砂，细度模数不小于2.6，含泥量不小于2%。粗集料要求级配良好，含泥量小于1%，针片状颗粒含量小于5%，最大粒径宜小于25mm。粗骨料抗压强度应比所配制的混凝土强度高50%以上。
细集料（砂）级配过粗，混凝土易泌水、离析，级配过细，会造成混凝土用水量偏大，水泥用量偏高等。要得到符合要求的细集料并不难，关键是加强管理，在施工中，往往忽视了对细集料质量的控制。
公路桥涵施工中，施工单位极少会自己投资建设碎石场，粗集料多采自沿线市场上的碎石加工场，其石料往往并不是为高强混凝土而生产，水平鱼目混珠，质量极不稳定，其存在的问题主要是：由于通常只有鄂式破碎机生产，造成碎石中，特别是5～10mm规格材料中针片状颗粒含量偏高；级配不稳定，造成实际施工时的材料级配偏离配合比设计时的级配；颗粒上粘附粉尘多，有的还含有泥土。颗粒上粘附的粉尘将降低水泥与粗集料之间的粘结强度，而泥土也将在混凝土中形成薄弱的微小孔洞，这都将严重降低混凝土强度。
各个施工合同段由于规模限制，自行投资建设碎石场显然不经济。对某一建设项目的高强混凝土，由业主投资统一建设一个专用碎石场，则不失为是一个可行的方案。在需向市场采购的情况下，应将认真磷选石场作为一项重要的工作。
首先要了解碎石场的破碎与筛分设备是否能生产出符合要求的碎石；其次要考察石场是否有较好的管理水平。在与碎石场所签订的供货合同中，应认真拟定各种技术条件与验收条件。必须对母岩的强度、级配、针片状颗粒含量、含泥量等作出严格规定。每批材料进场后，试验室都要取有代表性的样品进行试验，如发现级配不符合规定或不稳定，针片状颗粒含量、含泥量超标，应采取措施进行处理。
1.2水泥与外加剂
配制高强混凝土时，须选择高强度水泥，通常在42.5级以上。应优先采用硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥。选择水泥时除注意其强度等指标外，还应注意选用具有较低C3A含量的水泥，因为C3A对外加剂组份的吸附量大，使得用于分散C3S及C2S等其他组分的量显著减少，因此C3A含量高的水泥减少效果较差，不利于混凝土的配制。
高强混凝土中，必须掺加高效减水剂。首先，所选外加剂须严格按国家及交通部有关标准检验合格。其次，所掺外加剂应与所用水泥有良好的适应性。具体确定外加剂时，最好选择数种外加剂，根据《混凝土外加剂应用技术规范》（GB 50119-2003）进行适应性试验，选择与所用水泥具有良好适应性的外加剂进行随后的配合比设计。对每次进场的外加剂，应先进行检验，确认其与配合比设计时的性能相同时才能使用。
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2 国内常用的混凝土检测技术及其在高强混凝土检测中的应用
目前国内常用的混凝土检测技术有回弹法，钻芯法，超声法，后装拔出法四种。下分别介绍各种方法及其在高强混凝土检测中的实际应用。
2.1 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。
2.2 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。但对于高强混凝土构件，由于高强混凝土材料的脆性较大，钻芯时可能产生连带破损，并且钻芯可能影响结构整体性，故钻芯法一般不应用于高强混凝土的检测，至今也未出台用钻芯法检测高强混凝土的相关规范与相应公示。
2.3 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。
2.4 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。但是，拔出法在世界范围内的应用已经达到了较高的水平，主要是因为其测试得到的结果较为准确，且应用范围较广，目前已经能检测出立方体抗压强度高达85.5MPa的高强度混凝土构件强度，而85.5MPa远非拔出法的测强限值。因此，拔出法在今后高强混凝土检测中的应用前景还是比较乐观的。
结束语：
随着我国经济社会的不断发展，轻质高强的高强度材料在我国建筑行业的应用会越来越多，对于新型材料，需要大量的实验资料来确定其应用方法，故结构检测十分重要。高强度混凝土的现场检测技术还存在着没有解决的问题，希望有关部门加紧对其进行完善。
参考文献：
[1]高等混凝土结构学赵国藩北京机械工业出版社2005.8
[2]土木工程结构试验与检测刘明北京高等教育出版社2008.1
[3]高强混凝土现场检测技术的研究与应用寇坚岳峰
论文作者:李学斌
论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期
论文发表时间:2018/7/9
标签：混凝土论文; 强度论文; 碎石论文; 超声论文; 较高论文; 构件论文; 抗压强度论文; 《基层建设》2018年第14期论文;