高性能混凝土配合比及無損檢測技術在工地試驗的研究

白太君

中交一公局第四工程有限公司，廣西南寧 530000

1 高性能混凝土配合比設計方法

1.1 高性能混凝土性能

（1） 強度。通常從理論上來說，抵抗外界因素變化的能力越強說明混凝土結構密實度越高；就實際工程經驗來看，高強度的混凝土意味著水泥用量較高，而越高的水泥用量則容易造成混凝土在不同時期出現裂紋，而裂紋是耐久性的致命傷害。因此，為了提高混凝土的耐久性就要保證混凝土的強度能夠為其能夠提供保障，但一味追求混凝土的強度也會為混凝土的耐久性帶來影響。

水泥強度、骨料強度以及二者之間的粘接強度密切聯系才能有效實現與提高混凝土的強度。在這三個因素之中，骨料與水泥的粘接強度是影響混凝土強度的關鍵，值得注意的是，粘接強度與二者自身的強度密切相關，因此，想要實現混凝土強度的提高必然需要將三個因素進行有機、合理的設計。

（2） 抗滲性。相對而言，混凝土的抗滲性對其耐久性影響最為顯著，在評估與監測過程中也被認為是衡量耐久性最為重要的指標。所以對于混凝土的耐久性來說，其擁有越強的抗滲性和越低的滲漏性，其耐久性也會隨之越來越好。

（3） 含氣量。依照以往的工程經驗來看，想有效改進混凝土的耐久性是向混凝土中引入勻和微小緊閉的氣泡。其原理是在遇到低溫、寒冷天氣時，混凝土中的氣泡能夠實現對水的容納，在整個混凝土中起到應力緩解的作用，同時還能夠有效阻隔一些有害物質。

1.2 高強度混凝土配合比設計及應用路線

圖1 高性能混凝土配比設計及應用技術路線示意圖

如圖1所示，高性能混凝土配比設計及應用需經過選材、澆筑、養護、硬化四個階段。隨著社會的的發展，當今工程中對高性能混凝土的配比及應用有了一定的要求，形成了現代混凝土技術路線的一些特點。在選材方面，高性能混凝土組成材料的選用有了一些普適的選擇，即超細礦粉摻合料與高校減水劑，同時，施工中混凝土也應當具備一定的流動性，同時在施工風險與質量控制方面也應當對坍落度損失進行控制。

2 無損檢測技術的試驗及應用研究

2.1 高性能混凝土混凝土無損檢測研究現狀

（1） 混凝土無損檢測方法。通常來說，破損法、回彈法與無損檢測是混凝土結構檢測的三種常用方法。運用破損法進行檢測，其結果能夠對成型后的混凝土結構質量進行可靠評估，但由于這一方法會造成混凝土結構的破壞，并且監測過程中的破壞程度存在控制風險，因此，這一方法是不理想的。利用回彈儀進行檢測的是回彈法，是一種非破損試驗方法，利用回彈儀彈擊混凝土表面是回彈法的操作流程，回彈法具有儀器操作簡單、方法便于掌握、檢測成本低等特點，但回彈法最后測定的結果影響因素較多，例如，回彈值受碳化深度影響，因此，最終測得的回彈值應當進行相應的修正，以此保證回彈法最終得出的混凝土抗壓強度的正確性。無損檢測是在不損害混凝土結構及性能的前提下，利用物質的聲、光、電、磁等物理特性，檢測其是否存在缺陷的一種方法。無損檢測不傷害被檢測對象的結構和性能，能夠對監測對象進行全面檢測，同時在檢測范圍上也不僅局限于被檢測對象的原材料，是現代混凝土結構檢測中的最佳選擇。

2.2 高性能混凝土無損檢測試驗設計

（1） 試驗高性能混凝土的相關指標。我國廣西某地區是本試驗的所在地，其研究對象為高性能混凝土，其性能的顯著性表現在強度高 （強度等級為C55與C60） 、可泵性強，同時混凝土自身具有一定的自密功能。根照混凝土泵送施工技術規程的相關規程，本試驗坍落度選取200±20mm，入泵混凝土坍落度為180mm至200mm，超過100m的泵送高度和摔制而成的混凝土流動性相對較強。

（2） 高性能混凝土原材料。①水泥。試驗中所選取的水泥為海螺牌普通硅酸鹽水泥，其化學成分、力學性能分別如表1、表2所示。

表1 水泥化學成分表

表2 水泥物理力學性能表

②粗骨料。遵照行業中的相關規程，運送管選用100mm，泵送高度超過100m，粗骨料最大直徑與運送管徑之比為1∶4，本試驗中選取的粗骨料為花崗巖，其最大直徑在5～25mm。

表3 粗骨料顆粒級配

表4 粗骨料質量指標

③細骨料。隨著經濟的發展，建設工程行業中混凝土及其相應原材料的用量日益增大。砂石作為混凝土重要的原材料之一，在行業發展過程中也逐步由機制砂代替了原本的河砂。機制砂與河砂在一些物理性質和實際工程操作中存在一定差異，機制砂的堅固性遜色于河砂，同時，機制砂和水泥、石子進行粘合時的粘全度更好，是因為其顆粒具有棱角、形狀不規則等特點；通常在工程應用中，同一坍落高度下，機制砂的用水量就稍大。試驗中選取C55與C60兩種機制砂進行試驗。

④高效減水劑。高效減水劑性能表如表5所示。

表5 高效減水劑性能表

⑤摻合料。本試驗中摻合料兩類，分別為Ⅱ級粉煤灰及磨細礦渣，二者的質量指標如表6所示。

表6 摻合料種類及相關指標

⑥水。試驗中所采用的水均為普通自來水。

（2） 混凝土配合比設計。根據多年對水泥混凝土的試配經驗，結合現場試驗情況進行相應調整，最終確定配合比如表7所示。

表7 混凝土配合比設計表

（3） 試驗檢測內容。首先采用對測法對立方體試塊進行超聲檢測，采集三對測點聲時，計算球的平均超聲聲速值。而后在另兩個層面測得8組回彈值，求得平均回彈值。回彈后再使用壓力機對試件進行抗壓強度試驗，記錄相應數值。

（4） 試驗結果分析。根據試驗結果可知，對比細骨料中機制砂及河砂的試驗數據來看，這對高新能混凝土的抗壓強度與回彈值幾乎無影響，可不予考慮。需要在不同階段內分析外摻料對高性能混凝土的影響：前期，提高高性能混凝土的抗壓強度要摻入礦粉，摻入粉煤灰則會影響混凝土強度的增長速度；而在后期，摻入礦粉的混凝土則會低于摻入粉煤灰的高性能混凝土所表現出的強度。

3 結語

綜上所述，耐久性強、高強度等是高性能混凝土的顯著優勢，在現代建設過程中成為未來業內發展的大趨勢。筆者基于多年經驗，對其配合比及無損檢測技術進行試驗及探究，可以預見，隨著工程界對高性能混凝土的不斷應用與研究，其配合比及無損檢測技術也會不斷更新與變化，以適應當代社會各種建筑結構及性能的要求。

[1] 焦登文. 混凝土無損檢測技術應用及其發展趨勢[J]. 商品混凝土，2009（2） ：58-60，65.

[2] 項劍平. 無損檢測技術在混凝土強度檢測中的應用綜述[J]. 福建建設科技，2008（1） ：42-43，45.