高速公路高性能混凝土試驗檢測方法

汪一波

(貴州省交通科學研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550008)

1 高速公路用高性能混凝土基本要求

對于在高速公路工程中使用的高性能混凝土，應(yīng)達到以下基本要求：(1)公路：水膠比不超過0.35，耐久性指數(shù)在80%以上，4 h齡期抗壓強度達到17.2 MPa以上，或24 h齡期抗壓強度達到34.5 MPa以上，或28 d齡期抗壓強度達到68.9 MPa以上；(2)橋梁：水膠比不超過0.4，強度在41.4 MPa以上，徐變率較低。

2 試驗檢測

2.1 耐久性

(1)對于強度等級不超過C30的混凝土，其膠凝材料總量應(yīng)控制在400 kg/m3以內(nèi)，對于強度等級在C35～C40范圍內(nèi)的混凝土，其膠凝材料總量應(yīng)控制在450 kg/m3以內(nèi)，而對于強度等級超過C50的混凝土，其膠凝材料總量應(yīng)控制在500 kg/m3以內(nèi)。

(2)通常情況下，礦物摻合料實際摻加量應(yīng)達到20%以上。如果混凝土中摻加的粉煤灰數(shù)量達到30%以上，則水膠比應(yīng)按照不超過0.45嚴格控制。對于預(yù)應(yīng)力混凝土和處在凍融環(huán)境中的混凝土，其粉煤灰摻加量應(yīng)控制在30%以內(nèi)。

(3)在條件允許的情況下，應(yīng)使用多功能復合外加劑。

2.2 含氣量

當沒有抗凍要求時，混凝土的含氣量應(yīng)達到2.0%以上；當有抗凍要求時，若抗凍要求為D1，則混凝土的含氣量應(yīng)達到4.0%以上，若抗凍要求為D2和D3，則混凝土的含氣量應(yīng)達到5.0%以上，若抗凍要求為D4，則混凝土的含氣量應(yīng)達到5.5%以上。

2.3 電通量

對于強度等級在C30以下的混凝土，當設(shè)計使用年限級別為一級(即100年)時，56 d電通量應(yīng)小于2 000 ℃，當設(shè)計使用年限級別為二級(即60年)和三級(即30年)時，56d電通量應(yīng)小于2 500 ℃；對于強度等級在C30～C45范圍內(nèi)的混凝土，當設(shè)計使用年限級別為一級(即100年)時，56 d電通量應(yīng)小于1 500 ℃，當設(shè)計使用年限級別為二級(即60年)和三級(即30年)時，56 d電通量應(yīng)小于2 000 ℃；對于強度等級超過C50的混凝土，當設(shè)計使用年限級別為一級(即100年)時，56 d電通量應(yīng)小于1 000 ℃，當設(shè)計使用年限級別為二級(即60年)和三級(即30年)時，56 d電通量應(yīng)小于1 500 ℃。

在氯鹽環(huán)境條件下，當設(shè)計使用年限級別為一級(即100年)時，L1環(huán)境作用等級下的混凝土56 d電通量應(yīng)小于1 000 ℃，L2和L3環(huán)境作用等級下的混凝土56 d電通量應(yīng)小于800 ℃；當設(shè)計使用年限級別為二級(即60年)和三級(即30年)時，L1環(huán)境作用等級下的混凝土56 d電通量應(yīng)小于1 500 ℃，L2和L3環(huán)境作用等級下的混凝土56 d電通量應(yīng)小于1 000 ℃。

在化學侵蝕環(huán)境條件下，當設(shè)計使用年限級別為一級(即100年)時，H1和H2環(huán)境作用等級下的混凝土5 d電通量應(yīng)小于1 200 ℃，H3和H4環(huán)境作用等級下的混凝土56 d電通量應(yīng)小于1 000 ℃；當設(shè)計使用年限級別為二級(即60年)和三級(即30年)時，H1和H2環(huán)境作用等級下的混凝土56 d電通量應(yīng)小于1 500 ℃，H3和H4環(huán)境作用等級下的混凝土56 d電通量應(yīng)小于1 000 ℃。

2.4 抗凍性

對于處在凍融破壞環(huán)境下的混凝土，其抗凍性應(yīng)達到以下要求：當設(shè)計使用年限級別為一級(即100年)時，各環(huán)境作用等級下的抗凍等級都應(yīng)達到F300以上；當設(shè)計使用年限級別為二級(即60年)時，各環(huán)境作用等級下的抗凍等級都應(yīng)達到F250以上；當設(shè)計使用年限級別為三級(即30年)時，各環(huán)境作用等級下的抗凍等級都應(yīng)達到F200以上。

2.5 堿含量

首先，混凝土堿含量必須滿足設(shè)計要求，如果設(shè)計沒有提出明確要求，且骨料的砂漿棒膨脹率保持在0.20%～0.30%范圍內(nèi)時，堿含量除了要達到以下要求，還應(yīng)在混合料中摻加一定量能有效抑制效能的外加劑，并通過試驗來確定抑制是否有效。當處在干燥環(huán)境條件下時，一、二、三級設(shè)計使用年限的混凝土堿含量均不能超過3.5 kg/m3；當處在潮濕環(huán)境條件下時，一級和二級設(shè)計使用年限的混凝土堿含量均不能超過3.0 kg/m3，三級設(shè)計使用年限的混凝土堿含量不能超過3.5 kg/m3；當處在含堿環(huán)境條件下時，一級設(shè)計使用年限的混凝土應(yīng)使用非堿活性集料；二級和三級設(shè)計使用年限的混凝土，其堿含量均不能超過3.0 kg/m3。

2.6 檢查試件

(1)在拌制數(shù)量達到100盤，同時體積在100 m3以內(nèi)的配合比完全相同的混凝土后，應(yīng)進行至少一次取樣。

(2)每個工作班拌制配合比完全相同的混凝土數(shù)量在100盤之內(nèi)時，應(yīng)進行至少一次取樣。

(3)澆筑施工完成后，所有結(jié)構(gòu)部位都要進行至少一次取樣。

(4)在每次取樣過程中都要留置至少一組試件，而具體的留置數(shù)量要以設(shè)計要求、標準規(guī)定及實際要求等為依據(jù)確定。

(5)如果設(shè)計過程中對混凝土自身彈性模量提出了很高的要求，則拌制完成后混凝土實際彈性模量必須達到這一要求。對于抗?jié)B試件，需要在具體的澆筑施工地點進行隨機抽樣和加工制作。每當配合比與施工工藝都完全相同的混凝土數(shù)量達到5 000 m3后，都要制作至少一組專門用于抗?jié)B檢查的試件，每組6個試樣，若不足5 000 m3，則按5 000 m3計，即也要制作一組專門用于抗?jié)B檢查的試件。

2.7 同條件養(yǎng)護試件

(1)橋梁上每個墩臺和每孔梁與按照不同強度等級加工制作的試件需在相同的條件下進行養(yǎng)護，在累計養(yǎng)護溫度達到1 200 ℃后開始進行檢測。

(2)當設(shè)計過程中對混凝土自身彈性模量提出了明確要求時，混凝土拌制完成后的彈性模量必須達到這一設(shè)計要求。在澆筑施工中，需在現(xiàn)場隨機選取樣品制作養(yǎng)護條件完全相同的試件，試件數(shù)量應(yīng)達到一組以上，包括終張拉試件與放張試件。

3 結(jié) 語

綜上所述，高性能混凝土在高速公路，尤其是高速公路橋梁中的應(yīng)用越來越多，為保證高性能混凝土質(zhì)量，使其應(yīng)用發(fā)揮出應(yīng)有的效果，必須認真做好試驗檢測，以上是對高性能混凝土試驗檢測提出的要求及方法，旨在為實際的試驗檢測工作提供可靠參考依據(jù)，保證試驗檢測順利完成，并得到真實準確的結(jié)果。