路面抗壓強度檢測技術研究

李玉平

（三門峽路德路橋工程檢測有限公司，河南 三門峽 472000）

1 路面抗壓強度檢測的重要性

近年來，我國經濟快速騰飛，城鎮化建設步伐也在快速推進，在很多城市中我們都能夠看到，公路建設的規模在不斷增大，對施工工藝的要求也越來越高，這是一種非常可喜的態勢，但是其中存在的很多問題仍然值得我們相應思考與分析。公路行業逐漸呈現出異軍突起的態勢，而鋼筋混凝土構建在現代工程建設中又占據非常重要的作用與位置。混凝土道路表層具備較好的平整度以及穩定性，后期維保操作更加的簡便，進而被人們大范圍的使用在了各個城市中的公路建設之中，取得良好效果。路基路面質量直接決影響公路的安全性與穩定性，因此針對混凝土路面開展抗壓強度實體檢測非常重要。目前在對于公路工程中的混凝土壓實強度展開檢驗時，會有一些特定的檢驗方法、檢驗工具和檢驗設備。想要讓檢驗的結果更加準確，檢測工作的整體實效更高，這需要充分把握檢測工作實施的一些要點，對于每一個方面的工作都良好落實，這樣才能夠讓檢測結果更加準確，檢測工作的質量更好。

2 路面抗壓強度檢測常用方法

1）鉆芯法檢測。鉆芯法是通過從結構或構件中鉆取圓柱試件來檢測公路路面中混凝土材料的一種破壞性方法。在有代表性的混凝土結構上用鉆芯機鉆取芯樣，經過加工，兩端鋸切、磨平或補平后，制作成圓柱體進行強度檢測。中華人民共和國行業標準《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》（JGJ/T384—2016）規定：鉆芯法確定單個構件混凝土抗壓強度推定值時，芯樣試件的數量應≥3個；鉆芯對構件工作性能影響較大的尺寸構件，數量應≥2個。單個構件的混凝土抗壓強度推定值不再舍棄，而應按芯樣試件抗壓強度值中的最小值確定。該規定的缺陷是過于嚴格，在芯樣鉆取過程中，由于鉆頭的高速旋轉，會對混凝土結構產生不小的擾動，同樣也影響到芯樣試件的密實性。芯樣的強度也因此常常低于混凝土結構的實際強度。此時，用芯樣試件的強度最小值作為混凝土抗壓強度的推定值，無疑是過于保守了，建議取平均值作為混凝土抗壓強度的推定值。雖然鉆芯法是可直接反映構件路面強度的局部損傷檢測的常用方法，也可直接觀察路面構件的實際狀況，但其缺陷也特別明顯：勞動強度大且對芯樣兩端面的平整度要求很高，增加了施工難度。

2）回彈法檢測。通過回彈儀可先測定路面混凝土的表面硬度，并對其碳化深度進行測試，進而推測其抗壓強度。回彈儀雖然能得到路面表面的硬度，而且材料的硬度與其強度有一定關系，從而建立了回彈值和強度的特殊強度曲線，并最終推斷其強度值。材料的硬度是材料抵抗外來機械作用力侵入的能力；材料的強度是材料在外部荷載作用下，抵抗破壞的能力。一種材料的硬度與其自身的強度無關，混凝土強度是砂漿、骨料和水泥石的整體性能的集中表現。影響混凝土碳化深度的主要因素是水灰比，這就決定了混凝土密實度也是水灰比在一定的比例下，濕養護齡期越短，粉煤灰的摻量越大，實體的孔隙率也就越大。不同粉煤灰的摻量實體之間孔隙率的差別隨齡期的增長而縮小，而對于混凝土的強度，碳化前后沒有太大的差別。沒有必要為碳化深度去折減混凝土的強度，碳化層的硬度、厚度大小與混凝土的強度沒有關系。

3）超聲回彈綜合法檢測。超聲回彈綜合法就是采用超聲波檢測儀和回彈儀，在公路路面同一測區分別測量聲速（在路面混凝土中，超聲脈沖單位時間內的傳播距離）及回彈值，當采用測強曲線時還需測量路面碳化深度，根據路面強度與表面硬度以及超聲波在混凝土中的傳播速度之間的相互關系推定路面強度等級。超聲法檢測能夠反映路面內部混凝土的密實情況，但對檢測人員、設備要求較高，且因人而異顯著；回彈法要求相對較低，但不能反映路面內部密實程度，因此二者結合避免了彼此的缺點，使試驗精度得到提高；不受路面攤鋪齡期及濕度的影響。

4）后裝拔出法檢測。拔出法屬于局部破損檢測方法，分為預埋拔出法和后裝拔出法。一般混凝土公路檢測大多采用后裝拔出法，該法是在已硬化的混凝土上鉆孔磨槽嵌入錨固件后做拔出試驗，測定極限拔出力，根據預先建立的拔出力與混凝土強度之間的相關關系推定混凝土的強度。后裝拔出法的優點是檢測精度高、破損程度相對較小，測量范圍比較廣。但拔出法本質上是采用混凝土路面的抗拉強度來推定混凝土的抗壓強度，屬于間接法，而混凝土的抗拉強度和抗壓強度的關系因為混凝土材料的非均質性，會使其檢測結果存在較大的離散性。同時，該檢測法程序復雜，試驗成本也較大，檢測時間長且效率不高，需專門試驗建立測強曲線并由工程質量主管部門審定，這些都影響了后裝拔出法在實際工程中的應用。

3 案例分析

近年來，針對再生混凝土性能檢測國內外做出了大量研究，據研究表明，再生骨料取代率的持續增加，將大大降低再生混合料的回彈值，隨之其抗壓強度也會減小，再生混凝土回彈值和抗壓強度之間存有良好相關性，為此，做好再生混凝土抗壓強度檢測意義重大。在混凝土強度無損檢測中，回彈法是主要方法之一，該檢測法的特點為儀器操作簡單、檢測速度快、成本低及一定條件下其測試值和混凝土強度相關性良好等。為此，筆者決定選用回彈法進行再生混凝土抗壓強度檢測，具體如下：

1）試驗設計與試驗方法。（1）試驗原材料。本檢測，可選用32.5R普通硅酸鹽水泥材料，選擇天然黃砂作為砂料，以無污染、無雜質的自來水作為拌和水，同時以連續級配碎石作為天然粗骨料，而再生粗骨料可選用廢棄混凝土制成，其各項性能需滿足設計要求。（2）試驗設備與方法。在全部粗骨料再生粗骨料取代率（r）可定義為，再生粗骨料所占重量百分率。基于抗壓強度試驗，再生粗骨料取代率可選用五類，具體為0%、30%、50%、70%、100%。當再生粗骨料取代率為0%時，則認定為普通混凝土，在本試驗檢測中，將其確定為基準混凝土，從而合理確定材料配合比。

根據實際情況，可選用ZC3-A型回彈儀作為檢測儀器，按照現行技術規程要求進行回彈法試驗。試驗中，在壓力試驗機上下兩個承壓板中間部位放置立方體試坑的兩個側面，要求面朝外放置，隨后進行初壓施加，一般為30～50kN，并保持穩定。試塊所有側面分別進行8個測點布設，共16個，以此做水平回彈。并根據試驗方法標準規定，進行加荷，直至破壞，此時需對壓力值等數據進行詳細記錄，并進行強度值換算。在16個回彈值內，將最大、最小各3個值去除，按照下式計算剩余10個值。

其中，試塊平均回彈值可由Rm表示；第i個測點回彈值可由Ri表示。

2）試驗結果分析。（1）相比普通混凝土，水灰比相同的條件下，再生混凝土回彈值較低，基本為普通混凝土的65%左右。伴隨齡期的不斷增長，再生混凝土的回彈值將隨之進一步增加，相比28d回彈值，14d齡期回彈值基本可達到85%以上。（2）再生混凝土抗壓強度檢測，可選用回彈法，在選取專用測強曲線的情況下，可滿足回彈規程對測強精度的規定，具有可行性。（3）相比普通混凝土，強度等級相同的條件下，再生混凝土表面硬度較小，但隨著抗壓強度的不斷增加，其增加速度將快于普通混凝土。

4 結束語

綜上所述，通過提高路面抗壓強度，可保證路面穩定性，滿足設計強度要求，為此，必須做好路面抗壓強度試驗檢測研究，這對提高路面施工質量具有重要的意義。