高速公路高性能混凝土试验检测方法

汪一波

(贵州省交通科学研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550008)

1 高速公路用高性能混凝土基本要求

对于在高速公路工程中使用的高性能混凝土，应达到以下基本要求：(1)公路：水胶比不超过0.35，耐久性指数在80%以上，4 h龄期抗压强度达到17.2 MPa以上，或24 h龄期抗压强度达到34.5 MPa以上，或28 d龄期抗压强度达到68.9 MPa以上；(2)桥梁：水胶比不超过0.4，强度在41.4 MPa以上，徐变率较低。

2 试验检测

2.1 耐久性

(1)对于强度等级不超过C30的混凝土，其胶凝材料总量应控制在400 kg/m3以内，对于强度等级在C35～C40范围内的混凝土，其胶凝材料总量应控制在450 kg/m3以内，而对于强度等级超过C50的混凝土，其胶凝材料总量应控制在500 kg/m3以内。

(2)通常情况下，矿物掺合料实际掺加量应达到20%以上。如果混凝土中掺加的粉煤灰数量达到30%以上，则水胶比应按照不超过0.45严格控制。对于预应力混凝土和处在冻融环境中的混凝土，其粉煤灰掺加量应控制在30%以内。

(3)在条件允许的情况下，应使用多功能复合外加剂。

2.2 含气量

当没有抗冻要求时，混凝土的含气量应达到2.0%以上；当有抗冻要求时，若抗冻要求为D1，则混凝土的含气量应达到4.0%以上，若抗冻要求为D2和D3，则混凝土的含气量应达到5.0%以上，若抗冻要求为D4，则混凝土的含气量应达到5.5%以上。

2.3 电通量

对于强度等级在C30以下的混凝土，当设计使用年限级别为一级(即100年)时，56 d电通量应小于2 000 ℃，当设计使用年限级别为二级(即60年)和三级(即30年)时，56d电通量应小于2 500 ℃；对于强度等级在C30～C45范围内的混凝土，当设计使用年限级别为一级(即100年)时，56 d电通量应小于1 500 ℃，当设计使用年限级别为二级(即60年)和三级(即30年)时，56 d电通量应小于2 000 ℃；对于强度等级超过C50的混凝土，当设计使用年限级别为一级(即100年)时，56 d电通量应小于1 000 ℃，当设计使用年限级别为二级(即60年)和三级(即30年)时，56 d电通量应小于1 500 ℃。

在氯盐环境条件下，当设计使用年限级别为一级(即100年)时，L1环境作用等级下的混凝土56 d电通量应小于1 000 ℃，L2和L3环境作用等级下的混凝土56 d电通量应小于800 ℃；当设计使用年限级别为二级(即60年)和三级(即30年)时，L1环境作用等级下的混凝土56 d电通量应小于1 500 ℃，L2和L3环境作用等级下的混凝土56 d电通量应小于1 000 ℃。

在化学侵蚀环境条件下，当设计使用年限级别为一级(即100年)时，H1和H2环境作用等级下的混凝土5 d电通量应小于1 200 ℃，H3和H4环境作用等级下的混凝土56 d电通量应小于1 000 ℃；当设计使用年限级别为二级(即60年)和三级(即30年)时，H1和H2环境作用等级下的混凝土56 d电通量应小于1 500 ℃，H3和H4环境作用等级下的混凝土56 d电通量应小于1 000 ℃。

2.4 抗冻性

对于处在冻融破坏环境下的混凝土，其抗冻性应达到以下要求：当设计使用年限级别为一级(即100年)时，各环境作用等级下的抗冻等级都应达到F300以上；当设计使用年限级别为二级(即60年)时，各环境作用等级下的抗冻等级都应达到F250以上；当设计使用年限级别为三级(即30年)时，各环境作用等级下的抗冻等级都应达到F200以上。

2.5 碱含量

首先，混凝土碱含量必须满足设计要求，如果设计没有提出明确要求，且骨料的砂浆棒膨胀率保持在0.20%～0.30%范围内时，碱含量除了要达到以下要求，还应在混合料中掺加一定量能有效抑制效能的外加剂，并通过试验来确定抑制是否有效。当处在干燥环境条件下时，一、二、三级设计使用年限的混凝土碱含量均不能超过3.5 kg/m3；当处在潮湿环境条件下时，一级和二级设计使用年限的混凝土碱含量均不能超过3.0 kg/m3，三级设计使用年限的混凝土碱含量不能超过3.5 kg/m3；当处在含碱环境条件下时，一级设计使用年限的混凝土应使用非碱活性集料；二级和三级设计使用年限的混凝土，其碱含量均不能超过3.0 kg/m3。

2.6 检查试件

(1)在拌制数量达到100盘，同时体积在100 m3以内的配合比完全相同的混凝土后，应进行至少一次取样。

(2)每个工作班拌制配合比完全相同的混凝土数量在100盘之内时，应进行至少一次取样。

(3)浇筑施工完成后，所有结构部位都要进行至少一次取样。

(4)在每次取样过程中都要留置至少一组试件，而具体的留置数量要以设计要求、标准规定及实际要求等为依据确定。

(5)如果设计过程中对混凝土自身弹性模量提出了很高的要求，则拌制完成后混凝土实际弹性模量必须达到这一要求。对于抗渗试件，需要在具体的浇筑施工地点进行随机抽样和加工制作。每当配合比与施工工艺都完全相同的混凝土数量达到5 000 m3后，都要制作至少一组专门用于抗渗检查的试件，每组6个试样，若不足5 000 m3，则按5 000 m3计，即也要制作一组专门用于抗渗检查的试件。

2.7 同条件养护试件

(1)桥梁上每个墩台和每孔梁与按照不同强度等级加工制作的试件需在相同的条件下进行养护，在累计养护温度达到1 200 ℃后开始进行检测。

(2)当设计过程中对混凝土自身弹性模量提出了明确要求时，混凝土拌制完成后的弹性模量必须达到这一设计要求。在浇筑施工中，需在现场随机选取样品制作养护条件完全相同的试件，试件数量应达到一组以上，包括终张拉试件与放张试件。

3 结 语

综上所述，高性能混凝土在高速公路，尤其是高速公路桥梁中的应用越来越多，为保证高性能混凝土质量，使其应用发挥出应有的效果，必须认真做好试验检测，以上是对高性能混凝土试验检测提出的要求及方法，旨在为实际的试验检测工作提供可靠参考依据，保证试验检测顺利完成，并得到真实准确的结果。