高速公路高性能混凝土试验检测方法

张钦睿

摘 要：针对高性能混凝土在高速公路中的应用，围绕其试验检测方法展开探讨。首先概述其应用现状并对其具体组成进行分析，然后重点论述其试验检测方法，体现在和易性试验、抗压性试验、抗渗性试验等方面，旨在为类似工程提供参考。

关键词：高性能混凝土;试验检测;和易性;抗压性;抗渗性

高性能混凝土是在普通混凝土材料基础上掺入适量粉煤灰等胶凝材料，以提高混凝土耐久性及强度，优化空隙结构。为进一步探明高性能混凝土的特点，需对其展开试验检测工作。

1 高性能混凝土的应用现状

高性能混凝土可提高道路的整体施工质量，达到延长使用寿命、提高强度、改善行车舒适度，其具备以下几点优势：

（1）高性能混凝土的流动性较好，通常不发生分层、离析现象。

（2）高性能混凝土的使用寿命相对较长，将其应用于某些工程结构中，可兼顾该处对于结构强度和耐久性的双重要求，避免常规混凝土材料短期内失效的问题。

（3）高性能混凝土的体积稳定性较好，无剧烈的水化热反应，硬化后虽有收缩变形但幅度相对较小，有助于维持结构的完整性。

2 高性能混凝土的组成

2.1 混凝土胶凝材料的选择

胶凝材料是高性能混凝土中的重要材料，混合料生产中对胶凝材料品质的要求较高。水泥为重要的胶凝材料，在生产高性能混凝土时，应保证水泥的强度等级至少达到42.5 MPa。

2.2 骨料的选择

骨料的选择应重点考虑种类、级配、含泥量、细度模数等多项指标，通常以优质的石灰岩碎石较为合适，或选择级配良好的中区河砂等。若骨料的某项性能指标未达到要求，将其投入使用后会对高性能混凝土的整体质量带来影响。

2.3 外加剂的作用

以维持混凝土成分配比不变为前提，掺入适量减水剂有助于增强混凝土的流动性，使其具有良好的和易性，可顺利实现机械化施工，避免由于人为因素而引发的误差。减水剂的应用还可降低水胶比，所制得混凝土具有更高的强度及更好的耐久性，在保证结构质量的同时还可减少成本投入。

3 高性能混凝土试验检测

3.1 和易性试验

3.1.1 试验方法

选择坍落度试验仪按常规试验流程有序组织试验。实际工作中需注意以下两方面问题：

（1）黏聚性检测。利用捣棒敲击平木板上的拌和物侧面，观察此时拌和物状态，若坍落速度较为缓慢，表明该处混凝土的黏聚性较好，否则说明黏聚性较差。

（2）保水性检测。在提起坍落度筒的过程中，密切观察混凝土状态，若底部未流出大量水分，说明保水性良好，否则说明混凝土的保水性欠佳。

3.1.2 试验结果及分析

选取20组高性能混凝土，分别制得样品并展开试验，分析各样品的坍落度。在所有样品中，坍落度的平均值为207 mm，标准差为7.658 mm。通过对保水性和黏聚性的分析可知，其均满足要求，各组混凝土样品在和易性方面的表现均较为良好。

3.2 抗压性试验

3.2.1 试验方法

抗压性试验基于立方体试样展开，分析其抗压性，以反映高性能混凝土的质量。根据相关规范，在高性能混凝土的抗压强度试验中，应通过以下公式进行判断：

式（1）～式（2）中：n为试件组数;Rn为试件强度的平均值（MPa）;Sn为试件强度的标准差（MPa），当Sn≤0.06Rcu，k时，取Sn=0.06Rcu，k;Rcu，k为混凝土试件强度标准值（MPa）;Rmin为各组试件中的强度最低值（MPa）;k1，k2为合格判定系数。经试验后，若所得结果同时符合上述两组公式的关系，则说明抗压强度满足要求。

3.2.2 试验结果及分析

以C30混凝土为基础材料，制得立方体试件，围绕该部分展开抗压试验。在共计36组试件中，其28d抗压强度的平均值为37.4 MPa，标准差为1.471 MPa（<4.0 MPa），变异系数为0.039。因此高性能混凝土的质量较为稳定，各组之间无明显差别。同时，变异系数为0.039，处于相对较小的水平，意味着高性能混凝土的质量可靠，说明抗压强度值具有合理性。

3.3 抗渗性试验

3.3.1 试验方法

通过逐级加压法展开试验，取适量高性能混凝土，按照分级的方式依次增加水压，期间密切关注其抗水渗透能力，根据所得检测数据给出相应判断。

3.3.2 试验结果及分析

以硅粉和高效减水剂为基础材料，经配制后得到胶比各异的试验样品，各自对应的水灰比依次为0.35，0.40和0.45，汇总试验数据，具体内容如表1所示。

在高性能混凝土配制过程中掺入适量硅粉和高效减水剂后，有助于提高混合料的密度和强度，并且其抗渗能力也有大幅度提升。若要提高混凝土的强度和抗渗能力，可以在生产时适当降低水胶比，所得的高性能混凝土综合质量更好。

4 结语

和易性、抗压性、渗透性等表现均会对高性能混凝土的工程应用效果造成影响，因此，本文围绕多项指标依次展开试验，根据所得数据给出分析结果。

（1）和易性试验共选取20组试样，经工艺调整后，制得坍落度稳定在180 mm～200 mm区间内的高性能混凝土，该混合料的保水性和凝聚性均较好，可用于高速公路建设领域，满足工程所提出的质量要求。

（2）抗压性测试试验共选取36组试样，从中确定性能表现最佳的混凝土。从试验结果来看，变异系数仅为0.039且强度等指数数值与标准值无显著差异，表明高性能混凝土的品质较为稳定。

（3）抗渗性测试试验共选取3组水胶比各异的试样，分别掺入适量的硅粉和高效减水剂，生产所得的混凝土在密度和強度方面均有所提高，并且具有相对较好的抗渗性能。同时还发现，适当降低水胶比可进一步提高混凝土的强度和抗渗能力。

参考文献：

[1]陈体永.高速公路高性能混凝土试验检测研究[J].工程建设与设计，2019（18）：78-79.

[2]秦跃辉.道路施工中的高性能混凝土强度评定研究[J].交通世界，2017（15）：164-165.