高性能混凝土配合比及无损检测技术在工地试验的研究

白太君

中交一公局第四工程有限公司，广西南宁 530000

1 高性能混凝土配合比设计方法

1.1 高性能混凝土性能

（1） 强度。通常从理论上来说，抵抗外界因素变化的能力越强说明混凝土结构密实度越高；就实际工程经验来看，高强度的混凝土意味着水泥用量较高，而越高的水泥用量则容易造成混凝土在不同时期出现裂纹，而裂纹是耐久性的致命伤害。因此，为了提高混凝土的耐久性就要保证混凝土的强度能够为其能够提供保障，但一味追求混凝土的强度也会为混凝土的耐久性带来影响。

水泥强度、骨料强度以及二者之间的粘接强度密切联系才能有效实现与提高混凝土的强度。在这三个因素之中，骨料与水泥的粘接强度是影响混凝土强度的关键，值得注意的是，粘接强度与二者自身的强度密切相关，因此，想要实现混凝土强度的提高必然需要将三个因素进行有机、合理的设计。

（2） 抗渗性。相对而言，混凝土的抗渗性对其耐久性影响最为显著，在评估与监测过程中也被认为是衡量耐久性最为重要的指标。所以对于混凝土的耐久性来说，其拥有越强的抗渗性和越低的渗漏性，其耐久性也会随之越来越好。

（3） 含气量。依照以往的工程经验来看，想有效改进混凝土的耐久性是向混凝土中引入匀和微小紧闭的气泡。其原理是在遇到低温、寒冷天气时，混凝土中的气泡能够实现对水的容纳，在整个混凝土中起到应力缓解的作用，同时还能够有效阻隔一些有害物质。

1.2 高强度混凝土配合比设计及应用路线

图1 高性能混凝土配比设计及应用技术路线示意图

如图1所示，高性能混凝土配比设计及应用需经过选材、浇筑、养护、硬化四个阶段。随着社会的的发展，当今工程中对高性能混凝土的配比及应用有了一定的要求，形成了现代混凝土技术路线的一些特点。在选材方面，高性能混凝土组成材料的选用有了一些普适的选择，即超细矿粉掺合料与高校减水剂，同时，施工中混凝土也应当具备一定的流动性，同时在施工风险与质量控制方面也应当对坍落度损失进行控制。

2 无损检测技术的试验及应用研究

2.1 高性能混凝土混凝土无损检测研究现状

（1） 混凝土无损检测方法。通常来说，破损法、回弹法与无损检测是混凝土结构检测的三种常用方法。运用破损法进行检测，其结果能够对成型后的混凝土结构质量进行可靠评估，但由于这一方法会造成混凝土结构的破坏，并且监测过程中的破坏程度存在控制风险，因此，这一方法是不理想的。利用回弹仪进行检测的是回弹法，是一种非破损试验方法，利用回弹仪弹击混凝土表面是回弹法的操作流程，回弹法具有仪器操作简单、方法便于掌握、检测成本低等特点，但回弹法最后测定的结果影响因素较多，例如，回弹值受碳化深度影响，因此，最终测得的回弹值应当进行相应的修正，以此保证回弹法最终得出的混凝土抗压强度的正确性。无损检测是在不损害混凝土结构及性能的前提下，利用物质的声、光、电、磁等物理特性，检测其是否存在缺陷的一种方法。无损检测不伤害被检测对象的结构和性能，能够对监测对象进行全面检测，同时在检测范围上也不仅局限于被检测对象的原材料，是现代混凝土结构检测中的最佳选择。

2.2 高性能混凝土无损检测试验设计

（1） 试验高性能混凝土的相关指标。我国广西某地区是本试验的所在地，其研究对象为高性能混凝土，其性能的显著性表现在强度高 （强度等级为C55与C60） 、可泵性强，同时混凝土自身具有一定的自密功能。根照混凝土泵送施工技术规程的相关规程，本试验坍落度选取200±20mm，入泵混凝土坍落度为180mm至200mm，超过100m的泵送高度和摔制而成的混凝土流动性相对较强。

（2） 高性能混凝土原材料。①水泥。试验中所选取的水泥为海螺牌普通硅酸盐水泥，其化学成分、力学性能分别如表1、表2所示。

表1 水泥化学成分表

表2 水泥物理力学性能表

②粗骨料。遵照行业中的相关规程，运送管选用100mm，泵送高度超过100m，粗骨料最大直径与运送管径之比为1∶4，本试验中选取的粗骨料为花岗岩，其最大直径在5～25mm。

表3 粗骨料颗粒级配

表4 粗骨料质量指标

③细骨料。随着经济的发展，建设工程行业中混凝土及其相应原材料的用量日益增大。砂石作为混凝土重要的原材料之一，在行业发展过程中也逐步由机制砂代替了原本的河砂。机制砂与河砂在一些物理性质和实际工程操作中存在一定差异，机制砂的坚固性逊色于河砂，同时，机制砂和水泥、石子进行粘合时的粘全度更好，是因为其颗粒具有棱角、形状不规则等特点；通常在工程应用中，同一坍落高度下，机制砂的用水量就稍大。试验中选取C55与C60两种机制砂进行试验。

④高效减水剂。高效减水剂性能表如表5所示。

表5 高效减水剂性能表

⑤掺合料。本试验中掺合料两类，分别为Ⅱ级粉煤灰及磨细矿渣，二者的质量指标如表6所示。

表6 掺合料种类及相关指标

⑥水。试验中所采用的水均为普通自来水。

（2） 混凝土配合比设计。根据多年对水泥混凝土的试配经验，结合现场试验情况进行相应调整，最终确定配合比如表7所示。

表7 混凝土配合比设计表

（3） 试验检测内容。首先采用对测法对立方体试块进行超声检测，采集三对测点声时，计算球的平均超声声速值。而后在另两个层面测得8组回弹值，求得平均回弹值。回弹后再使用压力机对试件进行抗压强度试验，记录相应数值。

（4） 试验结果分析。根据试验结果可知，对比细骨料中机制砂及河砂的试验数据来看，这对高新能混凝土的抗压强度与回弹值几乎无影响，可不予考虑。需要在不同阶段内分析外掺料对高性能混凝土的影响：前期，提高高性能混凝土的抗压强度要掺入矿粉，掺入粉煤灰则会影响混凝土强度的增长速度；而在后期，掺入矿粉的混凝土则会低于掺入粉煤灰的高性能混凝土所表现出的强度。

3 结语

综上所述，耐久性强、高强度等是高性能混凝土的显著优势，在现代建设过程中成为未来业内发展的大趋势。笔者基于多年经验，对其配合比及无损检测技术进行试验及探究，可以预见，随着工程界对高性能混凝土的不断应用与研究，其配合比及无损检测技术也会不断更新与变化，以适应当代社会各种建筑结构及性能的要求。

[1] 焦登文. 混凝土无损检测技术应用及其发展趋势[J]. 商品混凝土，2009（2） ：58-60，65.

[2] 项剑平. 无损检测技术在混凝土强度检测中的应用综述[J]. 福建建设科技，2008（1） ：42-43，45.