摘要:社会经济的飞速发展和城市化进程的加快都推动了土木工程材料的发展,大量新型建筑材料被应用到了工程实践当中。基于此,本文着眼于高性能混凝土,对这种材料的特点进行了概述,然后对高性能混凝土抗压强度和耐久特性的试验检测技术进行了论述,希望能为相关工作人员带来参考。
关键词:高性能混凝土;耐久性;配比要求;力学特性;试验检测技术
前言:高性能混凝土的性能与其使用质量息息相关,更关乎建筑工程的整体质量和安全。因此,在工程实践当中针对高性能混凝土的性能开展试验检测十分必要。在此环节,相关工作人员应该重点检测高性能混凝土的抗压、抗渗和耐久性能。而且,为保证工程所用的高性能混凝土质量达标,检测人员还应不断优化试验检测技术,为提高检测结果高效性和准确性奠定基础。
一、高性能混凝土简介
与普通的混凝土相比,高性能混凝土具有更强的体积稳定性、工作性和耐久性,其力学性能也十分优越,是一种适用于土木工程实践的新型高技术混凝土[1]。当然,高性能混凝土不仅性能优越,更具有极高的经济性和应用灵活性,所以其使用范围在不断拓展,在建筑工程中已然得到了推广应用。在实际应用环节,高性能混凝土浇筑、捣实工作的可操作性和便捷性更高,而且能长期保持高强度、不离析、韧性高且体积稳定的状态,是一种填充能力十分强的混凝土。所以,这种混凝土的主要性能特点如下:
第一,自密实性。由于高性能混凝土的用水量少,所以具有良好的流动性、填充性和抗离析性,也具有优越的自密实性特点。
第二,高强度。高性能混凝土的抗拉和抗压强度都相对较高,后者均值超过了200MPa。而且,高性能混凝土强度发展有明显的阶段性特征,早期发展快速但后期发展速度却低于普通混凝土,在28d时高性能混凝土的平均强度将达到120MPa。
第三,耐久性。混凝土的使用寿命与其抗渗、抗冻和抗腐蚀水平息息相关,在这几方面高性能混凝土展现出了极强的优势。相比于普通混凝土,高性能混凝土的抗渗性、密实度、防腐蚀性能都更为优越。而且,高性能混凝土还具有较强的抗氯离子渗透性能,可有效地保护内部钢筋,延长钢筋的使用寿命。
第四,体积稳定性。能够快速、持续地稳定定型是高性能混凝土的一大特性,这种特性的具体表现是高性能混凝土的收缩徐变、低温变形总量更少,而弹性模量较高。尤其是高性能混凝土的弹性模量可以达到40-50GPa,是普通混凝土的2倍。
二、高性能混凝土试验检测技术
混凝土配比环节所选用的粗细骨料、外加剂、水泥、矿物掺和料品质,设计强度和技术路线都与高性能混凝土的性能息息相关。若高性能混凝土的性能与土木工程要求不符,则会影响整体工程质量和安全。因此,在工程实践中应用高性能混凝土前,必须实现现场检测,应基于科学的高性能混凝土试验检测技術,确定高性能混凝土的实际性能指标,进而为保障高性能混凝土的可用性提供支持。
(一)抗压强度试验
较高的抗压强度是高性能混凝土的性能优势之一,若高性能混凝土的抗压强度不达标则其实用性将大打折扣。因此,在高性能混凝土试验检测工作中,抗压性能试验检测至关重要。在此环节,检测人员可基于不同的试验检测技术完成高性能混凝土抗压强度检测。
1.回弹法
回弹法是十分常见的高性能混凝土抗压强度试验检测方法,其原理是通过驱动重锥撞杆,获得椎体的反弹回弹距离以及弹簧的初始长度,然后通过计算预估混凝土强度。回弹试验检测技术属于无损检测技术,在使用环节不会对高性能混凝土造成损害,而且检测的操作十分简单,能快速完成检测工作。这种方法不仅可以被应用在工程实践当中,还能被应用在已建成的工程中,因其操作便捷、适应性和经济性强,已然成为了高性能混凝土抗压强度试验检测的首选技术。在检测工作中,需要使用回弹仪作为试验仪器。
在实际应用环节,检测人员应该在混凝土结构的非浇筑面划定0.5cm×0.5cm的网格,为开展回弹检测做好充足准备。在此环节,被选为试验检测区域的高性能混凝土表面,必须保持平整、密实,若存在开裂、蜂窝或麻面情况则需要重新选择。同时,选定的试验高性能混凝土块尺寸应该保持在0.3cm×0.3cm。开始检测后,试验检测人员应该应保证回弹仪使用规范和标准。比如,基于人工控制方式作业,检测人员应手持回弹仪,以单手握设备中间外壳的方式完成仪器位置调整和固定;同时,还应该以另一只手向回弹仪底部施加压力,双手配合完成调试工作。在检测环节,回弹仪与测试所用的高性能混凝土块区必须互为垂直关系,且应基于缓慢推进的原则保证平推压力匀速增长,为提高读数的精准性奠定基础。通常来说,基于回弹法开展高性能混凝土抗压强度试验检测时,需累计采集15个回弹值,然后剔除其中的5个极值以后计算平均值,进而获得最终的试验数据。
2.超声检测法
超声检测法同样属于无损检测技术,检测人员可基于超声脉冲在高性能混凝土中的规律来分析混凝土的抗压强度。这种方法不仅不会对高性能混凝土试验体造成破坏,还能有效反映混凝土的内部缺陷,更具有操作简单便捷的特点,是一种实用性极高的高性能混凝土抗压强度试验检测技术。在实践中,试验人员需要将高性能混凝土试块的一对侧面选定为超声值测试面,然后在其对角线上均匀地划分三点。而后,利用超声仪分别测试三点的声时值,并以声时值平均数计算声速值,然后基于声速值开展高性能混凝土抗压强度分析。
(二)耐久性试验
高性能混凝土的耐久性将会直接影响混凝土的使用寿命、经济性和安全性,因此在工程实践中检测高性能混凝土的耐久性也变得十分重要。不过,高性能混凝土的耐久性与多种因素息息相关。比如,高性能混凝土的抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性等特质都将会影响混凝土的耐久性。而在这些因素当中,最为基础的就是抗渗性因素,它是检验高性能混凝土耐久性的基础性指标。因此,相关工作人员需要在工程实践中做好高性能混凝土的抗渗性试验检测工作。此时,应重点关注减水剂的选择,并基于逐级加荷法来检测高性能混凝土的抗渗性。
为了提高高性能混凝土的流动性,降低水灰比,并提升其抗压强度,在开展配比工作时往往会添加高效减水剂。高效减水剂不仅具有极高的减水性能,更能减少混凝土坍落度损失,还不会对钢筋造成腐蚀,所以具有极高的实用性。不过,在配制高性能混凝土之前,相关工作人员还是应该对高效减水剂的性能进行检验,在保证其具有提升高性能混凝土物理性能的功能后才可允许使用。同时,相关工作人员还应该对基于逐级加荷方式检测已入场的高性能混凝土抗渗性能,此时可选定水灰比不同的混凝土试样开展对比试验。在逐级调整荷载后,观察试验试件的渗水情况,若在规定范围内二者均无渗水病害,则代表高性能减水剂具有提高高性能混凝土抗渗性能的作用,且施工选用的高性能混凝土抗渗性能符合工程抗渗标准[2]。基于这种试验检测技术,能对高性能混凝土的水灰比控制情况、抗渗性能和耐久性进行综合分析,有助于提高高性能混凝土的实用性。
结论:总而言之,高性能混凝土在抗压能力、抗渗能力和使用耐久性方面的性能优势远超普通混凝土,能为提供工程实践安全性和时效性提供巨大辅助。在实践中,检测人员应该重视高性能混凝土的抗压强度和耐久度试验检测,并不断提高检测技术,为准确检验高性能混凝土的性能做好充足准备。
参考文献:
[1]鲁宏.高性能混凝土工程特性试验检测技术[J].黑龙江交通科技,2020,43(05):35-36.
[2]李帆.高速公路高性能混凝土试验检测研究[J].城市建设理论研究(电子版),2019(23):23.
作者简介:
黄荣超 男(1988)汉 籍贯:湖北宜昌 最高学历:本科(函授); 目前职称:工程师。