姚利郎，昝 娜

（山西省交通建設(shè)工程監(jiān)理總公司，山西 太原 030012）

1 概述

高性能混凝土于20世紀(jì)90年代發(fā)展起來一種新型復(fù)合材料，它強調(diào)的是混凝土性能，主要包括高工作性、高體積穩(wěn)定性、高耐久性。高性能混凝土以耐久性為主要設(shè)計指標(biāo)，材料的特征組成成分為高效減水劑和活性礦質(zhì)摻合料。隨著高性能混凝土作為專門章節(jié)列入2011版《公路工程橋涵施工技術(shù)規(guī)范》，其在公路橋梁尤其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、大跨徑體系中的應(yīng)用漸趨普遍，對其質(zhì)量控制及結(jié)果確認(rèn)尤顯重要。梁志勇[1]我國目前對混凝土工程質(zhì)量檢測的標(biāo)準(zhǔn)，主要針對普通混凝土結(jié)構(gòu)，由于高性能混凝土材料組成與普通混凝土有大的不同，導(dǎo)致其物理力學(xué)性能發(fā)生顯著變化，因此，采用現(xiàn)行規(guī)范規(guī)程檢測高性能混凝土?xí)r，應(yīng)注意檢測方法的適用性及推定強度準(zhǔn)確性。

回彈法是通過混凝土硬化后的表面硬度與抗壓強度之間的相關(guān)關(guān)系來推定混凝土強度。高性能混凝土因為需添加礦物質(zhì)摻合料、減水劑等,使混凝土表面硬度與抗壓強度相關(guān)關(guān)系發(fā)生變化,因此不能直接使用回彈法統(tǒng)一測強曲線,須另行制定檢測范圍及專用測強曲線[2]。

筆者參與了山西省交通運輸廳2011年度科技項目（2011-1-37）：回彈法檢測高性能混凝土強度方法的研究，項目系統(tǒng)研究了回彈測強方法對高性能混凝土體系的適用性，在此基礎(chǔ)上，通過試驗回歸出山西公路工程高性能混凝土回彈檢測地區(qū)測強曲線y=0.039 1x1.9013，該項目已通過山西省科學(xué)技術(shù)廳成果鑒定。

本次試驗主要為該測強曲線在山西高速項目應(yīng)用實踐，驗證完善相關(guān)技術(shù)參數(shù)。

2 試驗方案

2.1 工程概況及配合比

2.1.1 寺溝口大橋

山西某高速寺溝口大橋，布置形式為（71+130+71）m連續(xù)剛構(gòu)，分左右兩幅，位于分離式路基與整體式路基變化段，單幅橋?qū)?2 m，最大墩高70 m。主橋上部采用C50預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，主墩采用C50雙薄壁墩，澆筑采用泵送工藝。

a）設(shè)計配合比：水泥∶粉煤灰∶礦渣粉∶砂∶碎石∶水∶減水劑=400∶28∶43∶707∶1 107∶165∶4.71=0.85∶0.06∶0.09∶1.50∶2.35∶0.35∶0.01.

b）主要技術(shù)參數(shù)：W/B=0.35，W/C=0.41，mb=476 kg/m3，βs=39%，βa=1.0% ，mw=165 kg/m3.

c）塌落度 T=150～180 mm.

2.1.2 柳壕大橋

柳壕大橋上部結(jié)構(gòu)左線采用10-40 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁，右線采用11-40 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁，T梁采用C50混凝土單獨預(yù)制、簡支安裝、現(xiàn)澆連續(xù)接頭的先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)體系。澆筑采用罐車運輸?shù)醵沸读瞎に嚒?/p>

a）設(shè)計配合比：水泥∶粉煤灰∶礦渣粉∶砂∶碎石∶水∶減水劑=400∶28∶43∶707∶1 107∶165∶4.24=0.85∶0.06∶0.09∶1.50∶2.35∶0.35∶0.009.

b）主要技術(shù)參數(shù)：W/B=0.35，W/C=0.41，mb=476 kg/m3，βs=39% ，βa=0.9%，mw=165 kg/m3，塌落度T=120～150 mm.

本項目試驗與上次回歸測強曲線不同，水泥為威頓 P.O42.5，比表面積As為 338 m2/kg，fe.28=54.1 MPa；活性膠凝材料為粉煤灰與礦渣粉復(fù)合，上期試驗采用硅粉與粉煤灰復(fù)合，試驗齡期增加5 d。

2.2 齡期及養(yǎng)護條件

試驗試件采用150×150×150立方體試件，試驗齡期分別采用 3 d、5 d、7 d、28 d、56 d；養(yǎng)護條件分標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護和施工結(jié)構(gòu)同條件養(yǎng)護；組批試件數(shù)量取10個，每種條件備用件2個。總共試驗試件數(shù)量為 5×2×（10+2）=120個。

2.3 數(shù)據(jù)采集

試件到規(guī)定齡期后，養(yǎng)生地點取出，擦水陰干表面，置于壓力機預(yù)加荷載50～80 kN，回彈儀在兩相對成型側(cè)面各彈擊8點，點間距20 mm，剔除3個最大和3個最小，中間10數(shù)平均作為試件回彈值；繼續(xù)加荷至破壞，計算試件抗壓強度。

2.4 數(shù)據(jù)處理

同批試件，數(shù)據(jù)有效性用肖維娜法則判定，試件抗壓強度與平均值偏差，超過1.96倍標(biāo)準(zhǔn)偏差時，該試件數(shù)據(jù)作為異常值舍棄，用備用件試驗替代至滿足要求。

2.5 結(jié)果整理

以回彈值為自變量，用統(tǒng)一測強曲線、專用測強曲線、泵送測強曲線分別計算回彈推定強度，按數(shù)理統(tǒng)計計算回彈推定代表值和標(biāo)準(zhǔn)差。與抗壓強度比較，求得相對偏差、修正系數(shù)。

3 試驗結(jié)果匯總

表1 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生條件試驗結(jié)果 MPa

表2 同養(yǎng)條件試驗結(jié)果 MPa

4 試驗結(jié)論

a）高性能混凝土回彈專用曲線y=0.039 1x1.9013適用齡期為5 d及以上，其回彈推定強度與抗壓強度相對偏差不大于10%。

b）專用回彈曲線，介于現(xiàn)行國家混凝土統(tǒng)一測強曲線和泵送測強曲線[2]之間，更接近于泵送測強曲線。對精度要求不高的定性判定，可直接采用泵送測強曲線。

c）高性能混凝土屬于多相復(fù)合材料，其回彈強度受到原材料特性、齡期、養(yǎng)生方式及氣候條件多種因素影響，在施工控制過程，需要定量確定強度，宜采用專用測強曲線，并首先建立修正系數(shù)。

d）高性能混凝土地區(qū)測強曲線早齡期（28 d以前），回彈推定強度偏低，28 d以后，隨養(yǎng)生方式而不同，就標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件，回彈推定強度大于試件抗壓強度。

e）高性能混凝土在定性判定中，澆筑不論是否泵送，都宜選用泵送測強曲線，這由其高工作性，體系膠凝材料多所決定。