李湘林

（河南省公路工程局集團(tuán)檢測技術(shù)有限公司，河南 鄭州 450000）

1 公路路面抗壓強(qiáng)度檢測的重要性

在社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，我國公路建設(shè)事業(yè)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。大量新技術(shù)、新材料、新工藝不斷涌現(xiàn)，且被廣泛應(yīng)用了公路工程建設(shè)當(dāng)中。路面是公路結(jié)構(gòu)的主要成分，在一些路面工程中，混凝土強(qiáng)度、耐久性是否良好直接影響到工程建設(shè)的整體質(zhì)量。為此，現(xiàn)代混凝土材料應(yīng)用，更加重視使用性能，一般可在混凝土內(nèi)摻加適量摻加劑，從而提升混凝土強(qiáng)度等性能。

一般情況下，必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范規(guī)定檢測混凝土材料質(zhì)量，通過標(biāo)準(zhǔn)試件的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行混凝土質(zhì)量檢驗(yàn)，但在施工中，不確定因素較多，為此，在混凝土路面抗壓強(qiáng)度檢測時，必須對其混凝土的具體強(qiáng)度進(jìn)行準(zhǔn)確判定，如選用的檢測方法不當(dāng)，也會對混凝土造成嚴(yán)重影響，進(jìn)而影響整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，為此，必須重視公路路面抗壓強(qiáng)度檢測，通過合理的檢測法進(jìn)行科學(xué)、有效地檢測，從而有效提升路面抗壓強(qiáng)度，延長路面使用壽命，推進(jìn)公路工程建設(shè)事業(yè)更快更好地發(fā)展。

2 公路路面抗壓強(qiáng)度檢測類型及特點(diǎn)

1）鉆芯法檢測。鉆芯法是通過從結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中鉆取圓柱試件來檢測公路路面中混凝土材料的一種破壞性方法。在有代表性的混凝土結(jié)構(gòu)上用鉆芯機(jī)鉆取芯樣，經(jīng)過加工，兩端鋸切、磨平或補(bǔ)平后，制作成圓柱體進(jìn)行強(qiáng)度檢測。按照相關(guān)規(guī)定：鉆芯法確定單個構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度推定值時，芯樣試件的數(shù)量應(yīng)≥3個；鉆芯對構(gòu)件工作性能影響較大的尺寸構(gòu)件，數(shù)量應(yīng)≥2個。單個構(gòu)件的混凝土抗壓強(qiáng)度推定值不再舍棄，而應(yīng)按芯樣試件抗壓強(qiáng)度值中的最小值確定。該規(guī)定的缺陷是過于嚴(yán)格，在芯樣鉆取過程中，由于鉆頭的高速旋轉(zhuǎn)，會對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不小的擾動，同樣也影響到芯樣試件的密實(shí)性。芯樣的強(qiáng)度也因此常常低于混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際強(qiáng)度。此時，用芯樣試件的強(qiáng)度最小值作為混凝土抗壓強(qiáng)度的推定值，無疑是過于保守了，建議取平均值作為混凝土抗壓強(qiáng)度的推定值。雖然鉆芯法是可直接反映構(gòu)件路面強(qiáng)度的局部損傷檢測的常用方法，也可直接觀察路面構(gòu)件的實(shí)際狀況，但其缺陷也特別明顯：勞動強(qiáng)度大且對芯樣兩端面的平整度要求很高，增加了施工難度。

2）回彈法檢測。通過回彈儀可先測定路面混凝土的表面硬度，并對其碳化深度進(jìn)行測試，進(jìn)而推測其抗壓強(qiáng)度?；貜梼x雖然能得到路面表面的硬度，而且材料的硬度與其強(qiáng)度有一定關(guān)系，從而建立了回彈值和強(qiáng)度的特殊強(qiáng)度曲線，并最終推斷其強(qiáng)度值。材料的硬度是材料抵抗外來機(jī)械作用力侵入的能力；材料的強(qiáng)度是材料在外部荷載作用下，抵抗破壞的能力。一種材料的硬度與其自身的強(qiáng)度無關(guān)，混凝土強(qiáng)度是砂漿、骨料和水泥石的整體性能的集中表現(xiàn)。影響混凝土碳化深度的主要因素是水灰比，這就決定了混凝土密實(shí)度也是水灰比在一定的比例下，濕養(yǎng)護(hù)齡期越短，粉煤灰的摻量越大，實(shí)體的孔隙率也就越大。不同粉煤灰的摻量實(shí)體之間孔隙率的差別隨齡期的增長而縮小，而對于混凝土的強(qiáng)度，碳化前后沒有太大的差別。沒有必要為碳化深度去折減混凝土的強(qiáng)度，碳化層的硬度、厚度大小與混凝土的強(qiáng)度沒有關(guān)系。

3）超聲回彈綜合法檢測。超聲回彈綜合法就是采用超聲波檢測儀和回彈儀，在公路路面同一測區(qū)分別測量聲速（在路面混凝土中，超聲脈沖單位時間內(nèi)的傳播距離）及回彈值，當(dāng)采用測強(qiáng)曲線時還需測量路面碳化深度，根據(jù)路面強(qiáng)度與表面硬度以及超聲波在混凝土中的傳播速度之間的相互關(guān)系推定路面強(qiáng)度等級。超聲法檢測能夠反映路面內(nèi)部混凝土的密實(shí)情況，但對檢測人員、設(shè)備要求較高，且因人而異顯著；回彈法要求相對較低，但不能反映路面內(nèi)部密實(shí)程度，因此二者結(jié)合避免了彼此的缺點(diǎn)，使試驗(yàn)精度得到提高；不受路面攤鋪齡期及濕度的影響。

4）后裝拔出法檢測。拔出法屬于局部破損檢測方法，分為預(yù)埋拔出法和后裝拔出法。一般混凝土公路檢測大多采用后裝拔出法，該法是在已硬化的混凝土上鉆孔磨槽嵌入錨固件后做拔出試驗(yàn)，測定極限拔出力，根據(jù)預(yù)先建立的拔出力與混凝土強(qiáng)度之間的相關(guān)關(guān)系推定混凝土的強(qiáng)度。后裝拔出法的優(yōu)點(diǎn)是檢測精度高、破損程度相對較小，測量范圍比較廣。但拔出法本質(zhì)上是采用混凝土路面的抗拉強(qiáng)度來推定混凝土的抗壓強(qiáng)度，屬于間接法，而混凝土的抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的關(guān)系因?yàn)榛炷敛牧系姆蔷|(zhì)性，會使其檢測結(jié)果存在較大的離散性。同時，該檢測法程序復(fù)雜，試驗(yàn)成本也較大，檢測時間長且效率不高，需專門試驗(yàn)建立測強(qiáng)曲線并由工程質(zhì)量主管部門審定，這些都影響了后裝拔出法在實(shí)際工程中的應(yīng)用。

3 工程概況

在國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的今天，環(huán)保、節(jié)能問題也得到了人們的高速重視。再生混凝土材料在公路路面工程中的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)廢棄材料循環(huán)利用，是當(dāng)前綠色混凝土發(fā)展的重要舉措。近年來，針對再生混凝土性能檢測國內(nèi)外做出了大量研究，據(jù)研究表明，再生骨料取代率的持續(xù)增加，將大大降低再生混合料的回彈值，隨之其抗壓強(qiáng)度也會減小，再生混凝土回彈值和抗壓強(qiáng)度之間存有良好相關(guān)性，為此，做好再生混凝土抗壓強(qiáng)度檢測意義重大。在混凝土強(qiáng)度無損檢測中，回彈法是主要方法之一，該檢測法的特點(diǎn)為儀器操作簡單、檢測速度快、成本低及一定條件下其測試值和混凝土強(qiáng)度相關(guān)性良好等。為此，筆者決定選用回彈法進(jìn)行再生混凝土抗壓強(qiáng)度檢測，具體如下：

1）試驗(yàn)設(shè)計與試驗(yàn)方法。（1）試驗(yàn)原材料。本檢測，可選用32.5R普通硅酸鹽水泥材料，選擇天然黃砂作為砂料，以無污染、無雜質(zhì)的自來水作為拌和水，同時以連續(xù)級配碎石作為天然粗骨料，而再生粗骨料可選用廢棄混凝土制成，其各項(xiàng)性能需滿足設(shè)計要求。（2）試驗(yàn)設(shè)備與方法。在全部粗骨料再生粗骨料取代率（r）可定義為，再生粗骨料所占重量百分率?；诳箟簭?qiáng)度試驗(yàn)，再生粗骨料取代率可選用五類，具體為0%、30%、50%、70%、100%。當(dāng)再生粗骨料取代率為0%時，則認(rèn)定為普通混凝土，在本試驗(yàn)檢測中，將其確定為基準(zhǔn)混凝土，從而合理確定材料配合比。

根據(jù)實(shí)際情況，可選用ZC3-A型回彈儀作為檢測儀器，按照現(xiàn)行技術(shù)規(guī)程要求進(jìn)行回彈法試驗(yàn)。試驗(yàn)中，在壓力試驗(yàn)機(jī)上下兩個承壓板中間部位放置立方體試坑的兩個側(cè)面，要求面朝外放置，隨后進(jìn)行初壓施加，一般為30～50kN，并保持穩(wěn)定。試塊所有側(cè)面分別進(jìn)行8個測點(diǎn)布設(shè)，共16個，以此做水平回彈。并根據(jù)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，進(jìn)行加荷，直至破壞，此時需對壓力值等數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)記錄，并進(jìn)行強(qiáng)度值換算。在16個回彈值內(nèi)，將最大、最小各3個值去除，按照下式計算剩余10個值。

其中，試塊平均回彈值可由Rm表示；第i個測點(diǎn)回彈值可由Ri表示。

2）試驗(yàn)結(jié)果分析。（1）相比普通混凝土，水灰比相同的條件下，再生混凝土回彈值較低，基本為普通混凝土的65%左右。伴隨齡期的不斷增長，再生混凝土的回彈值將隨之進(jìn)一步增加，相比28d回彈值，14d齡期回彈值基本可達(dá)到85%以上。（2）再生混凝土抗壓強(qiáng)度檢測，可選用回彈法，在選取專用測強(qiáng)曲線的情況下，可滿足回彈規(guī)程對測強(qiáng)精度的規(guī)定，具有可行性。（3）相比普通混凝土，強(qiáng)度等級相同的條件下，再生混凝土表面硬度較小，但隨著抗壓強(qiáng)度的不斷增加，其增加速度將快于普通混凝土。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的不斷加快，公路建設(shè)成為各個地區(qū)的基礎(chǔ)工程，在施工工藝上有著越來越高的要求，但施工過程中仍然存在很多問題，需要通過有效措施給予解決?；炷磷鳛橹饕牧?，在公路工程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，加強(qiáng)混凝土路面抗壓強(qiáng)度檢測意義重大。公路質(zhì)量檢測部門要引進(jìn)先進(jìn)的檢驗(yàn)方法和設(shè)備工具，切實(shí)增強(qiáng)檢測工作的實(shí)效性，提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，減少公路整體質(zhì)量受到的負(fù)面影響，保障公路正常運(yùn)營。