路面抗压强度检测技术研究

李玉平

（三门峡路德路桥工程检测有限公司，河南 三门峡 472000）

1 路面抗压强度检测的重要性

近年来，我国经济快速腾飞，城镇化建设步伐也在快速推进，在很多城市中我们都能够看到，公路建设的规模在不断增大，对施工工艺的要求也越来越高，这是一种非常可喜的态势，但是其中存在的很多问题仍然值得我们相应思考与分析。公路行业逐渐呈现出异军突起的态势，而钢筋混凝土构建在现代工程建设中又占据非常重要的作用与位置。混凝土道路表层具备较好的平整度以及稳定性，后期维保操作更加的简便，进而被人们大范围的使用在了各个城市中的公路建设之中，取得良好效果。路基路面质量直接决影响公路的安全性与稳定性，因此针对混凝土路面开展抗压强度实体检测非常重要。目前在对于公路工程中的混凝土压实强度展开检验时，会有一些特定的检验方法、检验工具和检验设备。想要让检验的结果更加准确，检测工作的整体实效更高，这需要充分把握检测工作实施的一些要点，对于每一个方面的工作都良好落实，这样才能够让检测结果更加准确，检测工作的质量更好。

2 路面抗压强度检测常用方法

1）钻芯法检测。钻芯法是通过从结构或构件中钻取圆柱试件来检测公路路面中混凝土材料的一种破坏性方法。在有代表性的混凝土结构上用钻芯机钻取芯样，经过加工，两端锯切、磨平或补平后，制作成圆柱体进行强度检测。中华人民共和国行业标准《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（JGJ/T384—2016）规定：钻芯法确定单个构件混凝土抗压强度推定值时，芯样试件的数量应≥3个；钻芯对构件工作性能影响较大的尺寸构件，数量应≥2个。单个构件的混凝土抗压强度推定值不再舍弃，而应按芯样试件抗压强度值中的最小值确定。该规定的缺陷是过于严格，在芯样钻取过程中，由于钻头的高速旋转，会对混凝土结构产生不小的扰动，同样也影响到芯样试件的密实性。芯样的强度也因此常常低于混凝土结构的实际强度。此时，用芯样试件的强度最小值作为混凝土抗压强度的推定值，无疑是过于保守了，建议取平均值作为混凝土抗压强度的推定值。虽然钻芯法是可直接反映构件路面强度的局部损伤检测的常用方法，也可直接观察路面构件的实际状况，但其缺陷也特别明显：劳动强度大且对芯样两端面的平整度要求很高，增加了施工难度。

2）回弹法检测。通过回弹仪可先测定路面混凝土的表面硬度，并对其碳化深度进行测试，进而推测其抗压强度。回弹仪虽然能得到路面表面的硬度，而且材料的硬度与其强度有一定关系，从而建立了回弹值和强度的特殊强度曲线，并最终推断其强度值。材料的硬度是材料抵抗外来机械作用力侵入的能力；材料的强度是材料在外部荷载作用下，抵抗破坏的能力。一种材料的硬度与其自身的强度无关，混凝土强度是砂浆、骨料和水泥石的整体性能的集中表现。影响混凝土碳化深度的主要因素是水灰比，这就决定了混凝土密实度也是水灰比在一定的比例下，湿养护龄期越短，粉煤灰的掺量越大，实体的孔隙率也就越大。不同粉煤灰的掺量实体之间孔隙率的差别随龄期的增长而缩小，而对于混凝土的强度，碳化前后没有太大的差别。没有必要为碳化深度去折减混凝土的强度，碳化层的硬度、厚度大小与混凝土的强度没有关系。

3）超声回弹综合法检测。超声回弹综合法就是采用超声波检测仪和回弹仪，在公路路面同一测区分别测量声速（在路面混凝土中，超声脉冲单位时间内的传播距离）及回弹值，当采用测强曲线时还需测量路面碳化深度，根据路面强度与表面硬度以及超声波在混凝土中的传播速度之间的相互关系推定路面强度等级。超声法检测能够反映路面内部混凝土的密实情况，但对检测人员、设备要求较高，且因人而异显著；回弹法要求相对较低，但不能反映路面内部密实程度，因此二者结合避免了彼此的缺点，使试验精度得到提高；不受路面摊铺龄期及湿度的影响。

4）后装拔出法检测。拔出法属于局部破损检测方法，分为预埋拔出法和后装拔出法。一般混凝土公路检测大多采用后装拔出法，该法是在已硬化的混凝土上钻孔磨槽嵌入锚固件后做拔出试验，测定极限拔出力，根据预先建立的拔出力与混凝土强度之间的相关关系推定混凝土的强度。后装拔出法的优点是检测精度高、破损程度相对较小，测量范围比较广。但拔出法本质上是采用混凝土路面的抗拉强度来推定混凝土的抗压强度，属于间接法，而混凝土的抗拉强度和抗压强度的关系因为混凝土材料的非均质性，会使其检测结果存在较大的离散性。同时，该检测法程序复杂，试验成本也较大，检测时间长且效率不高，需专门试验建立测强曲线并由工程质量主管部门审定，这些都影响了后装拔出法在实际工程中的应用。

3 案例分析

近年来，针对再生混凝土性能检测国内外做出了大量研究，据研究表明，再生骨料取代率的持续增加，将大大降低再生混合料的回弹值，随之其抗压强度也会减小，再生混凝土回弹值和抗压强度之间存有良好相关性，为此，做好再生混凝土抗压强度检测意义重大。在混凝土强度无损检测中，回弹法是主要方法之一，该检测法的特点为仪器操作简单、检测速度快、成本低及一定条件下其测试值和混凝土强度相关性良好等。为此，笔者决定选用回弹法进行再生混凝土抗压强度检测，具体如下：

1）试验设计与试验方法。（1）试验原材料。本检测，可选用32.5R普通硅酸盐水泥材料，选择天然黄砂作为砂料，以无污染、无杂质的自来水作为拌和水，同时以连续级配碎石作为天然粗骨料，而再生粗骨料可选用废弃混凝土制成，其各项性能需满足设计要求。（2）试验设备与方法。在全部粗骨料再生粗骨料取代率（r）可定义为，再生粗骨料所占重量百分率。基于抗压强度试验，再生粗骨料取代率可选用五类，具体为0%、30%、50%、70%、100%。当再生粗骨料取代率为0%时，则认定为普通混凝土，在本试验检测中，将其确定为基准混凝土，从而合理确定材料配合比。

根据实际情况，可选用ZC3-A型回弹仪作为检测仪器，按照现行技术规程要求进行回弹法试验。试验中，在压力试验机上下两个承压板中间部位放置立方体试坑的两个侧面，要求面朝外放置，随后进行初压施加，一般为30～50kN，并保持稳定。试块所有侧面分别进行8个测点布设，共16个，以此做水平回弹。并根据试验方法标准规定，进行加荷，直至破坏，此时需对压力值等数据进行详细记录，并进行强度值换算。在16个回弹值内，将最大、最小各3个值去除，按照下式计算剩余10个值。

其中，试块平均回弹值可由Rm表示；第i个测点回弹值可由Ri表示。

2）试验结果分析。（1）相比普通混凝土，水灰比相同的条件下，再生混凝土回弹值较低，基本为普通混凝土的65%左右。伴随龄期的不断增长，再生混凝土的回弹值将随之进一步增加，相比28d回弹值，14d龄期回弹值基本可达到85%以上。（2）再生混凝土抗压强度检测，可选用回弹法，在选取专用测强曲线的情况下，可满足回弹规程对测强精度的规定，具有可行性。（3）相比普通混凝土，强度等级相同的条件下，再生混凝土表面硬度较小，但随着抗压强度的不断增加，其增加速度将快于普通混凝土。

4 结束语

综上所述，通过提高路面抗压强度，可保证路面稳定性，满足设计强度要求，为此，必须做好路面抗压强度试验检测研究，这对提高路面施工质量具有重要的意义。