寇含強(qiáng)，陳坤

（蘇交科集團(tuán)檢測認(rèn)證有限公司，南京 210029）

1 高性能混凝土概述

高性能混凝土屬于新型建筑材料，使用常規(guī)的材料和工藝生產(chǎn)而成，不僅具備常規(guī)混凝土結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，而且還具有耐久性、強(qiáng)度高以及體積穩(wěn)定性等特點(diǎn)。高性能混凝土的主要設(shè)計(jì)指標(biāo)是耐久性，另外，在不同用途要求下，還可以進(jìn)一步地提升高性能混凝土的工作性、適用性、經(jīng)濟(jì)性、體積穩(wěn)定性以及強(qiáng)度。

通常，高性能混凝土普遍采用了水膠比低的優(yōu)質(zhì)原材料，并同時(shí)應(yīng)用了一定比例的高效能混凝土外加劑與混凝土摻和料。高性能混凝土的自密實(shí)性較好，用水量較少、水灰比較低，同時(shí)流動(dòng)性較好、水化熱也比較低。因高性能混凝土總體積收縮量與強(qiáng)度呈反比關(guān)系，因此，其徐變會低于普通混凝土。

2 高性能混凝土特點(diǎn)

與普通混凝土相比，高性能混凝土具有以下特點(diǎn)：

1）強(qiáng)度高（強(qiáng)度等級可達(dá)到C100 以上）、抗?jié)B能力強(qiáng)。

2）具有良好的工作性、流動(dòng)性、可泵性及自密實(shí)性等優(yōu)勢，且在成型過程中不會輕易出現(xiàn)分層、離析等現(xiàn)象；同時(shí)，高性能混凝土容易注滿模具。

3）使用壽命長。對于建筑工程的一些特殊部位來說，要穩(wěn)定其結(jié)構(gòu)，不能僅評估混凝土強(qiáng)度，還要評估混凝土耐久性，而高性能混凝土可保證建筑物結(jié)構(gòu)能夠安全可靠地工作50～100 年。這也是高性能混凝土與普通混凝土最顯著的區(qū)別。

4）高性能混凝土能夠很好地滿足建筑工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和施工要求，并有效降低建筑工程的建設(shè)成本[1]。

3 高性能混凝土檢測與鑒定中存在的問題

一般情況下，檢測人員在對高性能混凝土進(jìn)行檢測與鑒定時(shí)，通常會選擇物理方法。物理方法雖然實(shí)用，但也存在一定的問題。這是因?yàn)闄z測人員在檢測過程中往往注重和關(guān)注混凝土結(jié)構(gòu)是否安全，所以，通常只是簡單地進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面的檢測與鑒定，并沒有科學(xué)與全面地檢測與鑒定其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、耐久性以及協(xié)調(diào)性，導(dǎo)致檢測與鑒定工作十分片面，不具備針對性。

4 現(xiàn)階段常用的高性能混凝土檢測與鑒定方法

4.1 硬化表面回彈法

硬化表面回彈法主要借助回彈儀來實(shí)現(xiàn)對高性能混凝土的檢測與鑒定，屬于間接試驗(yàn)法，具體需要從以下3 個(gè)方面做起：

1）檢測人員先用肉眼觀察檢測與鑒定選擇的高性能混凝土試塊，以確保高性能混凝土試塊表面平整、密實(shí)；若表面出現(xiàn)蜂窩、麻面或開裂情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)向相關(guān)人員反饋并處理。一般情況下，硬化表面回彈法下的高性能混凝土試塊尺寸應(yīng)為300 mm×300 mm。

2）在檢測與鑒定過程中，要保證回彈區(qū)域與測試區(qū)域的垂直，且壓力應(yīng)勻速增加。

3）由于硬化表面回彈法在檢測與鑒定過程中會提高高性能混凝土試塊的硬度和強(qiáng)度。因此，只有當(dāng)高性能混凝土試塊內(nèi)外部結(jié)構(gòu)沒有明顯變化時(shí)，該方法的準(zhǔn)確度與可靠度才能更高。

4.2 超聲波法

超聲波法是利用單位距離中的超聲波傳播速度，對高性能混凝土進(jìn)行測量的一個(gè)過程，并在完成后將測量結(jié)果與校準(zhǔn)曲線、地區(qū)性曲線相比較，從而判斷高性能混凝土的性質(zhì)。超聲波法有很多優(yōu)點(diǎn)，超聲波法不僅測量速度快、還可重復(fù)測量，而且不會破壞高性能混凝土的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，可以說是一種無損檢測技術(shù)。

但需要注意的是，在應(yīng)用超聲波法檢測和鑒定高性能混凝土過程中，應(yīng)當(dāng)及時(shí)地更新校準(zhǔn)曲線和地區(qū)性曲線，以保證高性能混凝土的檢測與鑒定可以按照最新和最準(zhǔn)確的校準(zhǔn)曲線和地區(qū)性曲線進(jìn)行。除此之外，通過超聲波法，可檢測出高性能混凝土內(nèi)部存在的缺陷。當(dāng)超聲波射入存在缺陷的混凝土?xí)r，波形會由正常逐漸變?yōu)楫惓?，從而幫助檢測人員準(zhǔn)確判斷出高性能混凝土缺陷的所在部位。

4.3 器件結(jié)構(gòu)鉆芯法

器件結(jié)構(gòu)鉆芯法也是一種常用的高性能混凝土檢測與鑒定方法。與硬化表面回彈法、超聲波法不同，應(yīng)用該方法時(shí)需要先取一塊高性能混凝土，之后利用專業(yè)鉆機(jī)從這塊高性能混凝土當(dāng)中鉆出體積更小的高性能混凝土，從而根據(jù)鉆芯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來判斷出高性能混凝土的性質(zhì)。

由于該方法需要以樣本選取為前提，對樣本要求也很高，必須是質(zhì)地均勻的樣本，才能保證檢測與鑒定結(jié)果的可靠性，否則會出現(xiàn)很大的偏差。另外，在JGJ/T 384—2016《鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》中，我國對于鉆芯的提取有明確要求，即鉆芯規(guī)格應(yīng)為100 mm，如果不能按照這一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測和鑒定，不僅無法從根本上保證檢測與鑒定結(jié)果，而且建筑工程質(zhì)量問題也會隨之增多。

4.4 錨固拔出法

錨固拔出法是指先取一塊高性能混凝土樣品，將錨固件插入到高性能混凝土樣品當(dāng)中，在測量時(shí)將錨固件取出，根據(jù)拔出錨固件的力度，明確高性能混凝土的強(qiáng)度。完成以上驟后，再綜合對比分析提前設(shè)置好的樣品圖片數(shù)據(jù)，從而得到高性能混凝土的強(qiáng)度參數(shù)[2]。

4.5 綜合法

不同于以上檢測與鑒定方法，綜合法是將兩種或兩種以上檢測方法相互融合來檢測與鑒定高性能混凝土。通過兩種及以上方法的融合，可以彌補(bǔ)單一方法中的不足和弊端，從而明確高性能混凝土的性能、強(qiáng)度以及其他參數(shù)，是一種較全面的測量方法。

綜合法的作用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：

1）在與不同方法結(jié)合過程中，可以更清晰地發(fā)現(xiàn)檢測與鑒定效果更好的方法，并發(fā)現(xiàn)其不足，進(jìn)而不斷地對該方法進(jìn)行改良和完善；

2）可以全面地檢測與鑒定出高性能混凝土的耐久性、抗老化性等參數(shù)，方便、高效、快捷，在很大程度上降低檢測與鑒定結(jié)果誤差的同時(shí)，還不會對高性能混凝土強(qiáng)度造成影響。

5 高性能混凝土常用檢測與鑒定方法對比

1）硬化表面回彈法是最簡單的間接測量高性能混凝土強(qiáng)度的方法，但由于高性能混凝土中含有較多混凝土摻和料與混凝土外加劑，且粒徑較小的輕骨料組分較少。因此，若選取的高性能混凝土試塊表面硬度較低，那么應(yīng)用硬化表面回彈法所創(chuàng)建的測強(qiáng)曲線進(jìn)行測量，容易導(dǎo)致高強(qiáng)度混凝土試塊強(qiáng)度檢測與鑒定結(jié)果低于實(shí)際的高性能混凝土的真實(shí)強(qiáng)度[3]。

2）由于超聲波法會受到多種因素的影響，如高性能混凝土骨料粒徑減小也會導(dǎo)致超聲波聲速減緩，但事實(shí)上的強(qiáng)度并沒有明顯降低。所以，在應(yīng)用超聲波法時(shí)，最理想的方式是利用校準(zhǔn)曲線或地區(qū)曲線來判斷高性能混凝土強(qiáng)度，從而進(jìn)一步縮小誤差。

3）器件結(jié)構(gòu)鉆芯法可直接推斷高性能混凝土的強(qiáng)度，但當(dāng)前建筑行業(yè)更關(guān)注的往往是高性能混凝土的實(shí)際強(qiáng)度與相同養(yǎng)護(hù)條件下的試件強(qiáng)度、拔出強(qiáng)度以及超聲強(qiáng)度的關(guān)系，所以，需要對該方法進(jìn)行進(jìn)一步研究與分析。

4）錨固拔出法包括后裝拔出法與預(yù)埋拔出法兩種，但是由于錨固拔出力度只能反映高性能混凝土表面水泥石的強(qiáng)度，無法反映高性能混凝土中骨料強(qiáng)度，因此，如果高性能混凝土表面水泥石較多，就會導(dǎo)致強(qiáng)度檢測與鑒定結(jié)果高于高性能混凝土的實(shí)際強(qiáng)度。

6 高性能混凝土耐久性分析

高性能混凝土工作性能較好，在硬化過程中體積穩(wěn)定性強(qiáng)、水化熱低，可有效改善同標(biāo)號普通混凝土力學(xué)性能，且耐久性較高。但是，影響高性能混凝土耐久性的因素有很多，如混凝土的碳化、鋼筋銹蝕、氯離子侵蝕、凍融破壞以及堿-骨料反應(yīng)等因素。

1）混凝土的碳化，是指空氣中CO2侵入混凝土結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)致高性能混凝土pH 下降，同時(shí)，會導(dǎo)致鋼筋發(fā)生銹蝕。

2）鋼筋銹蝕，是指鋼筋表面鈍化膜被破壞之后出現(xiàn)的電化學(xué)銹蝕情況，這會縮小鋼筋面積，造成高性能混凝土保護(hù)層出現(xiàn)膨脹脫落情況，進(jìn)而降低其耐久性。

3）氯離子侵蝕，是指高性能混凝土中如果出現(xiàn)了大量氯離子，那么高性能混凝土中的鋼筋就會發(fā)生銹蝕，繼而降低高性能混凝土的耐久性。

4）凍融破壞，是指當(dāng)高性能混凝土處于飽水狀態(tài)時(shí)，凍融循環(huán)會產(chǎn)生破壞作用，從而導(dǎo)致高性能混凝土出現(xiàn)開裂與銹蝕。

5）堿-集料反應(yīng)，是指高性能混凝土中的堿和含有活堿性骨料發(fā)生膨脹反應(yīng)時(shí)，會降低自身力學(xué)性能。

7 結(jié)語

綜上所述，通過以上分析不難看出：適用于高性能混凝土的檢測與鑒定方法有很多，常用的有硬化表面回彈法、超聲波法、器件結(jié)構(gòu)鉆芯法、錨固拔出法以及綜合法等。但是，由于每一種檢測與鑒定的方法都具有自身的優(yōu)勢與缺點(diǎn)，所以，在對高性能混凝土具體的檢測與鑒定工作中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的檢測與鑒定方法，從而進(jìn)一步保障監(jiān)測與鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。