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摘要：目前公路桥梁上部结构高强混凝土得到了大量应用。但在不少工程中，因各种因素作用，造成实体混凝土强度偏低。本文阐述了如何检测公路混凝土强度的几个关键因素。合适的配合比设计、对配合比的合理利用、养护等对高强混凝土实体强度有着重要的作用。加强这些因素的控制，将有利于保证实体的质量。
关键词：高强混凝土；质量控制
中图分类号：TU37 文献标识码：A ；文章编号：2095-2104（2013）
混凝土结构向轻量化方向的发展，使高强混凝土得到了广泛的应用。在公路桥涵工程中，将C50～C80以上混凝土定义为高强混凝土。但实际使用的高强混凝土以C50、C55级为主。
应用高强混凝土会带来一系列优点：例如，可大量减轻结构自重，在一般情况下，混凝土强度等级从C30提高到C60，对受压构件可节省混凝土30-40%；受弯构件可节省混凝土10-20%。 由于高强混凝土的密实性能更好，抗渗、抗冻性能均优于普通混凝土，具有更好的耐久性，可提高工程使用寿命。高强混凝土变形小，从而使构件的刚度得以提高，又大大改善了其变形性能。
高强混凝土在具有不同于普通混凝土使用性能的同时，工艺性能也有显著的不同。材料性能的变化、配合比的波动、养护等对其强度具有显著影响，这样在施工时就需要更严格的质量管理制度和较高的施工水平。
公路工程施工中，商品混凝土仍未得到广泛使用。施工单位往往是自建混凝土生产厂，利用当地材料进行混凝土生产，由于材料供应方面的限制，使他们往往对这些材料没有使用经验，有时由于条件限制甚至不得不使用劣质的材料。自建的临时混凝土厂管理往往也不够规范，施工控制不够稳定，这些都易造成混凝土强度的不足。
要得到具有符合要求的高强混凝土实体强度，必须从原村料选择与管理、配合比设计、混凝土生产、浇筑、养护等方面入手进行控制，同时采用合理的手段进行检测。本文主要针对C50、C55级混凝土在施工时应注意的问题进行了讨论。
一、 公路混凝土含义：
混凝土是指由胶结料（有机的、无机的或有机无机复合的）、颗粒状集料以及必需加入的化学外加剂和矿物掺合料组分合理组成的混合料，或经硬化后形成具有堆聚结构的复合材料（普通是以胶凝材料、水、细骨料、粗骨料，需要时掺入外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合，經过均匀拌制、密实成型及养护硬化而成的人工石材）。
二、原材料的选择与管理
水泥、石灰、石膏等无机胶凝材料与水拌和使混凝土拌合物具有可塑性；进而通过化学和物理化学作
用凝结硬化而产生强度。一般说来，饮用水都可满足混凝土拌和用水的要求。水中过量的酸、碱、盐和有机物都会对混凝土产生有害的影响。集料不仅有填充作用，而且对混凝土的容重、强度和变形等性能有重要影响。
为改善混凝土的某些性能，可加入外加剂。由于掺用外加剂有明显的技术经济效果，它日益成为混凝土不可缺少的组分。为改善混凝土拌合物的和易性或硬化后混凝土的性能，节约水泥，在混凝土搅拌时也可掺入磨细的矿物材料──掺合料。它分为活性和非活性两类。掺合料的性质和数量，影响混凝土的强度、变形、水化热、抗渗性和颜色等。
与普通混凝土相比，《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）对高强混凝土所用的原材料都进行了特别的规定，这些规定对保证高强混凝土强度具有重要作用，应认真执行。
1、集料的选择
《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）对普通混凝土与高强混凝土所用集料分别进行了规定。对高强混凝土，规定在符合普通混凝土所用集料技术要求的同时，规定：要使用细度模数不小于2.6，含泥量不小于2%，级配良好的中砂，若细集料（砂）级配过粗，混凝土易泌水、离析，级配过细，会造成混凝土用水量偏大，水泥用量偏高等。粗集料要求级配良好，含泥量小于1%，针片状颗粒含量小于5%，最大粒径宜小于25mm，粗骨料抗压强度应比所配制的混凝土强度高50%以上；公路桥涵施工中，施工单位极少会自己投资建设碎石场，粗集料多采自沿线市场上的碎石加工场，其石料往往并不是为高强混凝土而生产，水平鱼目混珠，质量极不稳定，其存在的问题主要是：
a、由于通常只有鄂式破碎机生产，造成碎石中，特别是5～10mm规格材料中针片状颗粒含量偏高；
b、级配不稳定，造成实际施工时的材料级配偏离配合比设计时的级配；
c、颗粒上粘附粉尘多，有的还含有泥土。颗粒上粘附的粉尘将降低水泥与粗集料之间的粘结强度，而泥土也将在混凝土中形成薄弱的微小孔洞，这都将严重降低混凝土强度。
各个施工合同段由于规模限制，自行投资建设碎石场显然不经济。对某一建设项目的高强混凝土，由业主投资统一建设一个专用碎石场，则不失为是一个可行的方案。在需向市场采购的情况下，应将认真磷选石场作为一项重要的工作。
首先要了解碎石场的破碎与筛分设备是否能生产出符合要求的碎石。其次要考察石场是否有较好的管理水平。在与碎石场所签订的供货合同中，应认真拟定各种技术条件与验收条件。必须对母岩的强度、级配、针片状颗粒含量、含泥量等作出严格规定。每批材料进场后，试验室都要取有代表性的样品进行试验，如发现级配不符合规定或不稳定，针片状颗粒含量、含泥量超标，应采取措施进行处理。
2、水泥与外加剂
配制高强混凝土时，须选择高强度水泥，通常在42.5级以上。应优先采用硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥。水泥强度指标除应《普通硅酸盐水泥》 GB175-2007中相应要求外，还应注意选用具有较低C3A含量的水泥，因为C3A对外加剂组份的吸附量大，使得用于分散C3S及C2S等其他组分的量显著减少，因此C3A含量高的水泥效果较差，不利于混凝土的配制。
高强混凝土中，必须掺加减水剂。首先，所选外加剂须严格按国家及交通部有关标准检验合格。其次，所掺外加剂应与所用水泥有良好的适应性。具体确定外加剂时，最好选择数种外加剂，根据《混凝土外加剂运用技术规程》（GB 51119-2003）进行适应性试验，选择与所用水泥具有良好适应性的外加剂进行随后的配合比设计。对每次进场的外加剂，应根据《混凝土外加剂》GB 8076-2008先进行检验，确认其必检参数合格后才能使用。 三、配合比设计
制备混凝土时，首先应根据工程对和易性、强度、耐久性等的要求，合理地选择原材料并确定其配合比例，以达到经济适用的目的。混凝土配合比的设计通常按水胶比法则的要求进行。材料用量的计算主要用假定容重法或绝对体积法。
1.水胶比的确定
高强混凝土水胶比的计算不能采用普通混凝土的强度的公式，应根据试验资料进行统计，提出混凝土强度和水胶比的关系式，然后用作图法或计算法求出与混凝土配制强度（fcu.0）相对应的水胶比。当采用多个不同的配合比进行混凝土强度试验时，其中一个应为基准配合比，其他配合比的水胶比，宜较基准配合比分别增加和减少0.02～0.03。
2.集料用量
（1）每立方碎石用量G0 高强混凝土每立方的碎石用量VS 为0.9～0.95m3，则每立方中碎石质量为：G0=VS×碎石松散容重
（2）每立方砂用量S0S0=[G0/（1-QS）]QSQS-砂率，应经试验确定，一般控制在28～36%范围内。
3、试配强度的确定
在配合比设计中，首先必须确定试配强度。在公路工程施工中，由于對某一具体的施工单位来说，并无在相同材料及生产条件下的混凝土强度标准差，因此只能根据经验选择。在《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）和《普通混凝土配合比设计规程》 JGJ55-2011，中，要求C50～C60混凝土配制强度不低于设计等级的1.15倍，如C50级混凝土试配强项不应低于57.5MPa，但在实践中不一定够，初次使用最好达到60.0 MPa以上。建议施工中多确定几个不同配制强度的配合比，从高到低选用，当开始生产时，选用较高配制强度的配合比，根据施工情况再确定是否可以采用较低配制强度的配合比。
在确定试配强度时，要注意混凝土强度验收方法。当采用非统计方法进行评定时，由于要求试件平均强度rn≥1.15r，最小强度度rmin≥0.95r，施工方风险更大，应采用较高的试配强度。
混凝土并不是一种孤立存在的单一材料。它离不开混凝土用原材料的发展，离不开混凝土的工程应用对象的发展变化。应该从土木工程大学科的角度来认真对待混凝土。混凝土配合比设计也是这样，首先要分析工程项目的结构、构件特点、设计要求，预估可能出现的不利情况和风险，立足当地原材料.然后采用科学、合理、可行的技术线路、技术手段。配制出满足设计要求、施工工艺要求和使用要求的优质混凝土。
综上所述，混凝土是一种充满生命力的建筑材料。随着混凝土组成材料的不断发展，人们对材料复合技术认识不断提高。对混凝土在公路试验检测的重要性逐渐提高，公路混凝土质量控制对于公路工程尤为重要，是良好公路工程的前提保证。
参考文献：
1. 《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）
2. 《混凝土外加剂运用技术规程》（GB 51119-2003）
3. 《普通硅酸盐水泥》 GB175-2007
3. 《普通混凝土配合比设计规程》 JGJ55-2011
关键词：高强混凝土；质量控制
中图分类号：TU37 文献标识码：A ；文章编号：2095-2104（2013）
混凝土结构向轻量化方向的发展，使高强混凝土得到了广泛的应用。在公路桥涵工程中，将C50～C80以上混凝土定义为高强混凝土。但实际使用的高强混凝土以C50、C55级为主。
应用高强混凝土会带来一系列优点：例如，可大量减轻结构自重，在一般情况下，混凝土强度等级从C30提高到C60，对受压构件可节省混凝土30-40%；受弯构件可节省混凝土10-20%。 由于高强混凝土的密实性能更好，抗渗、抗冻性能均优于普通混凝土，具有更好的耐久性，可提高工程使用寿命。高强混凝土变形小，从而使构件的刚度得以提高，又大大改善了其变形性能。
高强混凝土在具有不同于普通混凝土使用性能的同时，工艺性能也有显著的不同。材料性能的变化、配合比的波动、养护等对其强度具有显著影响，这样在施工时就需要更严格的质量管理制度和较高的施工水平。
公路工程施工中，商品混凝土仍未得到广泛使用。施工单位往往是自建混凝土生产厂，利用当地材料进行混凝土生产，由于材料供应方面的限制，使他们往往对这些材料没有使用经验，有时由于条件限制甚至不得不使用劣质的材料。自建的临时混凝土厂管理往往也不够规范，施工控制不够稳定，这些都易造成混凝土强度的不足。
要得到具有符合要求的高强混凝土实体强度，必须从原村料选择与管理、配合比设计、混凝土生产、浇筑、养护等方面入手进行控制，同时采用合理的手段进行检测。本文主要针对C50、C55级混凝土在施工时应注意的问题进行了讨论。
一、 公路混凝土含义：
混凝土是指由胶结料（有机的、无机的或有机无机复合的）、颗粒状集料以及必需加入的化学外加剂和矿物掺合料组分合理组成的混合料，或经硬化后形成具有堆聚结构的复合材料（普通是以胶凝材料、水、细骨料、粗骨料，需要时掺入外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合，經过均匀拌制、密实成型及养护硬化而成的人工石材）。
二、原材料的选择与管理
水泥、石灰、石膏等无机胶凝材料与水拌和使混凝土拌合物具有可塑性；进而通过化学和物理化学作
用凝结硬化而产生强度。一般说来，饮用水都可满足混凝土拌和用水的要求。水中过量的酸、碱、盐和有机物都会对混凝土产生有害的影响。集料不仅有填充作用，而且对混凝土的容重、强度和变形等性能有重要影响。
为改善混凝土的某些性能，可加入外加剂。由于掺用外加剂有明显的技术经济效果，它日益成为混凝土不可缺少的组分。为改善混凝土拌合物的和易性或硬化后混凝土的性能，节约水泥，在混凝土搅拌时也可掺入磨细的矿物材料──掺合料。它分为活性和非活性两类。掺合料的性质和数量，影响混凝土的强度、变形、水化热、抗渗性和颜色等。
与普通混凝土相比，《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）对高强混凝土所用的原材料都进行了特别的规定，这些规定对保证高强混凝土强度具有重要作用，应认真执行。
1、集料的选择
《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）对普通混凝土与高强混凝土所用集料分别进行了规定。对高强混凝土，规定在符合普通混凝土所用集料技术要求的同时，规定：要使用细度模数不小于2.6，含泥量不小于2%，级配良好的中砂，若细集料（砂）级配过粗，混凝土易泌水、离析，级配过细，会造成混凝土用水量偏大，水泥用量偏高等。粗集料要求级配良好，含泥量小于1%，针片状颗粒含量小于5%，最大粒径宜小于25mm，粗骨料抗压强度应比所配制的混凝土强度高50%以上；公路桥涵施工中，施工单位极少会自己投资建设碎石场，粗集料多采自沿线市场上的碎石加工场，其石料往往并不是为高强混凝土而生产，水平鱼目混珠，质量极不稳定，其存在的问题主要是：
a、由于通常只有鄂式破碎机生产，造成碎石中，特别是5～10mm规格材料中针片状颗粒含量偏高；
b、级配不稳定，造成实际施工时的材料级配偏离配合比设计时的级配；
c、颗粒上粘附粉尘多，有的还含有泥土。颗粒上粘附的粉尘将降低水泥与粗集料之间的粘结强度，而泥土也将在混凝土中形成薄弱的微小孔洞，这都将严重降低混凝土强度。
各个施工合同段由于规模限制，自行投资建设碎石场显然不经济。对某一建设项目的高强混凝土，由业主投资统一建设一个专用碎石场，则不失为是一个可行的方案。在需向市场采购的情况下，应将认真磷选石场作为一项重要的工作。
首先要了解碎石场的破碎与筛分设备是否能生产出符合要求的碎石。其次要考察石场是否有较好的管理水平。在与碎石场所签订的供货合同中，应认真拟定各种技术条件与验收条件。必须对母岩的强度、级配、针片状颗粒含量、含泥量等作出严格规定。每批材料进场后，试验室都要取有代表性的样品进行试验，如发现级配不符合规定或不稳定，针片状颗粒含量、含泥量超标，应采取措施进行处理。
2、水泥与外加剂
配制高强混凝土时，须选择高强度水泥，通常在42.5级以上。应优先采用硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥。水泥强度指标除应《普通硅酸盐水泥》 GB175-2007中相应要求外，还应注意选用具有较低C3A含量的水泥，因为C3A对外加剂组份的吸附量大，使得用于分散C3S及C2S等其他组分的量显著减少，因此C3A含量高的水泥效果较差，不利于混凝土的配制。
高强混凝土中，必须掺加减水剂。首先，所选外加剂须严格按国家及交通部有关标准检验合格。其次，所掺外加剂应与所用水泥有良好的适应性。具体确定外加剂时，最好选择数种外加剂，根据《混凝土外加剂运用技术规程》（GB 51119-2003）进行适应性试验，选择与所用水泥具有良好适应性的外加剂进行随后的配合比设计。对每次进场的外加剂，应根据《混凝土外加剂》GB 8076-2008先进行检验，确认其必检参数合格后才能使用。 三、配合比设计
制备混凝土时，首先应根据工程对和易性、强度、耐久性等的要求，合理地选择原材料并确定其配合比例，以达到经济适用的目的。混凝土配合比的设计通常按水胶比法则的要求进行。材料用量的计算主要用假定容重法或绝对体积法。
1.水胶比的确定
高强混凝土水胶比的计算不能采用普通混凝土的强度的公式，应根据试验资料进行统计，提出混凝土强度和水胶比的关系式，然后用作图法或计算法求出与混凝土配制强度（fcu.0）相对应的水胶比。当采用多个不同的配合比进行混凝土强度试验时，其中一个应为基准配合比，其他配合比的水胶比，宜较基准配合比分别增加和减少0.02～0.03。
2.集料用量
（1）每立方碎石用量G0 高强混凝土每立方的碎石用量VS 为0.9～0.95m3，则每立方中碎石质量为：G0=VS×碎石松散容重
（2）每立方砂用量S0S0=[G0/（1-QS）]QSQS-砂率，应经试验确定，一般控制在28～36%范围内。
3、试配强度的确定
在配合比设计中，首先必须确定试配强度。在公路工程施工中，由于對某一具体的施工单位来说，并无在相同材料及生产条件下的混凝土强度标准差，因此只能根据经验选择。在《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）和《普通混凝土配合比设计规程》 JGJ55-2011，中，要求C50～C60混凝土配制强度不低于设计等级的1.15倍，如C50级混凝土试配强项不应低于57.5MPa，但在实践中不一定够，初次使用最好达到60.0 MPa以上。建议施工中多确定几个不同配制强度的配合比，从高到低选用，当开始生产时，选用较高配制强度的配合比，根据施工情况再确定是否可以采用较低配制强度的配合比。
在确定试配强度时，要注意混凝土强度验收方法。当采用非统计方法进行评定时，由于要求试件平均强度rn≥1.15r，最小强度度rmin≥0.95r，施工方风险更大，应采用较高的试配强度。
混凝土并不是一种孤立存在的单一材料。它离不开混凝土用原材料的发展，离不开混凝土的工程应用对象的发展变化。应该从土木工程大学科的角度来认真对待混凝土。混凝土配合比设计也是这样，首先要分析工程项目的结构、构件特点、设计要求，预估可能出现的不利情况和风险，立足当地原材料.然后采用科学、合理、可行的技术线路、技术手段。配制出满足设计要求、施工工艺要求和使用要求的优质混凝土。
综上所述，混凝土是一种充满生命力的建筑材料。随着混凝土组成材料的不断发展，人们对材料复合技术认识不断提高。对混凝土在公路试验检测的重要性逐渐提高，公路混凝土质量控制对于公路工程尤为重要，是良好公路工程的前提保证。
参考文献：
1. 《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）
2. 《混凝土外加剂运用技术规程》（GB 51119-2003）
3. 《普通硅酸盐水泥》 GB175-2007
3. 《普通混凝土配合比设计规程》 JGJ55-2011