關(guān)于水泥混凝土路面試驗(yàn)檢測(cè)的探究

張林楊，黃 宇，姚鵬飛

(黔東南州凱鑫交通工程試驗(yàn)檢測(cè)有限責(zé)任公司)

1 工程概況

貴州省岑鞏縣馬院至岑豐通村水泥路工程是岑鞏縣思旸鎮(zhèn)連接岑豐村的重要通道，路線起于思旸鎮(zhèn)馬院村，沿線途經(jīng)磨寨等村寨，訖于岑豐村，路線全長(zhǎng)10.6 km。全線按照四級(jí)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改造，設(shè)計(jì)行車速度為20 km/h，路基寬度5.5 m，路面設(shè)計(jì)寬度4.5 m，路面采用厚度為20 cm的C30水泥混凝土，橋涵設(shè)計(jì)荷載等級(jí)為公路－Ⅱ級(jí)。為確保該公路工程混凝土路面試驗(yàn)檢測(cè)質(zhì)量，提出水泥混凝土路面試驗(yàn)檢測(cè)探究，以實(shí)現(xiàn)公路工程質(zhì)量及綜合效益。

2 水泥混凝土路面試驗(yàn)項(xiàng)目及其監(jiān)督方法分析

2.1 水泥混凝土路面主要試驗(yàn)項(xiàng)目分析

在進(jìn)行水泥混凝土路面試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行試驗(yàn):第一，原材料試驗(yàn)。針對(duì)混凝土砂石篩分進(jìn)行試驗(yàn)分析，開(kāi)展石料抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，并分析砂石堅(jiān)固性能，檢測(cè)砂石含泥量，合理設(shè)定水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度，確保用水量科學(xué)合理，分析原材料其凝結(jié)時(shí)間等;第二，開(kāi)展公路土工試驗(yàn)。針對(duì)路基土壤的實(shí)際含水量進(jìn)行試驗(yàn)，可以采取灌砂法進(jìn)行土壤密度試驗(yàn)，并研究土壤液限與塑限程度，進(jìn)行土壤擊實(shí)試驗(yàn)，分析土壤無(wú)側(cè)壓強(qiáng)度等;第三，進(jìn)行瀝青試驗(yàn)。具體而言，則是對(duì)瀝青軟化度進(jìn)行試驗(yàn)分析，并研究瀝青路針入度、瀝青延度、瀝青繞點(diǎn)與瀝青青閃點(diǎn)，將瀝青粘結(jié)力試驗(yàn)作為重要內(nèi)容，合理設(shè)置瀝青混合料中瀝青含量;第四，混凝土路面試驗(yàn)分析。在進(jìn)行混凝土路面試驗(yàn)時(shí)，需要重點(diǎn)對(duì)粗集料、細(xì)集料篩分進(jìn)行分析，進(jìn)行集料壓碎試驗(yàn)，進(jìn)行集料水泥用量測(cè)定等。此外，還需要進(jìn)行路面工程回彈模量試驗(yàn)，進(jìn)行平整度檢測(cè)。

2.2 試驗(yàn)監(jiān)督方法分析

為確保水泥混凝土路面耐久性試驗(yàn)的準(zhǔn)確性與可靠性，需要加強(qiáng)對(duì)水泥混凝土試驗(yàn)過(guò)程的監(jiān)督與管理。一般而言，施工單位所進(jìn)行的各種常規(guī)試驗(yàn)，均要求監(jiān)理單位安排專業(yè)人員旁站監(jiān)督，如在制作試塊，進(jìn)行原材料取樣與試驗(yàn)、測(cè)定彎沉等時(shí)，均應(yīng)安排監(jiān)理人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督與指導(dǎo)。針對(duì)一些水泥混凝土路面試驗(yàn)項(xiàng)目，其試驗(yàn)結(jié)果屬于控制水泥混凝土路面質(zhì)量的依據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)，這些試驗(yàn)項(xiàng)目的結(jié)果對(duì)整個(gè)工程的影響較大，為此，在試驗(yàn)檢測(cè)的基礎(chǔ)上還需要開(kāi)展平行試驗(yàn)以確保其質(zhì)量。依據(jù)施工單位所開(kāi)展的試驗(yàn)檢測(cè)與其提供的試驗(yàn)資料，查看數(shù)據(jù)之間的邏輯關(guān)系是否準(zhǔn)確，從多個(gè)角度去評(píng)估論證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。如在土壤壓實(shí)度試驗(yàn)檢測(cè)中，如其試驗(yàn)數(shù)據(jù)超出100%，則說(shuō)明其數(shù)據(jù)中存在著一定問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)查明原因確保其數(shù)據(jù)可靠性。

3 水泥混凝土路面耐久性試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

3.1 水泥混凝土耐磨性能試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

水泥混凝土耐磨性能試驗(yàn)對(duì)水泥混凝土耐磨性試驗(yàn)的方法和步驟進(jìn)行了明確地規(guī)定。水泥混凝土耐磨性試驗(yàn)主要用于水泥混凝土的耐磨性檢驗(yàn)方面，在進(jìn)行水泥混凝土耐磨性檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)按規(guī)定的磨損方式進(jìn)行磨削，評(píng)定水泥混凝上耐磨性的相對(duì)指標(biāo)為試件磨損面單位面積的磨損量。為了確保水泥混凝土耐磨檢驗(yàn)的準(zhǔn)確性，應(yīng)當(dāng)采用三個(gè)試件磨損量的算術(shù)平均值作為試驗(yàn)結(jié)果，同時(shí)將接計(jì)算結(jié)果精確到0.001 kg/m2。在進(jìn)行水泥混凝土耐磨性能試驗(yàn)中，若一塊檢測(cè)試件的磨損量平均值大于15%，應(yīng)當(dāng)剔除該檢測(cè)試件，取其余試件結(jié)果的平均值作為水泥混凝土耐磨性能試驗(yàn)結(jié)果;若兩塊試件的磨損量的磨損量均大于15%，應(yīng)當(dāng)重新選擇試件來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。

3.2 水凝混凝土抗凍性能試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

在進(jìn)行水泥混凝土抗凍性能試驗(yàn)時(shí)，規(guī)定使用快凍法來(lái)對(duì)水泥混凝土抵抗水和負(fù)溫共同反復(fù)作用能力的測(cè)量。水泥混凝土抗凍性能試驗(yàn)的評(píng)定指標(biāo)為水泥混凝土抗凍性的動(dòng)彈性模量、質(zhì)量損失率以及相對(duì)耐久性指數(shù)，尤其是測(cè)定抗凍性要求高的水泥混凝土抗凍性。

4 水泥混凝土路面現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

4.1 水泥混凝土路面芯樣取樣技術(shù)

在開(kāi)展水泥混凝土路面芯樣取樣前，應(yīng)當(dāng)對(duì)鉆芯對(duì)水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行充分考慮，進(jìn)行水泥混凝土路面芯樣取樣時(shí)，應(yīng)當(dāng)避免在靠近混凝土構(gòu)件的接縫或邊緣處進(jìn)行芯樣的鉆取，同時(shí)避免在路面芯樣鉆取過(guò)程中觸碰到鋼筋。在進(jìn)行水泥混凝土路面芯樣取樣時(shí)，應(yīng)當(dāng)確鉆取保芯樣的直徑為混凝土所用集料最大粒徑的4 倍，通常情況下，水泥混凝土路面芯樣取樣的芯樣直徑為(150 ±10)mm 或(100±10)mm。對(duì)于路面，芯樣的長(zhǎng)徑比應(yīng)當(dāng)控制在1.9～2.1之間。若試件的芯樣的長(zhǎng)徑比大于2.1 時(shí)，應(yīng)當(dāng)減少鉆芯深度，同時(shí)也可以先取芯樣長(zhǎng)度與路面厚度相等，再在室內(nèi)將試件加工成為長(zhǎng)徑比達(dá)到2;若試件的長(zhǎng)徑比小于1.8 時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同試驗(yàn)項(xiàng)目分別進(jìn)行修正。在進(jìn)行水泥混凝土路面芯樣取樣，應(yīng)當(dāng)對(duì)每個(gè)芯樣進(jìn)行明確標(biāo)號(hào)，同時(shí)對(duì)芯樣所處的混凝土結(jié)構(gòu)位置進(jìn)行記錄，并對(duì)芯樣的有關(guān)裂縫、接縫、分層、麻面或離析等不均勻性進(jìn)行詳細(xì)地描述。

4.2 水泥混凝土路面抗滑性能試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

在進(jìn)行水泥混凝土路面抗滑性能試驗(yàn)檢測(cè)時(shí)，其檢測(cè)方法主要有以下兩種:(1)擺式儀測(cè)定路面摩擦系數(shù)試驗(yàn)方法。擺式儀測(cè)定路面摩擦系數(shù)試驗(yàn)通過(guò)對(duì)瀝青路面、標(biāo)線或其他材料試件的抗滑值的測(cè)定，來(lái)對(duì)水泥混凝土路面在潮濕狀態(tài)下的抗滑能力進(jìn)行測(cè)試。單點(diǎn)的路面抗滑檢測(cè)值以擺值BPN 表示，取整數(shù)。在進(jìn)行擺式儀測(cè)定路面摩擦系數(shù)試驗(yàn)時(shí)，用溫度計(jì)記錄下測(cè)試點(diǎn)潮濕路面溫度，并將測(cè)試溫度精確到1 ℃。每個(gè)測(cè)試點(diǎn)均包括3 個(gè)單點(diǎn)，取3 次測(cè)量的平均值作為測(cè)量值代表，并將其數(shù)值精確到1。測(cè)量時(shí)，測(cè)試的3 個(gè)單點(diǎn)均應(yīng)當(dāng)在輪跡帶上，同時(shí)單點(diǎn)間距應(yīng)當(dāng)保持在3～5 m 范圍內(nèi)。(2)手工鋪砂法測(cè)定路面構(gòu)造深度試驗(yàn)法。該方法主要采用手工鋪砂法來(lái)進(jìn)行瀝青路面及水泥混凝土路面表面構(gòu)造深度的測(cè)量，來(lái)進(jìn)行水泥混凝土路面宏觀構(gòu)造的評(píng)價(jià)。路面表面的構(gòu)造深度是路面粗糙度的重要指標(biāo)，與路表抗滑性能、排水、噪聲等有著一定關(guān)系。

5 水泥混凝土強(qiáng)度及彈性模量試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

5.1 水泥混凝土抗彎拉強(qiáng)度試驗(yàn)檢測(cè)方法

在水泥混凝土力學(xué)性質(zhì)檢測(cè)時(shí)，多將強(qiáng)度作為其最重要指標(biāo)。水泥混凝土抗彎強(qiáng)度，即為水泥混凝土棱柱體試件在承受彎拉應(yīng)力時(shí)，其單位變形所需要的應(yīng)力。水泥混凝土抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)，對(duì)測(cè)混凝土抗彎極限強(qiáng)度測(cè)試方法進(jìn)行了規(guī)定。在進(jìn)行混凝土質(zhì)量控制或進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作業(yè)時(shí)，多將抗彎拉強(qiáng)度作為其重要指標(biāo)，并對(duì)其混凝土產(chǎn)品質(zhì)量及其標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定。一般而言，標(biāo)準(zhǔn)的水泥混凝土抗彎拉強(qiáng)度其尺寸規(guī)格為150 mm×150 mm×600(550)mm，非標(biāo)準(zhǔn)試件規(guī)格為100 mm×100 mm×400 mm，要求試件區(qū)域內(nèi)不可存在著深度大于2 mm 直徑超出5 mm 的孔洞。選擇同一齡期混凝土進(jìn)行抗彎拉強(qiáng)度試驗(yàn)，如選擇三根試件，則可以通過(guò)計(jì)算其試件平均值進(jìn)行檢測(cè)，如三件試件中，其最值與中間值相差超出15%，則應(yīng)將最值刪除，選擇中間值試件進(jìn)行抗彎拉強(qiáng)度試驗(yàn)。如果這兩個(gè)測(cè)值的差值不大于這兩個(gè)測(cè)值中較小值的15%，則以兩個(gè)測(cè)值的平均值為測(cè)試結(jié)果，否則結(jié)果無(wú)效。如果有兩根試件均出現(xiàn)斷裂面位于加荷點(diǎn)外測(cè)，則該組結(jié)果無(wú)效。

5.2 水泥混凝土棱柱體抗壓模量的試驗(yàn)檢測(cè)方法分析

水泥混凝土抗壓彈性模量，屬于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制的重要參數(shù)值，是指圓柱體試件或棱柱體試件在應(yīng)用中其軸向上承受的壓力所引起變形的應(yīng)力。水泥混凝土其抗壓彈性模量檢測(cè)方法在進(jìn)行水泥混凝土直角棱柱體試件檢測(cè)中應(yīng)用十分廣泛。一般而言，水泥混凝土抗壓彈性模量設(shè)定為軸心抗壓強(qiáng)度1/3 時(shí)所表現(xiàn)出的彈性模量。

6 結(jié) 語(yǔ)

在公路施工中應(yīng)用水泥混凝土方式，其質(zhì)量控制難度較高，為確保其施工質(zhì)量，需要進(jìn)行水泥混凝土路面試驗(yàn)檢測(cè)。該公路工程在施工中，明確水泥混凝土試驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目，確定監(jiān)督方式，并以現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)、耐久性試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)、強(qiáng)度及彈性模量試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)為重點(diǎn)，為其質(zhì)量管理提供了相關(guān)依據(jù)，確保了該公路工程施工質(zhì)量，有效實(shí)現(xiàn)了公路工程綜合效益。

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