公路工程水泥混凝土原材料的試驗(yàn)檢測(cè)及質(zhì)量控制

李佳佳

摘要：水泥混凝土是工程施工的關(guān)鍵材料，做好原材料的檢驗(yàn)對(duì)于提高施工質(zhì)量有著關(guān)鍵的作用。本論述分析了在水泥混凝土原材料試驗(yàn)檢測(cè)中存在的問題，結(jié)合實(shí)際案例探討具體的試驗(yàn)檢測(cè)方法與內(nèi)容，最后指出相關(guān)的質(zhì)量控制措施，如先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)、全過程精細(xì)化管理等方面的內(nèi)容，以供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。

關(guān)鍵詞：公路工程;水泥混凝土;原材料;試驗(yàn)檢測(cè)

中圖分類號(hào)：U24???????????????????????????????????????????? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

公路工程建設(shè)過程中最為重要的材料是水泥混凝土，為了保障施工質(zhì)量，需做好對(duì)原材料的質(zhì)量的檢驗(yàn)。水泥混凝土本身具有成本低、耐腐蝕性和抗寒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)公路等級(jí)的設(shè)計(jì)差異，所選擇的水泥混凝土型號(hào)也會(huì)有所不同，在原材料檢測(cè)中需要確保高質(zhì)量材料的使用，保障公路工程順利實(shí)施。

1 水泥混凝土原材料檢測(cè)存在的問題分析

1.1 檢測(cè)缺少規(guī)范性

部分試驗(yàn)、檢測(cè)人員過度依賴經(jīng)驗(yàn)，為提高檢測(cè)效率沒有按照相關(guān)流程開展工作，造成試驗(yàn)結(jié)果和實(shí)際數(shù)據(jù)存在差異[1 ]。

1.2 取樣同質(zhì)性嚴(yán)重

由于檢測(cè)人員專業(yè)水平參差不齊，在試驗(yàn)取樣過程中，同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重[2 ]。在樣品同質(zhì)化的影響下，很多問題很難被發(fā)現(xiàn)，在后續(xù)施工期間會(huì)存在各種問題，對(duì)工程安全施工和質(zhì)量提升造成一定的隱患。

1.3 設(shè)備配套缺乏科學(xué)性

水泥混凝土原材料試驗(yàn)檢測(cè)中，設(shè)備老舊的問題極為突出，老舊的設(shè)備難以提升檢測(cè)精度，在長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)造成更大的誤差，導(dǎo)致最終的檢測(cè)結(jié)果必定缺乏準(zhǔn)確性。養(yǎng)護(hù)與維護(hù)工作不到位，也會(huì)對(duì)設(shè)備的性能造成不良影響。

2 水泥混凝土原材料試驗(yàn)檢測(cè)內(nèi)容和方法

2.1 案例背景

某高速公路二期工程建設(shè)，新建里程為14.62 km，14座橋梁設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為3 820 m，2條隧道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為1 085 m 。并在高速公路3 點(diǎn)重要位置設(shè)立互通立交，全線采取雙向四車道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)速度為100 km/h，路基寬度為26.0 m。為保障工程建設(shè)質(zhì)量，在施工開始前需要對(duì)水泥混凝土原材料進(jìn)行檢測(cè)。

2.2 砂料的檢測(cè)

砂料屬于混凝土混合料中的細(xì)骨料成分之一，在選擇砂料過程中，天然砂是首要選項(xiàng)，檢測(cè)天然砂中的雜質(zhì)含量，保障砂料的質(zhì)量和品質(zhì)滿足施工要求[3]。一般砂料的含泥量需要根據(jù)混凝土材料的強(qiáng)度等級(jí)來選擇。強(qiáng)度等級(jí)超出 C60，砂料的含泥量需要在2%以下;強(qiáng)度等級(jí)在 C30～ C60的區(qū)間內(nèi)，砂料中的含泥量需要在 3%以下;混凝土強(qiáng)度等級(jí)在 C30以下，砂料內(nèi)部的含泥量需要在5%以下。

另外還需要結(jié)合天然砂的材料性質(zhì)對(duì)其氯離子量進(jìn)行控制。如果所選擇的天然砂屬于預(yù)應(yīng)力砼材料，其內(nèi)部氯離子含量不能高于0.02%;如果屬于鋼筋混凝土用砂，氯離子含量不可超出0.06%。

2.3 水與拌合水的檢測(cè)

水是水泥混凝土的基礎(chǔ)組成材料，因此在原材料檢測(cè)過程中，水檢測(cè)不可忽略。一般水泥 pH 值呈現(xiàn)堿性，需要采取摻水的方式將水泥稀釋，降低其 pH 值，提升混凝土的質(zhì)量[4 ]。如果水泥酸堿度不在合理的范圍內(nèi)，很容易影響混凝土本身的強(qiáng)度等級(jí)。為了避免這類情況的發(fā)生，檢測(cè)人員需要對(duì)水中的 pH 值和礦物質(zhì)含量進(jìn)行檢測(cè)，酸堿度維持在適中的范圍內(nèi)，充分發(fā)揮凝結(jié)期間水泥的優(yōu)勢(shì)，提升水泥混凝土強(qiáng)度等級(jí)，保障公路工程的耐久性與穩(wěn)定性。而關(guān)于混凝土實(shí)際的檢測(cè)情況見表1 所列內(nèi)容所示。

混凝土拌合期間，需要選用自來水、地表水和地下水，在施工前需要作業(yè)人員重點(diǎn)檢查拌合水的酸堿度，保障水質(zhì)能夠滿足混凝土配置中的用水需求和要求，在整體上保障混凝土的安全性與穩(wěn)定性。

2.4 粗、細(xì)集料的檢測(cè)

粗集料和細(xì)集料本身很容易影響水泥混凝土的后期強(qiáng)度，在生產(chǎn)混凝土期間，需要加強(qiáng)對(duì)集料的檢測(cè)，保障集料的含泥量等相關(guān)指標(biāo)滿足混凝土施工要求，將質(zhì)量達(dá)標(biāo)的集料投放到水泥混凝土生產(chǎn)過程中[5]。在檢測(cè)過程中，需要著重檢測(cè)集料中泥塊的含量、壓碎值和含泥量等，并且明確各項(xiàng)指標(biāo)是否超出所規(guī)定的范圍，檢測(cè)的偏差度需要保持在合理的范圍內(nèi)。嚴(yán)格規(guī)范粗細(xì)集料的摻配比例，保證混凝土質(zhì)量。人工粗骨料質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果見表2 所示內(nèi)容。

同時(shí)砂石的質(zhì)量控制也是十分重要的內(nèi)容，在砂石檢測(cè)指標(biāo)中，包含砂石的規(guī)格、潔凈度和粒徑以及壓碎值等，保障所投入的砂石能夠和水、水泥等材料有效混合，提升水泥混凝土性能。在砂石料試驗(yàn)檢測(cè)期間，重點(diǎn)考慮以下兩個(gè)方面的內(nèi)容。

2.4.1?? 真實(shí)密度

真實(shí)密度是對(duì)砂石料質(zhì)量衡量的關(guān)鍵指標(biāo)之一，本質(zhì)是指砂石料真實(shí)體積的質(zhì)量。在進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)期間，可采取李氏比重瓶，選擇適量砂石料，進(jìn)行研磨后轉(zhuǎn)入到高溫環(huán)境烘干，稱重確定重量。隨后材料轉(zhuǎn)入到密度瓶中，用水煮沸，在煮沸過程中能夠發(fā)現(xiàn)閉口空隙中會(huì)持續(xù)有水分進(jìn)入，這時(shí)可以根據(jù)置換法進(jìn)行測(cè)量工作，確定整個(gè)樣品的真實(shí)體積。在上述試驗(yàn)之后能夠得到試樣的重量與體積，計(jì)算出材料的密度。為保障整個(gè)檢測(cè)結(jié)果的可靠性，在使用李氏比重瓶法期間可以進(jìn)行多次試驗(yàn)，分別匯總數(shù)據(jù)求取平均值。如果試驗(yàn)期間其密度在某一時(shí)間段超出0.02 g/cm3，則需要重新選擇試樣再重復(fù)上一步驟的操作。

2.4.2? 孔隙率

孔隙率是衡量砂石質(zhì)量特性的重要指標(biāo)，因此需要在試驗(yàn)后獲取準(zhǔn)確的孔隙率，試驗(yàn)結(jié)果的精度值為1%以內(nèi)。

2.5 水泥的檢測(cè)

水泥屬于一種膠結(jié)材料，也是影響混凝土強(qiáng)度的核心材料之一。在工程施工和原材料檢測(cè)期間，從水泥的強(qiáng)度、硬度與抗壓性3個(gè)方面進(jìn)行分析，選擇符合質(zhì)量要求的水泥型號(hào)。不能將硬化后的水泥用在施工中，影響混凝土后期強(qiáng)度。為滿足工程施工要求，還需利用抗壓彈性模量試驗(yàn)裝置（如圖1 所示）來檢測(cè)水泥的質(zhì)量。

3 公路工程水泥混凝土原材料質(zhì)量控制措施

基于上述公路工程中水泥混凝土原材料檢測(cè)的內(nèi)容和方法，在提高檢測(cè)效率的同時(shí)控制檢測(cè)質(zhì)量，為順利開展公路工程建設(shè)奠定基礎(chǔ)，為水泥混凝土相關(guān)生產(chǎn)工作提供可靠的檢測(cè)數(shù)據(jù)，在源頭上防止質(zhì)量問題發(fā)生。

3.1 前沿化檢測(cè)技術(shù)的引入與使用

3.1.1 回彈彎沉檢測(cè)技術(shù)

在檢測(cè)公路路面的撓度期間，回彈彎沉檢測(cè)是應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)形式，該技術(shù)主要以重錘為主要的裝置，可以在特定的高度下自由落體，隨后測(cè)量重錘作用下公路的質(zhì)量情況[6]?；貜棌澇良夹g(shù)在不斷發(fā)展中已經(jīng)十分成熟，操作便捷，檢測(cè)結(jié)果可靠度較高，參考價(jià)值較高。在實(shí)際檢測(cè)期間，還可利用激光儀進(jìn)行輔助，快速檢測(cè)公路沉降速率。

3.1.2 地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)技術(shù)

該技術(shù)主要是向待測(cè)物發(fā)射高頻電磁波，通過電磁波的反射來收集部分電磁波回饋信息，判斷待測(cè)物內(nèi)部的情況。該技術(shù)具有操作便捷、結(jié)果直觀、精度較高的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)。

3.2 全流程精細(xì)化的原材料管理

水泥混凝土原材料的檢測(cè)貫穿于整個(gè)工程施工過程中，除施工期間需要進(jìn)行采樣檢測(cè)之外，還需在入庫(kù)階段加強(qiáng)，構(gòu)建完善的材料供應(yīng)系統(tǒng)，詳細(xì)記錄規(guī)格、型號(hào)和數(shù)量在內(nèi)的各種信息和數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)原材料檢測(cè)的全流程監(jiān)控。

還需做好原材料的儲(chǔ)存管理，避免原材料受到潮濕和污染，水泥受潮硬結(jié)成塊，不能應(yīng)用到施工中，造成原材料的浪費(fèi)。在此期間，可以采取防護(hù)棚等措施來避免原材料受損。

4 結(jié)束語(yǔ)

做好水泥混凝土原材料檢測(cè)工作不僅是公路工程施工的關(guān)鍵內(nèi)容，更是公路工程質(zhì)量提升的必要基礎(chǔ)。因此需要工程管理與技術(shù)人員做好原材料的檢測(cè)，獲取高性能的水泥混凝土材料，提升公路建設(shè)的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]? 李萬舉，叢鋮東，王文宏.建筑垃圾材料在北京公路工程中的試驗(yàn)研究[J]. 中外公路，2019，39（4）：5.

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[5]? 吳雙.公路工程水泥混凝土原材料的試驗(yàn)檢測(cè)及質(zhì)量把控[J].黑龍江交通科技，2021，44（9）：239-240.

[6]? 張國(guó)玲.公路工程水泥混凝土原材料的試驗(yàn)檢測(cè)及質(zhì)量控制[J].居舍，2021（18）：29-30，48.