公路工程水泥混凝土原材料的試驗檢測及質量控制

宋彩娜

(山西省交通建設工程質量檢測中心(有限公司)，山西 太原 030032)

1 公路工程混凝土原材料的試驗檢測方法

1.1 水

水的可選類型較多，例如自來水、干凈的地下水均具有可行性。在選用水時，需重點關注其純凈度、有害離子的類型及總量，將其作為試驗檢測工作的重點考慮對象。

1.2 石子

在石子的試驗檢測工作中，技術人員需著重考慮壓碎值，若該值偏大，則不宜投入到高標號混凝土的生產中。若存在較明顯的針片狀現象，且級配不高，此時將導致石子存在較大的空隙率，將其應用于生產中，易影響混凝土的可泵性，若因條件限制而需使用此類石子，則需合理調整黃砂和水泥的用量。

1.3 黃砂

在選用中砂時，含泥量是試驗檢測工作中的重點指標，應判斷是否存在含泥量偏高的情況。技術人員可通過灑水的方式將黃砂潤濕，取適量樣品于手中搓揉，若手中殘留的泥粉量較多，則表明含泥量偏高，缺乏可行性；若選用的是粗砂或細砂，則需重點考慮砂率，必要時可摻入適量粉煤灰，以便充分發揮出黃砂的應用價值。

1.4 粉煤灰

通過粉煤灰的應用，有助于改善混凝土的綜合性能，例如流動性將隨著粉煤灰的使用而發生改變。但粉煤灰的生產廠家較多，各自所采取的生產工藝不盡相同，粉煤灰的質量良莠不齊，在實際應用中粉煤灰對水的需求量將存在差異，需差異化對待。在粉煤灰的試驗檢測中，需重點考慮其對水的需求量。通常，在粉煤灰細度加大時，其耗水量將隨之增加；在細度偏小時，粉煤灰的耗水量減少，有助于降低水泥的用量，同時外加劑的使用量也隨之減少，在保證混凝土質量的同時還可減少材料投入量；而對于耗水量較多的粉煤灰，在施工中需摻入相對更多的水，其水灰比加大，混凝土的強度偏低，為保證混凝土的綜合性能，則需額外摻入外加劑，存在質量控制難度高、材料用量多的問題。

1.5 外加劑

外加劑的用量雖少，但在改善混凝土性能方面具有突出的作用。對于減水率低的外加劑，將其應用于混凝土生產后，為確保坍落度可維持在合理的區間內，將增加耗水量，或是在原基礎上調整外加劑的摻量。為判斷外加劑的減水率，部分試驗檢測工作中將凈漿流動度作為控制指標，但其代表性不強，易出現誤判。對于陳化時間偏長的水泥，相較于常規狀態而言其正電性較小，初始凈漿流動度較大，在初期(1 h內)雖然存在凈漿流動損失但甚微。經試驗檢測發現，對于相同批次的外加劑，通過與新鮮水泥的混合后，制得的凈漿的流動度為163 mm，1 h后該值減小至68 mm，而水泥陳化21 d后，再次檢測發現該值達到240 mm，存在較明顯的差距。因此，在試驗檢測中需充分是否使用到新鮮的水泥，以免對檢測結果的準確性造成影響。

1.6 水泥

水泥是混凝土中不可或缺的材料，強度是衡量水泥性能的關鍵指標，而水泥在此方面的性能將隨之對混凝土的整體強度帶來影響。根據C/W=fco/(fce×0.46)40.07展開分析，可以發現在水灰比一定的條件下，混凝土強度fco與水泥強度fce具有正比關系。若原混凝土的強度為C30，應用P.042.5級水泥(強度48 MPa)，經檢測后可知水灰比C/W=1.63，若由于種種原因而采用的是P.032.5級水泥(強度38 MPa)，在水灰比不發生改變的條件下，制得的混凝土在強度方面有降低的變化趨勢，即27.3 MPa，難以滿足強度等級要求。在公路工程施工中，應當充分考慮水泥強度級別，根據此方面的參數合理控制混凝土的強度乃至綜合質量。

2 公路工程中混凝土原材料的質量控制

2.1 混凝土配合比的控制

配合比反映的是水泥、砂、水、外加劑等各類材料的使用比例情況，配合比將直接對混凝土的使用效果帶來影響。在配合比的控制中， 應組織物理性能試驗，確定混凝土性能達到最佳狀態下的具體配比(要求強度、耐久性等均可滿足要求)，作為后續混凝土生產的參考依據。為確保各類材料的用量具有合理性，需準備高精度的稱量系統，在施工前加以校驗，切實提高稱量精度，保證稱量結果的可靠性，以免因精度不足而出現材料用量偏差。此外，混凝土生產人員需嚴格遵循設計配比，在未經許可時不可隨意更改。

2.2 混凝土拌和質量的控制

水泥、砂等各類原材料需充分拌和，形成均勻性較好的混合料，為滿足此要求，一方面需適配高性能的拌和設備，利用該裝置高效拌和，并定期組織檢維修工作，及時發現問題，以正確的方法處理，從源頭上規避質量問題；另一方面，需嚴格控制拌和時間，確保出廠的混凝土具有均勻性，使各項質量指標均滿足要求。

2.3 合理應用前沿的檢測技術

(1)回彈彎沉檢測技術

以重錘為主要檢測裝置，使其自由落體，檢測路面的實際情況，對路面的質量做出客觀的判斷。工程實踐表明，回彈彎沉檢測技術的應用優勢突出，主要體現在如下幾方面：①回彈彎沉檢測對環境的適應性較強，且不會完全干擾現場交通，車輛的通行秩序良好；②試驗檢測的效率較高，結果較為準確，可用于反映實際施工情況；③可根據需求適配激光儀，通過多類裝置的協同使用，進一步提高檢測效率，準確測定路面的沉降速率，以便給質量分析以及質量控制工作的開展提供參考依據。

(2)地質雷達檢測技術

地質雷達裝置向待測對象發射高頻電磁波，再進行接收，以返回的信息為依據，對被檢測結構的內部質量情況做出判斷。為充分發揮出地質雷達探測技術的應用優勢，需按照特定的流程規范操作，主要有：①以計算機為主要控制裝置，向控制單元發送特定的指令，給后續試驗工作提供指導；②控制單元運行，發射和接收信號；③經過信號的流動后，觸發控制單元，由該裝置傳送特定的信號，電磁波在傳輸過程中發生反射，由特定裝置接收，再傳遞至計算機內；④依托于軟件以及信息處理技術，判斷被測物的內部質量。

3 結 語

綜上所述，水泥混凝土是絕大部分公路工程中的重點施工材料，其性能將受到水泥、砂、水等原材料的影響，因此需選用質量達標的原材料。在公路工程施工中，一方面需做好對各類原材料的試驗檢測工作，準確判斷原材料的質量情況，將達標的材料投入至混凝土生產中；另一方面則需加強對原材料的質量控制。通過多重措施的應用，切實推動公路工程建設工作的開展。