公路工程施工中混凝土的質(zhì)量檢測方法研究

毛心斌

摘要：混凝土是公路工程中使用最為廣泛的材料之一，因此，其質(zhì)量優(yōu)良與否直接決定著整個公路工程的施工質(zhì)量，情況嚴(yán)重時甚至可能導(dǎo)致工程返工，不僅工期延長，而且施工成本也會因此增加。所以，必須要格外重視混凝土的質(zhì)量檢測。

Abstract： Concrete is one of the most widely used materials in highway engineering. Therefore， its quality directly determines the construction quality of the entire highway project. In severe cases， it may even lead to rework， which not only extends the construction period but also increases cost. Therefore， special attention must be paid to the quality inspection of concrete.

關(guān)鍵詞：公路工程;施工;混凝土;質(zhì)量檢測方法

Key words： highway engineering;construction;concrete;quality inspection methods

中圖分類號：U415.12 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）06-0160-02

0 ?引言

對于建設(shè)項目而言，混凝土是一種不可或缺的施工材料，公路工程也不例外，其被廣泛的應(yīng)用于工程施工的所有流程中，因此采取合適的質(zhì)量檢測方法來確保其質(zhì)量十分重要。本文從混凝土的質(zhì)量檢測要點著手展開論述，分析了其檢測依據(jù)，并介紹了三種應(yīng)用較為普遍的質(zhì)量檢測方法。

1 ?混凝土質(zhì)量檢測要點

1.1 混凝土質(zhì)量等級

①少數(shù)漏筋。若是柱梁的非縱向鋼筋存在漏筋，規(guī)定其長度不得大于10cm;若是在地基或墻板處的非縱向鋼筋存在漏筋，規(guī)定其長度不可大于20cm。②少數(shù)蜂窩。若是梁柱存在蜂窩，則外表面積不得大于500cm2;若是在地基或墻板處存在蜂窩，則不得大于1000cm2。③少數(shù)孔洞。若是梁柱存在孔洞，面積不可超過10cm2;地基和墻板處的孔洞面積應(yīng)低于100cm2。④少數(shù)夾渣。通常而言，夾渣層深度與梁柱夾渣層長度不可超過5cm，地基與墻板的不得大于20cm。

1.2 原材料質(zhì)量

原材料質(zhì)量是否過關(guān)是保障公路工程施工質(zhì)量達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)，因此，也要對混凝土原材料進(jìn)行必要的檢測。例如在重慶豐都至忠縣高速公路施工中，為保證公路施工質(zhì)量，會在現(xiàn)場施工前對混凝土原材料進(jìn)行檢測，檢測工作由試驗室負(fù)責(zé)，檢測對象主要為此工程施工中需要使用到的砼、砂漿、鋼筋等原材料做充分合理的檢測，以此確保施工所用的原材料都是質(zhì)量合格的。并且，對原材料入場進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查，試驗室首先會對其質(zhì)保證明以及外觀質(zhì)量進(jìn)行審核驗證，再根據(jù)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行抽檢。而對于一些質(zhì)量情況存在較大波動的原材料（例如碎石、機制砂等等），一方面要從源頭處入手進(jìn)行質(zhì)量控制，前往砂石生產(chǎn)廠做實地考察，對其生產(chǎn)工藝提出合理意見，從而促進(jìn)工藝有所改進(jìn)，也使得生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量有所提升，另一方面則是要增加這類材料的入場抽檢頻率，使抽檢結(jié)果更接近實際情況。

2 ?檢測依據(jù)

在進(jìn)行公路工程施工過程中，混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計安全等級、基準(zhǔn)期、設(shè)計目標(biāo)可靠指標(biāo)以及路面材料性能、結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)等都應(yīng)當(dāng)達(dá)到工程項目施工的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。其中，材料性能和結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)的變異水平通常被劃分成三個等級（高、中、低），而變異水平等級設(shè)計參數(shù)的變異系數(shù)變化范圍需滿足下述要求（見表1）。

3 ?混凝土強度檢測的常用方法

3.1 回彈儀測定水泥混凝土強度試驗方法

3.1.1 原理及適用范圍

回彈法主要是通過分析混凝土表面硬度和抗壓強度間的關(guān)系來得出混凝土的具體抗壓強度的一種質(zhì)量檢測方法，且檢測過程中不會對混凝土造成損壞。此方法大多應(yīng)用于檢測新建和已建結(jié)構(gòu)混凝土的強度，檢測范圍為10～60MPa。其所具備的優(yōu)點有，技術(shù)發(fā)展成熟、操作方法便捷簡單、測試速度快、無損性以及檢測費用不高等，但是此檢測方法會受到結(jié)構(gòu)表面的情況干擾，例如在測量混凝土不同澆筑面或是測量面存在潮濕、風(fēng)化以及碳化時都會使得測試結(jié)果存在較大誤差。

3.1.2 試驗方法

3.1.2.1 試驗儀器

示值系統(tǒng)為數(shù)字式混凝土回彈儀，其使用時的環(huán)境溫度應(yīng)為-4～40℃，并且要按照相關(guān)規(guī)范定期檢修保養(yǎng)。

3.1.2.2 一般規(guī)定

任何一個結(jié)構(gòu)或是構(gòu)件測區(qū)數(shù)量不可低于10個;若是某一構(gòu)件存在方向尺寸低于4.5m并且另一方向尺寸低于0.3m的情況，那么可以適量減少測區(qū)數(shù)，不過不可低于5個;臨近兩個測區(qū)之間間隔的距離不能大于2m，測區(qū)距離構(gòu)件端部或是施工縫邊緣的間距應(yīng)保持在0.2～0.5m的范圍內(nèi);測區(qū)需要設(shè)置在使回彈儀位于水平方面檢測混凝土澆筑側(cè)面，若是此要求無法滿足，則使回彈儀處于非水平方面，檢測混凝土澆筑的側(cè)、表以及底面;測區(qū)應(yīng)當(dāng)選取設(shè)置在構(gòu)件的兩個對稱的可測量澆筑面上，但也可以設(shè)置在一個可測面上，要保證其分布均勻，不能存在過度密集的情況;在構(gòu)件的關(guān)鍵部位必須要設(shè)置測區(qū)，并且要注意離預(yù)埋件的距離;測區(qū)面積以低于0.04m2最佳;檢測面應(yīng)當(dāng)是混凝表面，而且要保證其干凈、平整，不能存在浮漿、污垢、蜂窩或是涂層等等，否則應(yīng)當(dāng)使用砂輪對其做清潔處理;對于一些會因彈擊而出現(xiàn)顫動的薄壁或小型構(gòu)件，在開始檢測之前需要進(jìn)行固定。

3.1.2.3 回彈值測量

首先，在進(jìn)行檢測時，應(yīng)當(dāng)使回彈儀的軸線始終保持垂直于檢測面，然后對其慢慢增壓，并讀數(shù)，再迅速復(fù)位;其次，測量點應(yīng)當(dāng)均勻地分布于測區(qū)之中，臨近兩點之間的距離不可超過20mm，測量點與外露鋼筋、預(yù)埋件的距離應(yīng)當(dāng)大于30mm，測量點不可設(shè)置在氣孔或是外露的石頭上，每個測點都只能彈擊一次。

3.2 超聲回彈綜合技術(shù)檢測法

3.2.1 原理及適用范圍

使用回彈法進(jìn)行混凝土質(zhì)量檢測主要作用是得知混凝土表面的質(zhì)量水平，但超聲波則能夠?qū)炷恋膬?nèi)部質(zhì)量進(jìn)行檢測，而超聲回彈綜合技術(shù)則是融合了這兩種方法的優(yōu)點，解決了只用一種方法時的檢測結(jié)果片面的問題，使得檢測準(zhǔn)確度更高。此項綜合技術(shù)具有技術(shù)成熟、無損性檢測等特點，通常比較適合用于有相對應(yīng)的兩個測試面的混凝土結(jié)構(gòu)。

3.2.2 現(xiàn)場測試

3.2.2.1 抽樣

①單個構(gòu)件檢測。每個構(gòu)件上應(yīng)至少設(shè)置10個測區(qū);②按批抽樣檢測。抽樣數(shù)量不得低于同批次構(gòu)件的十分之三，而且至少要有10件，每個構(gòu)件上的至少要設(shè)置10個測試區(qū)，且同批次檢測的構(gòu)件間生產(chǎn)工藝、材料和性質(zhì)等級應(yīng)大致相同;③小構(gòu)件。若是構(gòu)件的長度未大于2m，則適量減少測區(qū)數(shù)，但是不得低于3個。

3.2.2.2 測區(qū)要求

①測區(qū)需設(shè)置在構(gòu)件混凝土澆筑方向的側(cè)面;②測區(qū)應(yīng)當(dāng)均勻地分布，臨近兩測區(qū)之間的距離以2m以內(nèi)最佳;③測區(qū)應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)離鋼筋密集區(qū)和預(yù)埋件，測區(qū)尺寸為200×200mm;④要保證測試面為干凈、平整、干燥的狀態(tài)，不能存在浮漿、接縫、污垢或是涂層等等，否則應(yīng)當(dāng)使用砂輪對其進(jìn)行打磨處理，并在打磨完成后擦拭干凈殘余的粉屑。

3.2.2.3 測試順序

所有測區(qū)都先做回彈測試，其后再做超聲測試。不同測區(qū)中的回彈值和超聲聲速值，在計算階段不能隨意混用。

3.2.2.4 回彈值測量

應(yīng)按《回彈法評定混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》的要求，對構(gòu)件上每一測區(qū)的兩個相對測試面各彈擊8點，每一測點的回彈值測讀精確至1.0。

3.2.2.5 聲速值測量

①測試點。超聲測試點與回彈測試共用相同測區(qū)，每個相對測試面上需設(shè)置3個測點，而且發(fā)射與接收換能器的軸線應(yīng)為相同軸線;測試點處要平整、清潔，從而確保換能器可以充分地接觸混凝土;測試點要遠(yuǎn)離同聲傳播方向平行的鋼筋，否則可能存在短路的風(fēng)險;②聲波耦合。超聲測試點上要先涂上聲波耦合劑，在進(jìn)行測試時，換能器把耦合劑擠壓出再貼合在混凝土表面上，使得形成良好的耦合;③聲時測讀。超聲測試時，聲時值需要精確到0.1μs，聲速值要精確到0.01km/s，超聲測距的測量誤差不可大于±1%。

3.3 鉆芯法

3.3.1 原理及特點

鉆芯法屬于一種半破損的檢測方法，其通過在混凝土結(jié)構(gòu)物上鉆芯取樣，然后用壓力試驗機對其進(jìn)行檢測，從而獲得混凝土強度情況。此方法具有測量結(jié)果直觀且準(zhǔn)確的優(yōu)點，但是會對混凝土結(jié)構(gòu)帶來部分損壞。

3.3.2 試驗步驟

3.3.2.1 儀器設(shè)備

試驗機、鋸石機、磨石機、卡尺和鋼尺等。

3.3.2.2 試驗步驟規(guī)定

①對混凝土芯樣按照長徑比不低于1的尺寸要求進(jìn)行截取，測得的截取長徑比為2的試樣抗壓輕度則為軸心抗壓強度。其中，抗壓和劈裂抗拉試驗都需要安排3個試件作為一組;

②把試件的兩端使用磨石機處理平整，確保其端面平整度誤差小于直徑的10%，兩個端面要同中軸線保持垂直，然后作為試件的承壓面。試件四側(cè)不得存在鼓脹、縮頸等缺陷;

③用來進(jìn)行劈裂抗拉試驗的試件，還需要對其承受荷載的兩個相對母線處做磨平處理，最終所得的磨平面寬度要在15mm左右，用來放置劈裂墊條;

④在試件側(cè)面選取多個位置來測量其長度，長度結(jié)果精確至1mm，將兩個測量值的平均值定為試件長度。在試件中部測量兩次直徑，其中第二次測量方向要與上一次呈垂直關(guān)系，將測量解決精確至1mm，然后計算出兩次測量結(jié)果的平均值，將此平均值作為試件直徑;

⑤在開始試驗之前，要先將試件放于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室內(nèi)進(jìn)行一周的養(yǎng)護(hù)，其后再進(jìn)行相關(guān)試驗。

4 ?結(jié)束語

總而言之，不論公路工程使用的是混凝土磚結(jié)構(gòu)，還是應(yīng)用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在施工建設(shè)中都和混凝土存在密切聯(lián)系，公路工程質(zhì)量保證也需建立在混凝土質(zhì)量合格的基礎(chǔ)上。所以，必須要將混凝土質(zhì)量檢測工作落實到位，使得我國公里事業(yè)獲得更好的發(fā)展。

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