公路工程水泥混凝土強(qiáng)度檢測與評定分析

趙軍成

1公路工程水泥混凝土的強(qiáng)度分類

1.1標(biāo)準(zhǔn)條件下的強(qiáng)度

在驗(yàn)收公路工程水泥混凝土項(xiàng)目前需要檢測混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，通常會在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件下開展檢測試驗(yàn)，并且將結(jié)果對比相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對混凝土強(qiáng)度是否達(dá)標(biāo)做出明確的判斷。為了保證水泥混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)準(zhǔn)確需要施工單位、建設(shè)單位、監(jiān)理機(jī)構(gòu)在現(xiàn)場共同參與試樣的取樣、質(zhì)量判定。在標(biāo)準(zhǔn)條件下開展的混凝土強(qiáng)度測試受到實(shí)驗(yàn)條件的限制只能對材料的品質(zhì)進(jìn)行評判，但是公路主體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度卻難以得到真實(shí)準(zhǔn)確的反映，所以標(biāo)準(zhǔn)條件下檢測結(jié)果具有一定局限性。

1.2施工條件下的強(qiáng)度

受到公路工程所在環(huán)境、位置等不同因素的影響，不同的建設(shè)項(xiàng)目的施工條件差異性較大，為此，需要通過強(qiáng)度試驗(yàn)加強(qiáng)水泥混凝土施工現(xiàn)場強(qiáng)度控制，做好各個(gè)環(huán)節(jié)強(qiáng)度狀況的監(jiān)測，從而幫助施工人員更好地把握水泥混凝土的施工質(zhì)量。施工條件下的強(qiáng)度檢測數(shù)據(jù)具有更強(qiáng)的參考價(jià)值，能夠?qū)Σ煌h(huán)境下公路強(qiáng)度情況進(jìn)行客觀準(zhǔn)確判斷.施工人員根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果能夠更合理地選用施工或者養(yǎng)護(hù)方案。

2不同條件下水泥混凝土強(qiáng)度的區(qū)別

2.1混凝土樣件的養(yǎng)護(hù)條件存在差異

標(biāo)準(zhǔn)條件下的養(yǎng)護(hù)通常以標(biāo)準(zhǔn)測試條件得到的結(jié)果作為參考，而施工條件下的檢測可以為工作人員提供和施工現(xiàn)場條件一致的檢測結(jié)果，工作人員可以更加準(zhǔn)確地判斷使用何種養(yǎng)護(hù)方案。

2.2評定的方式存在差異

統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)差對比法和非統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)差對比法是標(biāo)準(zhǔn)條件下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)評定的基礎(chǔ)而施工條件下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)需要保持和各個(gè)施工段和施工環(huán)境相一致進(jìn)行水泥混凝土強(qiáng)度測試.所得到的數(shù)據(jù)結(jié)果更加貼近實(shí)際公路工程強(qiáng)度。

2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果的目的存在差異

標(biāo)準(zhǔn)條件下試驗(yàn)主要是準(zhǔn)確地判斷水泥混凝土材料的強(qiáng)度，明確混凝土材料是否能夠滿足質(zhì)量規(guī)定要求，竣工驗(yàn)收階段常常在標(biāo)準(zhǔn)條件下檢測判定公路強(qiáng)度是否達(dá)標(biāo)。施工條件下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和施工各個(gè)環(huán)節(jié)的環(huán)境條件保持對應(yīng)，能夠?yàn)橘|(zhì)量強(qiáng)度追蹤提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3水泥混凝土的強(qiáng)度檢測方式

受到周圍條件的影響，公路工程中為了保證強(qiáng)度檢測的有效性通常采用就地取材的方式。當(dāng)前常用的方法包括鉆芯法、回彈法、超聲檢測法等。

3.1鉆芯法

鉆芯法當(dāng)前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于公路工程強(qiáng)度檢測當(dāng)中.該方法能夠獲得準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)，能夠?qū)炷翉?qiáng)度進(jìn)行直觀判斷，帶包性較強(qiáng)。在具體開展檢測時(shí)，首先按照規(guī)范要求鉆取樣本，樣本高度和直徑分別為100mm和150mm，實(shí)際抗壓試驗(yàn)中直徑值應(yīng)當(dāng)控制在75mm以內(nèi)。在鉆芯取樣時(shí)要堅(jiān)持隨機(jī)原則，保證從工程地基取樣，取樣要具有代表性。但是當(dāng)前很多工程取樣中可能會受到各種因素影響存在片面性的問題，導(dǎo)致檢測得到的數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確度降低，通常僅僅是為公路工程提供參考，芯樣的測試數(shù)據(jù)能夠發(fā)揮回彈法測試值的補(bǔ)償作用。

3.2回彈法

回彈法大多是檢測施工現(xiàn)場水泥混凝土的強(qiáng)度.當(dāng)前已經(jīng)在我國有著廣泛的應(yīng)用。回彈法容易受到諸多因素的影響，比如檢測區(qū)的溫濕度。為了保證回彈檢測的準(zhǔn)確性，對于濕度較大地區(qū)可以采用多次試驗(yàn)、修整系數(shù)的方式優(yōu)化檢測結(jié)果，將測量數(shù)據(jù)有效性提升。碳化深度也會對回彈法測定值產(chǎn)生影響，為此在試驗(yàn)時(shí)要注意將碳化層去除干凈。可以綜合采用鉆芯法修整碳化深度較大區(qū)域的水泥混凝土強(qiáng)度檢測數(shù)據(jù)結(jié)果。

3.3超聲回彈法

在公路水泥混凝土強(qiáng)度檢測中.超聲回彈法是非常簡單的一種試驗(yàn)方法。超聲回彈法主要是綜合利用回彈儀和超聲儀對水泥混凝土強(qiáng)度進(jìn)行分析，利用超聲波波速和回彈值測評水泥混凝土的強(qiáng)度。兩種設(shè)備的有效結(jié)合能夠優(yōu)化測量結(jié)果，提升測量結(jié)果準(zhǔn)確性。在測量過程中，首先需要做好待測區(qū)域混凝土的選擇，用這兩種設(shè)備對該區(qū)域混凝土的聲時(shí)值和回彈值的大小分別進(jìn)行測量，然后核算測量的結(jié)果，對該區(qū)域水泥混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行推斷。一般情況下，混凝土表層的強(qiáng)度可以利用回彈儀得到精確的監(jiān)測結(jié)果，但是卻難以準(zhǔn)確地估計(jì)混凝土內(nèi)部的承載力。用超聲波能夠通過傳播速度對混凝土內(nèi)部情況進(jìn)行判定，從而對水泥混凝土的強(qiáng)度情況有更加清楚的了解。

4抗折法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)

4.1混凝土抗折儀主要技術(shù)指標(biāo)

抗折儀的強(qiáng)度檢測范圍、荷載表力值分辨率分別為10～100MPa和1N，其最大拔出力要≥10kN。

4.2試件制備

用C10-C100混凝土制備標(biāo)準(zhǔn)試件并且按照實(shí)際施工情況進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，在不受風(fēng)吹雨淋的場所放置試塊，當(dāng)達(dá)到養(yǎng)護(hù)期限后進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)檢測。如果是高強(qiáng)度混凝土制備的試件還要做好溫度變化規(guī)律的分析，從而對高強(qiáng)混凝土低強(qiáng)度區(qū)段數(shù)據(jù)有明確的了解。

4.3試驗(yàn)過程

首先，從同批次試件中選取三個(gè)。其次，用抗折裝置試件導(dǎo)管裝好試件，并且用連接板連接好抗折試件中央?yún)^(qū)域和壓力桿，通過壓力傳感將向上的壓力施加在抗折試件中間部位。再次，壓力逐漸增大直到將試件折斷，對其對應(yīng)的峰值壓力讀取并且對垂直與直徑方向的端口位置進(jìn)行測量.直徑為測得的直徑平均值，然后利用抗折強(qiáng)度計(jì)算公式合理地計(jì)算出水泥混凝土試件的抗折強(qiáng)度。最后，經(jīng)過抗壓試驗(yàn)確定同一組同批次標(biāo)準(zhǔn)試件強(qiáng)度，得到混凝土抗壓強(qiáng)度代表值。如下圖為試件受力簡圖。

4.4試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

對應(yīng)的數(shù)據(jù)組主要由各個(gè)強(qiáng)度等級下的時(shí)間抗壓強(qiáng)度代表值和時(shí)間名義抗折強(qiáng)度值組成，配合最小二乘法回歸分析數(shù)據(jù)，得出強(qiáng)曲線。

4.5結(jié)論

通過分析可知抗折法有著簡單的操作方式，能夠?qū)⑵溆鄼z測方法的影響盡量抵消，混凝土抗壓強(qiáng)度和高度直接受到抗折強(qiáng)度結(jié)果的影響.構(gòu)建側(cè)墻曲線能夠提升數(shù)據(jù)結(jié)果的精確度。該方法可以應(yīng)用于現(xiàn)代高密度配筋構(gòu)件混凝土的強(qiáng)度檢測上。

5水泥混凝土強(qiáng)度檢測評定注意事項(xiàng)

為了將水泥混凝土強(qiáng)度檢測評定的真實(shí)性盡量提高，避免檢測最終結(jié)果受到操作誤差、控制不到位等情況的影響，在具體施工中需要從以下方面加強(qiáng)控制：

第一，對各個(gè)機(jī)具的工作狀態(tài)進(jìn)行仔細(xì)檢查，確保鉆頭和鉆孔尺寸要求相一致。工作人員要通電檢查設(shè)備運(yùn)行狀況，確定鉆具旋轉(zhuǎn)方向合格后再安裝鉆頭。

第二，做好鉆取位置的選定并且準(zhǔn)備好機(jī)具，擺動行走輪到后方180°操縱手柄后讓方向輪和行走輪脫離地面并且充分接觸底座和構(gòu)筑物。最后找平階段需要工作人員準(zhǔn)確地調(diào)整螺絲，保證水準(zhǔn)儀中氣泡在中央位置。

第三，鉆芯過程中加強(qiáng)控制鉆取過程，嚴(yán)格按照規(guī)范要求鉆取試驗(yàn)并且妥善保存，避免破壞芯樣而影響到強(qiáng)度檢測結(jié)果。

第四，準(zhǔn)確地測試試件的強(qiáng)度并且準(zhǔn)確計(jì)算推定，可以借助其他檢測方式實(shí)現(xiàn)檢測結(jié)果準(zhǔn)確性的優(yōu)化，最終將試件的實(shí)際情況真實(shí)地反映出來。

第五，工作人員在向試件施加荷載過程中需要對試件發(fā)生破壞時(shí)的臨界荷載和預(yù)期是否匹配提高重視，同時(shí)檢查確認(rèn)同一個(gè)批次的試件臨界荷載。如果材質(zhì)較大那么需要將檢測暫停，同時(shí)讀取記錄儀表盤上的數(shù)據(jù)，查找發(fā)生問題的原因，如果發(fā)現(xiàn)是操作失誤、設(shè)備故障等原因造成這種現(xiàn)象需要作廢數(shù)據(jù)并且從新測定，避免盲目推斷水泥混凝土的強(qiáng)度。

6結(jié)語

作為公路工程建設(shè)的重要材料，混凝土的強(qiáng)度直接影響公路工程的質(zhì)量。在評定公路工程建設(shè)質(zhì)量的時(shí)候，水泥混凝土強(qiáng)度檢測合理性和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性都是重要的參考依據(jù)。工作人員應(yīng)當(dāng)采取合理的評定標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法，提高水泥混凝土強(qiáng)度測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文首先就公路工程水泥混凝土的強(qiáng)度分類進(jìn)行了探討，區(qū)分了不同條件下水泥混凝土強(qiáng)度測試的區(qū)別，就當(dāng)前常見的強(qiáng)度檢測方式進(jìn)行了說明，并且針對抗折法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)中的應(yīng)用進(jìn)行了細(xì)致分析，提出了強(qiáng)度檢測評定注意事項(xiàng)。希望通過不斷提升水泥混凝土強(qiáng)度檢測評定合理性來為工作人員提供參考，推動我國公路工程朝著高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)的方向持續(xù)健康發(fā)展，為居民提供更加舒適、安全的交通基礎(chǔ)設(shè)施。