關于橋梁工程材料質量檢測的研究

喻紅月

（健研檢測集團重慶有限公司，重慶 400000）

0 引言

隨著建筑科學技術的進步，我國當今的橋梁工程規模已經相當龐大，如近幾年的港珠澳大橋更是刷新了世界上的多項紀錄。如此規模浩大的橋梁工程對于工程材料的要求自然也非常高。因此為了保障橋梁工程在日后能夠持續發揮作用，并且規范我國工程建筑行業的良好發展，需要對工程材料檢測質量控制體系進行建設。這樣既保證了最終工程的安全可靠，也促進了我國建筑工程行業的發展。而劣質的不符合工程標準的材料對于工程項目的威脅是多維度的，豆腐渣工程既對人民的生命安全造成嚴重威脅，也阻礙著我國建筑行業的發展，影響著社會整體發展。

1 進行橋梁工程材料檢測質量控制的意義

材料是保證工程建筑得以有效實現其使用價值的重要基本因素，不同規格類型的建筑工程需要用到不同質量標準的材料，并且不同質量規格的材料在價格上也存在差異。因此部分不法建筑單位以次充好，為了謀求利益，不惜在建筑項目工程中使用質量不合格的材料，最終在建筑施工過程或者后續的使用過程中出現事故，造成巨大損失。因此，加強橋梁工程材料檢測質量控制分析能夠有效保證建筑工程的安全。對于整個行業來說，偷工減料、以次充好的行為無疑阻礙了行業的發展與進步，各建筑企業難以在工程項目當中為整個工程項目的質量水平提供的保障，并且在市場競爭當中，偷工減料行為如若成為常態，還會導致整個市場經濟秩序被擾亂，整個建筑行業都會喪失群眾以及輿論方面的支持，讓整個行業面臨信任危機。橋梁工程材料檢測工作能夠在工程項目前期對材料的質量進行明確，其檢測工作的水平以及質量決定著材料檢測工作最終結果的可靠性以及真實性，也就關系著整個工程的施工質量，并且通過材料檢測的方式，可以杜絕以次充好的行為。

其次，隨著材料技術的不斷發展，越來越多的新型材料被不斷地發明出來并應用到項目工程中，但是其使用價值需要經過實際的工程檢驗之后才能夠明確，而不能夠通過直接應用到實際工程中來檢驗其可靠性，因此需要借助材料質量檢測控制來對材料性能進行分析，從而促進新材料能夠更加迅速地表現出應用價值[1]。因此在一定程度上也能夠從不斷出現的新型建筑材料中發現可用的材料，拓展我國工程材料應用范圍，為工程施工的材料使用提供更多選擇，促進建筑工程行業發展。另一方面，進行工程材料的檢測還能夠針對不同工程所需材料的標準，發現質量符合標準但是價格相對低廉的材料，以此來推動橋梁工程行業朝更加專業高效的方向發展。

另外，加強橋梁工程材料檢測質量控制水平能夠對現有的建筑材料進行更加精細地區別劃分，從而選擇出價格更低廉規格質量更加接近工程標準的材料，有效避免了建筑材料性能過剩導致的成本浪費。加強材料檢測質量控制還能夠對當前市場上一些劣質的材料進行剔除，促進工程項目行業的材料規范。通過將所測得的材料進行記錄分類，從而對不同的材料進行明確劃分，以便于相關建筑人員進行參考，選擇適合工程項目的材料，進而推動行業標準化發展。無論是對于施工方，還是對于橋梁工程自身的效益，通過材料檢測都能夠帶來更高的收益，既能保障整個橋梁工程的質量水平，延長橋梁的使用壽命，從而獲得更高的社會效益以及經濟效益，還能夠在施工的過程中，有效管控施工單位等多方參建單位在工程施工材料方面損耗的經濟成本，構建一個更和諧且公平公正的市場競爭環境。

最后，針對橋梁施工材料的復合特性，可以就其不同成分含量之間所產生的實際效果來進行分析，比如砂石和水泥的比例在何種范圍內能夠發揮何種效用，進而在實際的施工中簡化混凝土制作的標準，從而提高施工團隊的效率，降低項目成本。

2 橋梁工程材料質量檢測的重要性

2.1 水泥材料的重要性

組成混凝土結構的主要原材料是水泥材料，因此，加強對水泥的管理至關重要。水泥材料出現質量問題的主要原因是水泥出現水化熱，水化熱會導致混凝土澆筑過程中出現裂縫。特別是質量差的劣質水泥，其在強度上無法承受橋梁工程基礎壓力的需求，同時，在與其他材料進行混合時兼容性不足，進而引發混凝土結構裂縫。這也是在橋梁投入使用后，加速工程腐蝕現象的根源所在。

2.2 骨料材料的重要性

骨料在橋梁工程中，主要起到提升結構耐久性和強度的作用。骨料的堅固性、化學物以及泥沙含量，都是制約骨料材料質量的原因。骨料中的粗集料在吸滿水分后，會嚴重影響骨料的性能，降低整體工程的抗壓性，進而引發混凝土結構的內部開裂，在投入使用后，隨著路面壓力的增加，內部裂縫逐漸加大，最終轉變為外部裂縫，縮短橋梁工程的使用壽命[3]。

2.3 外加劑材料的重要性

外加劑材料在橋梁工程中，起到輔助基礎材料加強整體工程抗壓能力的作用，是組成混凝土材料中，不可缺少的一部分，這些外加劑主要包含減水劑、阻銹劑等，其中減水劑能在混凝土澆筑時，吸收水化反應釋放的熱量，降低混凝土結構出現裂縫的風向；阻銹劑能降低鋼筋銹蝕發生的可能性。諸如此類的外加劑在混凝土結構的施工中，不同程度地提升混凝土性能，增加材料的耐受力。但多種外加劑同時使用也會造成無法兼容的問題，因此，在具體的應用中，應做好配比實驗，檢查好材料的兼容性。混凝土外加劑原理如圖1所示。

圖1 混凝土外加劑原理

3 橋梁工程橋梁材料檢測相關項目

橋梁材料檢測主要有四類材料，分別為混凝土、水泥、砂石以及鋼材，這四種材料檢測的過程以及檢測內容各不相同。混凝土檢測時不僅要對其混合狀態下的質量進行把控，還要對其混合前的原料進行檢測，以充分保證混凝土質量的穩定，從而能夠滿足工程質量標準，因此混凝土在檢測前不能夠完全混合，需要留下一部分原料以供檢驗[2]。其次是水泥的檢測，其主要檢測內容是水泥的凝結性、安定性以及精細程度，在檢測過程中要對同一批水泥進行平均分段檢測，確保該批次水泥品質相同且都符合標準。對于不同批次水泥要進行分別檢驗，但施工方最好保證使用同批次水泥，這樣在出現水泥質量問題后便于解決問題或者追究責任。再次是砂石檢測，其主要檢測內容是砂石的抗壓強度，另外根據砂石含泥量以及密度的不同對其進行分批檢測，以確保在實際應用中不受泥土的影響，每批進行兩次抽檢。最后是鋼材檢測，鋼材檢測的主要內容是鋼材的彎曲拉伸等的強度檢測；還有相關鋼材緊固件的抗滑以及軸力檢測，確保其作為關鍵連接部位時能夠起到充分的支撐作用；再者就是進行鋼材的金相檢測，對鋼材硬度以及組成成分進行檢測，以全面確保鋼材的質量；最后針對鋼材應力進行測試，以明確鋼材在關鍵部位的應力集中情況，避免因為應力過于集中造成鋼材可塑性差進而影響橋梁結構的穩定，如圖2所示。

圖2 混凝土的抗壓強度檢測

4 橋梁工程材料質量檢測的核心要點

4.1 水泥材料的檢測

從上文水泥材料的重要性分析，可知在開展橋梁工程施工的過程中，會應用到大量的水泥，所以水泥檢測屬于材料質量檢測的核心內容之一。由于市場中出售的水泥型號眾多，各類橋梁工程施工所選擇的水泥型號同樣具有許多差異，在對水泥材料進行檢測時，必須對以下幾點予以高度重視。

首先，對入場的所有水泥都進行嚴格的質量檢測，確保水泥所有性能都達到橋梁工程施工的材料應用要求，在復檢期間進行嚴格的質量檢測，若是在檢測期間發現部分水泥在抵達工程施工現場之后的時間早已超出90d，那么水泥性能就可能存在改變，基于此種現況下，就應該對水泥質量展開二次檢測。常規情況下，每次入場的水泥數量都必須少于200t，對于不同型號的水泥材料，必須分開檢測。

其次，在對水泥進行取樣時，通常應該借助連續檢測的方式進行相關工作，若是同種規格型號的水泥，則應該進行抽樣檢查。

最后，水泥混合料攪拌及其混合處理都必須確保充分與均勻，在確保其充分性與均勻性都符合要求以后，才能夠展開質量檢測工作。

4.2 混凝土整體結構的檢測

橋梁工程建設以混凝土結構較為常見，所以混凝土用量很大，因此，混凝土質量會對橋梁工程結構性能產生一定的影響，如圖3所示。

圖3 橋梁混凝土檢測

在對混凝土材料進行質量檢測時，必須確保取樣規范性，加強檢測流程的合理性，由于混凝土材料之中牽涉多種材料，如水泥、水、骨料、外加劑等，在具體施工時，必須對混凝土配合比予以合理設計，具體可根據《混凝土強度檢驗評定標準》（GB/T 50107—2010）和砂、石、外加劑、摻合料的相關標準執行。同時，在質量檢測時，不但應該對其中的各類材料進行單獨檢測，還應該對混凝土混合物進行嚴格的檢測，以此確保混凝土材料的所有性能指標都符合材料應用標準。

拌合物質量檢測工作同樣十分關鍵，在實際的質量檢測中，必須著重針對混凝土拌合物之內的氯離子數量以及堿含量進行嚴格的檢查，借助檢測把指標控制在要求范圍之內。通常情況而言，在對橋梁工程進行施工時，常規的質量目標范圍之內，混凝土材料拌合物之中的堿含量不應該超過3.0kg/m3，而氯離子數量，若是處在半潮濕以及潮濕的狀態下，應該確保氯離子數量不超過混凝土凝膠材料總質量的0.2%；若是處在干燥狀態下，則應該確保氯離子數量不超過混凝土凝膠材料總質量的0.3%；在除海水和冰鹽等一系列氯鹽狀態下，必須確保氯離子數量不超過混凝土凝膠材料總質量的0.1%。混凝土坍落度測試如圖4所示。

圖4 混凝土坍落度測試

由于橋梁工程建設中還包含預應力混凝土施工，在對預應力混凝土材料進行質量檢測時，其要求應該高于常規混凝土質量檢測。就預應力混凝土材料的質量檢測工作而言，其氯離子數量不超過凝膠材料總質量的0.6%，在對混凝土強度進行檢測時，必須展開分批次檢測，若是同批次混凝土，在進行檢測時，必須對其配合比予以合理設計。在對現澆混凝土結構進行檢測時，必須根據相關要求，進行更具針對性的檢測，并且交由專業水平更高的檢測機構展開各項工作。

4.3 鋼筋材料的檢測

鋼筋也屬于橋梁工程中無法替代的施工材料之一，借助鋼筋的合理應用，能夠最大限度加強結構可靠性和安全性，所以必須做好鋼筋材料的質量檢測工作。針對進場的鋼筋，都需要進行全面性的質量檢測，從而保證鋼筋力學性能達到要求，如圖5所示。

圖5 鋼筋材料檢測

在對鋼筋進行取樣時，針對指標規格相同的鋼筋，應該進行對比性檢測，借助這一檢測方式進行質量對比，但是在檢測過程中，必須從同一批次的鋼筋之內選擇至少兩根的鋼筋當作樣品，同時確保所選鋼筋樣品的彎曲長度在35～40cm，拉伸長度在40～50cm之間。鋼筋冷彎試驗如圖6所示。

圖6 鋼筋冷彎試驗

5 結語

橋梁工程質量同材料檢測質量控制水平密不可分，要不斷加強材料檢測質量控制管理水平，提供更加精確可靠的檢測數據，才能夠更好地保證橋梁工程的質量安全，更好地為人民出行以及社會運轉提供便利。在我們整個國家大步向前發展的過程中，各行各業都應當加強規范行業標準，共同推動社會主義美好明天的建設發展。