公路工程水泥混凝土原材料的試驗檢測及質(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，做好原材料的檢驗對于提高施工質(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檢測中存在的問題，結(jié)合實際案例探討具體的試驗檢測方法與內(nèi)容，最后指出相關(guān)的質(zhì)量控制措施，如先進的檢測技術(shù)、全過程精細化管理等方面的內(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;試驗檢測

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0 引言

公路工程建設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，需做好對原材料的質(zhì)量的檢驗。水泥混凝土本身具有成本低、耐腐蝕性和抗寒性強等優(yōu)點。根據(jù)公路等級的設計差異，所選擇的水泥混凝土型號也會有所不同，在原材料檢測中需要確保高質(zhì)量材料的使用，保障公路工程順利實施。

1 水泥混凝土原材料檢測存在的問題分析

1.1 檢測缺少規(guī)范性

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

1.2 取樣同質(zhì)性嚴重

由于檢測人員專業(yè)水平參差不齊，在試驗取樣過程中，同質(zhì)化現(xiàn)象嚴重[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)施工期間會存在各種問題，對工程安全施工和質(zhì)量提升造成一定的隱患。

1.3 設備配套缺乏科學性

水泥混凝土原材料試驗檢測中，設備老舊的問題極為突出，老舊的設備難以提升檢測精度，在長時間使用后會造成更大的誤差，導致最終的檢測結(jié)果必定缺乏準確性。養(yǎng)護與維護工作不到位，也會對設備的性能造成不良影響。

2 水泥混凝土原材料試驗檢測內(nèi)容和方法

2.1 案例背景

某高速公路二期工程建設，新建里程為14.62 km，14座橋梁設計長度為3 820 m，2條隧道設計長度為1 085 m 。并在高速公路3 點重要位置設立互通立交，全線采取雙向四車道標準設計，設計速度為100 km/h，路基寬度為26.0 m。為保障工程建設質(zhì)量，在施工開始前需要對水泥混凝土原材料進行檢測。

2.2 砂料的檢測

砂料屬于混凝土混合料中的細骨料成分之一，在選擇砂料過程中，天然砂是首要選項，檢測天然砂中的雜質(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)混凝土材料的強度等級來選擇。強度等級超出 C60，砂料的含泥量需要在2%以下;強度等級在 C30～ C60的區(qū)間內(nèi)，砂料中的含泥量需要在 3%以下;混凝土強度等級在 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)對其氯離子量進行控制。如果所選擇的天然砂屬于預應力砼材料，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

水是水泥混凝土的基礎(chǔ)組成材料，因此在原材料檢測過程中，水檢測不可忽略。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度等級。為了避免這類情況的發(fā)生，檢測人員需要對水中的 pH 值和礦物質(zhì)含量進行檢測，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，提升水泥混凝土強度等級，保障公路工程的耐久性與穩(wěn)定性。而關(guān)于混凝土實際的檢測情況見表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、細集料的檢測

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

同時砂石的質(zhì)量控制也是十分重要的內(nèi)容，在砂石檢測指標中，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。在砂石料試驗檢測期間，重點考慮以下兩個方面的內(nèi)容。

2.4.1?? 真實密度

真實密度是對砂石料質(zhì)量衡量的關(guān)鍵指標之一，本質(zhì)是指砂石料真實體積的質(zhì)量。在進行該實驗期間，可采取李氏比重瓶，選擇適量砂石料，進行研磨后轉(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)閉口空隙中會持續(xù)有水分進入，這時可以根據(jù)置換法進行測量工作，確定整個樣品的真實體積。在上述試驗之后能夠得到試樣的重量與體積，計算出材料的密度。為保障整個檢測結(jié)果的可靠性，在使用李氏比重瓶法期間可以進行多次試驗，分別匯總數(shù)據(jù)求取平均值。如果試驗期間其密度在某一時間段超出0.02 g/cm3，則需要重新選擇試樣再重復上一步驟的操作。

2.4.2? 孔隙率

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

2.5 水泥的檢測

水泥屬于一種膠結(jié)材料，也是影響混凝土強度的核心材料之一。在工程施工和原材料檢測期間，從水泥的強度、硬度與抗壓性3個方面進行分析，選擇符合質(zhì)量要求的水泥型號。不能將硬化后的水泥用在施工中，影響混凝土后期強度。為滿足工程施工要求，還需利用抗壓彈性模量試驗裝置（如圖1 所示）來檢測水泥的質(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的內(nèi)容和方法，在提高檢測效率的同時控制檢測質(zhì)量，為順利開展公路工程建設奠定基礎(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 前沿化檢測技術(shù)的引入與使用

3.1.1 回彈彎沉檢測技術(shù)

在檢測公路路面的撓度期間，回彈彎沉檢測是應用較為廣泛的技術(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，隨后測量重錘作用下公路的質(zhì)量情況[6]。回彈彎沉技術(shù)在不斷發(fā)展中已經(jīng)十分成熟，操作便捷，檢測結(jié)果可靠度較高，參考價值較高。在實際檢測期間，還可利用激光儀進行輔助，快速檢測公路沉降速率。

3.1.2 地質(zhì)雷達探測技術(shù)

該技術(shù)主要是向待測物發(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、精度較高的特點與優(yōu)勢。

3.2 全流程精細化的原材料管理

水泥混凝土原材料的檢測貫穿于整個工程施工過程中，除施工期間需要進行采樣檢測之外，還需在入庫階段加強，構(gòu)建完善的材料供應系統(tǒng)，詳細記錄規(guī)格、型號和數(shù)量在內(nèi)的各種信息和數(shù)據(jù)，實現(xiàn)原材料檢測的全流程監(jiān)控。

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

4 結(jié)束語

做好水泥混凝土原材料檢測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，獲取高性能的水泥混凝土材料，提升公路建設的質(zhì)量。

參考文獻：

[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研究[J]. 中外公路，2019，39（4）：5.

[2]? 馬銀華，馬海嘯，官馨，等.纖維混凝土斷裂性能試驗研究與數(shù)值模擬[J].公路交通科技，2019，36（12）：10.

[3]? 莊坤.談公路工程水泥混凝土原材料的試驗檢測及質(zhì)量控制[J].交通科技與管理，2021（4）：2.

[4]? 李帆.公路工程水泥混凝土原材料的試驗檢測及質(zhì)量控制[J].商品與質(zhì)量，2020（4）.

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

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