道路橋梁工程的原材料試驗檢測技術分析

張曉菲

(山西首科工程質量檢測有限公司，山西 臨汾 041000)

1 道路橋梁工程的原材料試驗檢測方法

道路橋梁工程的原材料試驗檢測方法種類很多，依照檢測方式的不同，可以被分為以下三種類型，見表1。

表1 道路橋梁工程的原材料試驗檢測方法

2 不同原材料的試驗檢測要點

2.1 水泥的檢測

水泥是道路橋梁工程重要的原材料，也是建設道路橋梁工程的基礎。試驗檢測人員在檢測水泥時，首先要對水泥的基本參數進行檢查，例如：水泥的出廠日期、級別、包裝、品種等參數，然后再對水泥的強度、安定性等性能指標檢測。確保水泥的各項參數指標符合道路工程的要求。其次，要根據水泥的出廠日期采取不同的檢測方法，如果水泥的出廠日期≥3個月，那么試驗檢驗人員要更換水泥，將水泥重新送檢，在檢測中心進行相應的檢測。除此之外，還要根據水泥的用途，采取針對性的檢查措施。如果水泥被應用于鋼筋砼結構中，那么要重點檢測水泥當中的氯化物，如果水泥含有氯化物，那么不能被應用于鋼筋砼結構中。再次，在水泥入場時，要限制每批水泥的重量。在相同批號、品種、等級、廠家的水泥連續進場時，要確保袋裝質量和散裝重量每批不能超過200t和500t。每一批次的水泥必須進行1次以上的抽樣檢查。最后，水泥試樣的抽檢應該選取相同批次的不同部位，取樣點應該≥20點。將所有取樣點的水泥試樣混合均勻以后，放入防潮容器中送檢，總水泥試樣質量應≥12kg。

2.2 砂和碎石的檢測

砂和碎石也是道路橋梁工程原材料的重要組成部分。砂和碎石的檢測指標很多。在眾多指標中，細度模數是砂最為重要的檢測指標，該指標主要利用篩分法進行檢測。壓碎值則是砂石最為重要的檢測指標。

本文以砂和碎石中的云母含量這一指標為例。云母是一種非常常見的造巖礦物，如果云母含量過高的話，會對砂和碎石的應用效果產生影響。我國在GB/T 14684—2011《建設用砂》中明確規定了，限定I類砂中的云母含量不能超過百分之一，限定II類和限定III類砂中的云母含量不能超過百分之二。云母作為一種表面光滑的薄片狀造巖礦物，其非常容易沿節理錯裂。因此，砂和碎石中的云母含量越高，其與水泥漿的粘結力就越差。據相關文獻報道，砂和碎石中的云母含量越高，混凝土拌合物的耐久、力學、工作性能就越差。

試驗檢測人員要想對砂和碎石中的云母含量進行檢測， 可以根據GB/T 14684—2011中規定的方法進行測試。即從砂和碎石中取樣，然后取15g試樣，利用鋼針和放大鏡將云母挑出，再稱出云母的質量。取兩次試驗的平均值作為云母含量的結果。這種方法僅能查出粒徑≥0.3mm云母顆粒的含量，是一種比較落后的檢測方法。在砂和碎石中，還存在著許多粒徑較小的云母顆粒，這種云母顆粒難以被肉眼觀察，因此需要借助儀器進行測試。X-射線衍射法是現階段比較常用的一種云母含量檢測方法，這種方法能夠有效的對砂和碎石中的游離云母進行定性與定量分析，在確定物相種類的同時，還能準確計算物相的含量。X-射線衍射法的原理為：利用物相的衍射強度，判斷其在混合物中的含量，從而得出混合物中不同物相的質量百分比。物質衍射峰強度與含量的關系下見公式。

其中，Ka和Kb代表云母和內標物質的參比強度。Ia和Ib代表云母和內標物質的定量衍射峰積分強度。Xa和Xb代表云母和內標物質在混合樣中的含量。

2.3 鋼筋的檢測

鋼筋也是道路橋梁工程原材料中的重要組成部分之一。我國對于鋼筋的檢測有著明確的要求。《鋼筋砼用熱軋帶肋鋼筋》中對鋼筋的進場有著明確的規定。要求道路橋梁工程鋼筋進場時，要重點對鋼筋的合格證、檢驗報告、復驗報告進行檢測。在相同批號、品種、等級、廠家的鋼筋連續進場時，要確保每批質量不能超過60t。以60t為一個單位進行檢測，如果不足60t，也要單獨作為一個批次進行檢測。每個批次至少選取2根以上的拉伸試件和彎曲試件。確保拉伸試件和彎曲試件的長度分別≥450mm～500mm和350mm～400mm范圍內。鋼筋重量偏差的檢測也同樣重要。在取樣時，應該選取5根500mm～550mm長度的鋼筋進行檢驗。在取樣時，要選擇端部在500mm～1 000mm的鋼筋截取，進行取樣。根據檢驗儀器型號的不同，鋼筋的取樣也會產生不同的差異，應根據實際情況進行截取。

2.4 外加劑的檢測

我國的道路橋梁工程大都位于環境惡劣地區，為了確保道路橋梁工程的質量，會適當的應用外加劑。外加劑具有緩凝、減水、防凍、防裂、早強、引氣等功能。 試驗檢測人員在檢查外加劑時，要重點檢查外加劑的參數，例如：凝結時間、對鋼筋腐蝕作用、抗凍等級、減水率、抗壓強度、泌水率、含氣量等。在應用外加劑前，要重點檢查外加劑生產廠商的合格證與許可證。要進行抗壓強度試驗、28天減水率試驗、試配試驗，檢查混凝土其他成分與外加劑之間的適應性。

2.5 土樣的檢測

道路橋梁工程在建設的過程中，還要對土樣進行檢測。土樣的檢測方法有兩種，一種是篩分試驗法，另一種是擊實試驗法。篩分試驗法指的是利用標準土壤篩的方法，分析土顆粒，確定土壤的尺寸界線、組成成分，分析土壤的質量性質。而擊實試驗法這主要應用于檢測土壤的干密度與含水量。擊實試驗法能夠有效的檢測出土壤的最佳含水量、最大干密度，計算出土壤中干密度和含水量的關系曲線，從而計算出土壤的壓實度。加重承載比試驗主要是對土壤的承載力進行檢測，判斷土壤的強度。在土樣中加水，獲取5份具有不同含水量的樣本，再利用擊實儀對其進行分層擊實，即可獲取不同含水量的干密度，從而得出含水量和干密度之間的關系。處于該曲線最高位置的點，就是土壤的最大干密度與最佳含水量值,見圖1。

圖1 土壤含水量與干密度關系曲線示意圖

3 不同部分的試驗檢測要點

在明確道路橋梁工程原材料試驗檢測的要點后，下文將圍繞道路橋梁工程試驗檢測的具體內容進行討論。

3.1 路基土方石填筑的檢測內容

路基土方石是道路橋梁工程的重要組成部分。路基土方石填筑檢測對道路橋梁工程的質量有著重要的影響，其能夠直接反映路基的質量。路基土方石填筑檢測主要針對填筑物密度、填筑物強度、路基實際含水量等指標進行檢測。總的而言，路基土方石填筑是道路橋梁工程的重要建設基礎。

3.2 橋涵構造物的檢測內容

橋涵構造物檢測重點主要是建筑材料，例如砂石、 水泥、鋼材等，都是橋涵構造物的常見檢測指標。

3.3 路面的檢測內容

路面檢測的重點包含瀝青混合料的檢測、集料的檢測、無機結合料的檢測。應確保建筑各項原材料的質量，才能從整體上推動道路橋梁工程質量的提升。

4 不同技術的試驗檢測要點

4.1 強度檢測技術

原材料的強度與道路橋梁工程的強度有著密切的關系。鋼筋、混凝土等原材料是強度檢測的重點。試驗檢測人員在檢測的過程中，應該意識到：隨著鋼筋、混凝土等原材料使用時間的推移，其強度指標的變化會變得越來越大，因此要根據這一特點，對原材料的強度采取針對性的檢查措施。除此之外，試驗檢測人員在檢測原材料強度的過程中，應該根據道路橋梁工程的實際情況，選擇合適的檢測方法進行檢測，例如：貫入法、回彈法、超聲波法等。

4.2 無損檢測技術

道路橋梁工程的結構性能檢測也同樣重要。在檢測結構性能的過程中，試驗檢測人員應該合理的應用靜力試驗和動力試驗，反應道路橋梁結構的受力性能，反應道路橋梁結構存在的問題。無損檢測方法在道路橋梁結構性能的檢測中有著非常廣泛的應用。常見的無損檢測方法有超聲檢測、紅外線檢測、聲發射檢測、自然電位檢測等。總的而言，合理的利用無損檢測方法，也能夠顯著提升道路橋梁工程結構性能檢測的效率。

(1)探地雷達技術 探地雷達技術是道路橋梁工程在建設的過程中比較常用的一種技術。其利用儀器將電波發射到地下，使電波維持一個較高的水平。當電波無法在地下持續運行時，便會反射到接收器。通過解讀電波的頻率與強度，能夠得出道路橋梁工程的密度、結構等參數，是一種重要的無損檢測方法。

(2)激光檢測技術 激光檢測技術也是一種非常常見的無損檢測技術。其將激光作為媒介，利用激光光時差、反射、衍射的原理，實現無損檢測。其能夠檢測道路橋梁工程的路面紋理深度、平整度、間距、車轍深度等參數。激光檢測技術常用的儀器有三種，其分別是激光彎沉儀、激光構造深度儀、連續式激光斷面儀。激光檢測技術有著精準度高、檢測效率高、操作便捷等優勢，深受廣大試驗檢測人員的青睞。

(3)超聲波檢測技術 超聲波無損檢測技術最早應用于巖石抗壓強度的檢測當中。通過向材料介質發射超聲波，再對接收到的反射波進行分析，能夠有效檢測出道路橋梁工程的破損程度。超聲波無損檢測技術的投入成本低，在道路橋梁工程的原材料試驗檢測匯總有著非常廣泛的應用。

(4)頻譜分析技術 根據不同介質傳播頻率的不同的原理。通過獲取分析不同介質的不同頻率，能夠獲取不同介質的信息。當道路橋梁工程路面產生力時，會產生瞬時垂直沖擊力。試驗檢測人員通過分析震源頻率，能夠得出瑞雷波面。頻譜分析技術結合力錘，能夠獲取瑞雷波面信號頻率，再通過解讀瑞雷波面信號頻率，得出道路橋梁工程分層的厚度與分布數據，從而獲取路面各層的實際接觸情況。

5 結 語

道路橋梁工程的原材料質量與工程的質量有著密切的關系，要想從根源上保障道路橋梁工程的質量，就必須重視原材料試驗檢測技術。道路橋梁工程在建設的過程中需要應用到多種不同類型的原材料，道路橋梁工程不同部位的檢測要點也存在著一定的差異。實驗證明，原材料試驗檢測技術的合理應用，可以為推動我國道路橋梁工程質量的提升提供助力。