公路工程水泥混凝土原材料試驗檢測技術研究

王智謀

(甘肅新科建工監(jiān)理咨詢有限公司，甘肅 蘭州 730015)

水泥混凝土以其優(yōu)異的抗壓、耐寒和耐腐蝕等特性，被大量用于公路建設。水泥混凝土的質量對全路段的安全運行有很大的影響。因此，必須從實際工作中總結經(jīng)驗，深入剖析各方面的原因，尋求改進措施；采用科學的檢測手段，對水泥混凝土施工過程中出現(xiàn)的問題進行了分析，并提出了相應的解決方案。

1 公路工程水泥混凝土原材料試驗檢測的重要性

在高等級公路建設中，材料的檢驗是最為關鍵的一步，它的檢驗成果將會對高等級公路建設項目的總體質量產生很大的影響。近年來，隨著公路施工監(jiān)理單位的不斷完善和發(fā)展，公路試驗檢測的頻率也在不斷增加。進一步加強整個行業(yè)的監(jiān)督管理，使公路施工監(jiān)理市場健康有序地發(fā)展。

在此基礎上，進行相應的試驗研究，為工程建設提供了一種更加經(jīng)濟合理的選擇方法，從而改善了工程的總體工作質量和經(jīng)濟效益。另外，在公路施工過程中，還必須采用定量的方式來判斷原材料的性能，并將其作為原材料進場時的控制準則；從而，既可以為進一步完善的設計與施工進行數(shù)據(jù)的積累，又可以為判斷工程中出現(xiàn)的質量問題提供了一定的理論基礎。

工程的全程檢驗，是優(yōu)質工程的根本和保障，工程施工中若采用新物料，則可由檢驗來判斷其能否符合規(guī)范，進而確保工程之質量。

2 試驗檢測水泥混凝土原材料的主要對象與技術

2.1 試驗檢測水泥混凝土原材料的主要對象

2.1.1 水

水作為一種主要的組成物質，在對其進行測試和檢驗時，必須對其進行全面的研究。在進行水泥與粗細集料、外加劑等的配合時，如果沒有按照要求對含水量進行適當?shù)目刂疲蜁蚝窟^高或過低影響水泥混凝土性質，使其功能下降；公路工程結構物，當受外界環(huán)境因素影響過大，水泥混凝土的耐久性將會降低；使公路項目的品質下降。根據(jù)目前國內公路施工的現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn)在水泥混凝土施工中所使用的水源，多來資源自來水，由此，在攪拌前，工作人員需要準確測試水中含有哪些元素，水的酸堿性等，以確保所使用的水能夠達到標準。

2.1.2 粗、細集料

粗集料和細集料會直接直接影響水泥混凝土的強度，由此，在制備時，必須高度關注粗、細集料的測試和檢驗，使其級配保持在一個合理的水平上。在水泥混凝土中使用符合要求的施工材料，確保施工能夠達到要求的標準。同時，水泥混凝土中砂石質量也會對整體施工產生影響，在選擇砂石過程中，還需要仔細對比粒徑、潔凈度、規(guī)格以及壓碎值等，選擇質量較好的砂石，確保混凝土強度達到要求。

1)實密性測試：實密性是一種物質在致密條件下，每一物質的每一體積重量。對于砂石的測試，工作人員可采用李氏比例瓶方法來進行測試。在測試過程中，稱取適量的砂石，經(jīng)過干燥和細部處理，稱量砂石的質量，將充足的物質放入密閉瓶中，并用開水進行加熱。在受熱過程中，工作人員必須注意到流入試管的水，以確定試管中的試管容積。采用以上方法進行實驗測試，即可獲得砂石樣品的容積和重量，從而準確地得出砂石的真實密度。在進行真密實度測試時，為保證測試結果的信度和精確度，需進行多組測試，并求出其平均值，保證測試的準確度。

2)空洞度測定：孔隙率是一種評價砂石原料性質的主要方法。所以，在進行砂石含水率測試時，必須引起有關部門的高度關注，以達到含水率測試的準確性。在進行詳細的測試時，工作人員應根據(jù)測試的結果，對砂石的空隙率進行準確的計算，以確保測試所得的數(shù)據(jù)符合規(guī)范的要求，最大限度地降低測試結果的偏差，從而為以后相關工作的進行提供強大的支撐。

3)水泥試驗檢測：作為膠結物的一種，水泥的性質對其強度有很大的影響。由此，施工前，要做好水量、強度、安定性分析工作，對水泥質量進行全面檢測，確保能夠達到相關要求。生產過程中，要注意水泥不能結塊，避免公路質量降低。運送到工地的水泥，隨車必須有合格證和材料質量檢驗單，并進行二次檢驗。在檢驗過程中，發(fā)現(xiàn)有不合格項，進行二次檢驗，若仍不合格，應立即清場，以免造成浪費。

2.1.3 外加劑

在公路建設中所使用的水泥混凝土，其所包含的外加劑種類各不相同，按照其作用，可將其分類為：①以泵送劑、減水劑為代表的外加劑，會對水泥混凝土流動性產生影響；②以速凝劑、早強劑為代表的外加劑，會直接影響水泥混凝土凝固時間；③以引氣劑、防水劑為代表的外加劑，會對水泥混凝土耐久性產生影響；④以膨脹劑，防凍劑為代表的外加劑，對影響水泥混凝土其他性質。由此，在水泥混凝土選擇時，要特別注意高速公路施工的特征，對外加劑進行選擇。不論選用哪一種外加劑，均須在使用之前進行測試，經(jīng)測試后方可使用；在使用前，必須保證水泥混凝土的功能符合要求。

2.1.4 摻和料

為了提高水泥混凝土的各項性質，同時也為了降低水泥的用量，會在水泥混凝土中添加一些外加劑。當前，在公路建設中，最常用的摻合材料是礦渣，粉煤灰，火山灰等。在使用摻合材料之前，必須先對摻合材料進行檢驗，確認其各項指標滿足規(guī)范后，方可使用。

2.2 試驗檢測技術

2.2.1 回彈彎沉檢測技術

彈彎沉檢測技術是一種用于評估混凝土結構質量和強度的非破壞性測試方法，主要通過測量混凝土表面回彈的反彈能量或者彎沉變形，來推斷混凝土的強度和質量。在回彈法中，使用回彈錘或者回彈儀器對混凝土表面進行敲擊，然后根據(jù)回彈時的反彈能量來估算混凝土的強度。通常，測量點需要在混凝土表面進行分布，以獲取更全面的強度信息。根據(jù)不同的標準和經(jīng)驗數(shù)據(jù)，可以將回彈值與混凝土抗壓強度進行關聯(lián)。在彎沉法中，通過在混凝土結構上施加荷載，觀察結構的變形情況來評估其質量和強度。一般來說，通過在混凝土梁或板上施加集中荷載，在固定距離處測量變形，并結合相關的計算公式，可以推導出混凝土的抗彎強度或者剛度等參數(shù)。

2.2.2 地質雷達檢測技術

地質雷達探測技術，是將一種用來探測目標的高頻電磁波，在目標探測目標上產生一種反射的情況，將該電磁波采集起來，并按照反饋的信息進行探測；準確的對被探測對象的內部狀況進行分析。該方法具有結果直觀，操作簡便，精度高等特點。在圖1中給出了地質探測的基本原理。為保證地磁探測技術的最大優(yōu)越性，應按照以下程序進行。

圖1 地質雷達檢測技術原理

1)由電腦進行操作，并發(fā)出對應的控制命令。

2)在收到所傳送的指示后，所述控制裝置進行對應的動作，也就是，所述傳送與所述信號的動作結束。

3)在發(fā)射電磁波的過程中，將出現(xiàn)一種反射的情況，并由一個接收端對其進行采集，然后向電腦傳送；在此基礎上，利用該系統(tǒng)對產品進行評價，并給出評價結果，從而對產品的品質進行評價。

3 公路工程水泥混凝土原材料試驗檢測中的不足

3.1 取樣不合理

在測試過程中，應根據(jù)有關標準，對原材料進行取樣，以使其更準確、更完整地掌握原材料的狀況。但是，在實際工作中也存在著測試和測試的工作人員，由于自身整體水平的不足，不能按要求選取樣本。導致采樣不能代表整體情況，對原材料取樣標準了解不夠細致和全面，導致在工程施工過程中使用的原材料所取樣品不具有代表性，影響了對整體原材料的判斷。

3.2 試驗檢測過程不規(guī)范

檢測過程中，要求每一個步驟都要明確相關操作要求，并按照要求進行檢測，掌握檢測流程的要點；確保樣品檢測流程的準確性。然而，目前仍存在著操作環(huán)境不規(guī)范、操作流程不規(guī)范、數(shù)據(jù)錄入不詳細等問題。有些在操作過程中就已經(jīng)形成誤差，導致試驗結果不準確，或者錯誤。

3.3 設備性能偏低

在水泥混凝土施工設備以及檢測設備的選擇上，要求性能優(yōu)良，但是，一些公路施工企業(yè)因經(jīng)費不足原因影響，購進的儀器設備性能無法匹配施工要求，且在購進后也沒有做好相應的保養(yǎng)工作，導致機器設備的整體性能無法全部發(fā)揮出來，影響了施工或者檢測工作的正常開展，無法對施工原材料質量做好把控，直接影響后期施工的順利進行。

3.4 工作人員綜合技能有待提升

人才綜合能力會對水泥混凝土整體施工產生一定影響，但是，一些公路企業(yè)在人才選擇以及培養(yǎng)上不夠重視，導致工作人員綜合素質無法匹配審計以及檢測等常規(guī)工作。加之一些公路企業(yè)缺乏完善的人才培訓機制，無法對工作人員進行系統(tǒng)的技能提升和素質培養(yǎng)。這使得工作人員無法及時掌握新的技術和知識，無法適應不斷變化的市場需求。

4 公路工程水泥混凝土原材料質控策略

4.1 強化原材料質量檢驗工作

對水工混凝土原材料進行檢測，重點檢測水的質量，骨料的質量，以及水泥混凝土的性能。在測試時，要測試水的pH值，水的氯化物、硫化物和硫酸鹽等，并對照有關的規(guī)范，符合規(guī)定后方可應用。可以不對飲用水來源進行檢驗，一般只對首次利用的地面水進行檢驗。在進行集料品質檢驗時，應注意其顆粒級配，泥沙含量，磨耗值等；對材料的堅固性、堿性等各項性能進行測試，使產品符合相關要求。因此，在試驗過程中，必須對水泥中所含的MgO、SO3和CaO進行檢測。應指出，對同一項目，應盡可能選用同一廠家產品。

4.2 加強對檢測資料的校驗管理

檢驗及檢驗所得數(shù)據(jù)是評價項目品質的一個關鍵依據(jù)，應保證測試成果的準確性，以便為今后的項目施工工作奠定基礎。在取得試驗數(shù)據(jù)的同時，應確保試驗數(shù)據(jù)的完整。數(shù)據(jù)檢驗的基本原理是：1)結合數(shù)據(jù)的真實情況，糾正已有數(shù)據(jù)的畸變；2)針對試驗數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的錯誤，需要確保它符合原理和技術要求，以確保它的行為正常化。檢測水泥混凝土原材料過程中，要求檢測人員能夠搜集齊全各類質量相關文件，為保證數(shù)據(jù)的完整性，還需要通過電子版以及紙質版兩種形式進行保存，從而促使水泥混凝土原材料的整體質量得到質的飛躍[6]。

4.3 優(yōu)化檢測環(huán)境

為了保證測試和檢驗的效果，對水泥基材料的測試和檢驗有著重要的意義。為此，有關部門必須對測試的環(huán)境進行調整，以保證測試結果的準確性和可靠性。測試和檢驗的環(huán)境包含了多種的管理因素，例如試驗室的規(guī)模、配套設施(水電)等。試驗室的規(guī)模應滿足測試和檢驗的需求，包括足夠的空間、合適的設施等。同時，試驗室應保持清潔、整齊，避免測試過程中受到不必要的干擾。所以，有關工作人員應該對各個方面的影響進行精確的控制，保證檢測設備的準確性和使用性能，確保對原材料質量檢測結果的可靠性。

4.4 采用高效的人才培訓機制

水泥原料種類以及數(shù)量較多，為了做好管理以及檢測工作，要求建筑企業(yè)建立一支專業(yè)的施工隊伍，從而確保水泥混凝土從原材料，到加工運輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)都有所保障。為了強化水泥混凝土整體質量，還需要建立專業(yè)的檢測隊伍，對原材料的整體性能進行綜合測試，保證測試結果的準確性。同時，企業(yè)還需要建立一套完成的培養(yǎng)機制，對相關人才進行更加深入的培養(yǎng)，從而建立新材料的認知，更好的為水泥混凝土施工以及檢測提出自己的見解。在培訓完之后，也要組織一次技術測試來檢驗工作人員的技術能力，確保所有參與培訓的技術人員都能夠勝任工作。通過對工作環(huán)境和工作態(tài)度的綜合分析，在使用測試儀器過程中，必須按照相關的標準步驟來進行測試，才能保證測試的精度。

5 結語

水泥混凝土的性能測試是一個很復雜的過程，其測試結果受多種因素的影響。在檢測過程中，要從嚴格依據(jù)標準程序，強化檢測管理，加強行業(yè)數(shù)據(jù)管理；從加強對物質檢測環(huán)境的管理，加強對檢測人員的培訓等角度來改善檢測工作的質量。