道路橋梁工程的原材料試驗檢測技術初探

摘要 為充分發揮原材料試驗檢測技術優勢，加強道路橋梁工程原材料質量控制，提高工程施工質量，文章以山西省太原市某道路橋梁工程為例，詳細論述水泥混凝土、瀝青混凝土、鋼筋材料的試驗檢測技術要點。經試驗檢測，該工程原材料質量均達到技術標準，以期為相關從業人員提供參考和借鑒，全面提高工程原材料試驗檢測技術水平，為提高工程質量提供保障。

關鍵詞 路橋工程；試驗檢測；粗集料；細集料；原材料

中圖分類號 U415 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2025）01-0124-03

0 引言

在道路橋梁工程中，各種原材料的試驗檢測對于確保道路橋梁工程的質量和性能具有重要的作用。對原材料進行科學、系統的試驗檢測，評估其物理力學性能、化學成分、耐久性以及其他相關指標，從而為道路橋梁工程的設計、施工提供有效的參考。鑒于此，該文結合具體工程實例，探討原材料試驗檢測技術在實際工程中的應用和意義，研究內容對于提高工程的質量、安全和可持續性，為道路橋梁建設和發展作出積極貢獻具有重要意義。

1 工程概況

山西省太原市某道路橋梁工程總長度4.26 km，為雙向兩車道設計，行駛速度80 km/h，路面結構材料為瀝青混凝土，在沿線范圍內有長度為276.4 m的橋梁，上部結構為大跨度T梁，橋梁的全線位于直線上，其中橋梁的墩頂處標高為11.5 m，采用預應力混凝土箱梁，在梁端與墩頂之間設置橫隔墻，主梁結構采用懸臂澆筑施工工藝，以樁基為強化地基處理方案，樁徑800～1 200 mm，

施工工藝為鉆孔灌注樁。考慮該工程體量較大，同時施工工序復雜，施工中所使用的原材料較多，為確保施工質量，減少原材料質量對整體工程的影響，在施工前高度重視原材料的試驗檢測工作，具體試驗檢測技術要點如下。

2 道路橋梁工程的原材料試驗檢測技術

2.1 水泥混凝土原材料試驗檢測

2.1.1 水泥材料

（1）水泥材料的檢測指標與技術規程：該工程水泥混凝土中的水泥原材料是P·O52.5普通硅酸鹽水泥，依照《通用硅酸鹽水泥》（GB 175—2023）、《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規程》（JTG 3420—2020）為技術規程，對原材料的比表面積、凝結時間、含堿量、氯離子含量、安定性、標準稠度、強度等指標進行檢驗[1]。

（2）水泥材料試驗檢測：1）比表面積：使用勃氏法對水泥原材料進行檢測，經過試樣準備、漏氣檢查、空隙率ε的確定、確定試樣量、試料層制備、透氣試驗等試驗步驟，由二次透氣試驗結果的平均值確定樣品的表比面積。技術要求為＜350 m2/g，該工程檢驗結果為324.5 m2/g，符合技術標準。2）凝結時間：使用自動維卡儀（DL-AWK型）完成凝結時間的自動測定，技術要求為初凝時間＞45 min，終凝時間＜600 min，該工程的檢測初凝時間、終凝時間分別是54 min、546 min，符合技術標準。3）含堿量：使用鹽酸—氫氧化鈉處理法進行檢驗，技術要求為水泥含堿量＜0.6%，混凝土含堿量＜3.0 kg/m3，

該工程水泥含堿量為0.3%，混凝土含堿量為1.893 kg/m3，

符合技術標準。4）氯離子含量：利用硫氰酸銨容量法進行檢測，技術要求為小于水泥質量的0.06%，經檢測結果為0.02%，符合技術標準。5）安定性：使用雷氏夾法對水泥安定性進行檢驗，在檢測過程中觀察指針相對位移、標準稠度時的水泥膨脹情況，進行連續24 h養護后，測定指針位移情況，對樣本進行3 h沸煮處理，測定游離鈣、氧化鎂等影響安定性的指標，技術標準為指針尖端位移量＜5 mm，檢測結果為3 mm，符合技術標準[2]。

6）標準稠度：選取500 g水泥樣本，根據水泥的種類、細度等具體特性對標準稠度的需水量予以確定，加水后拌和，完成拌和后在試模中振搗漿液，使其內部空氣盡快排出，并填滿試模。將試桿在凈漿中自由垂直插入，提起后擦凈試桿，其中底板距離6 mm（±1 mm）的水泥凈漿是標準稠度凈漿，經檢測標準稠度符合技術標準。

7）水泥強度：使用水泥膠砂強度檢驗方法測定，在檢測前制備膠砂（水225 g、水泥450 g、砂1 350 g），用攪拌機攪拌后，立即進行成型。對于24 h齡期的，應在破型試驗前20 min內脫模；對于24 h以上齡期的，應在成型后20 h～24 h之間脫模。將做好標記的試件立即水平或豎直放在20℃±1℃水中養護，達到養護齡期后，使用抗壓抗折試驗機完成檢測，技術要求的水泥抗壓強度為

≥52.5 MPa，該工程經檢驗為58.6 MPa，符合技術標準。

2.1.2 粗集料材料

（1）粗集料材料的檢測指標與技術規程：該工程選用的粗集料原材料是碎石或碎卵石，其質地堅硬同時級配良好。在試驗檢測過程中依照《建設用卵石、碎石》（GB/T 14685—2022）、《公路工程集料試驗規程》（JTG 3432—2024）完成，試驗檢測指標包含：針片狀顆粒含量、壓碎值，檢測頻率為每2 000 t檢測1次。

（2）粗集料材料試驗檢測：1）針片狀顆粒含量：使用歸準儀法完成檢測粗集料針片狀顆粒含量，

即＞4.75 mm的針片狀顆粒含量。該指標的技術要求為I 類品質卵石的針片狀顆粒含量要求為≤5%，碎石的針片狀顆粒含量要求為≤5%；II 類品質卵石的針片狀顆粒含量標準為≤10%，碎石的針片狀顆粒含量標準為≤8%。經檢測，符合技術標準[3]。2）壓碎值：使用壓力機加壓測定法對粗集料的壓碎值指標進行檢驗，設定負載參數為400 kN，連續持續10 min的加壓，穩壓5 s，用2.36 mm

標準篩篩分經壓碎的全部試樣，并稱取通過2.36 mm篩孔的全部細料質量，在壓碎后稱取試樣質量，計算壓碎值，技術要求為壓碎值＜28%，檢測為22.4%，符合技術標準。

2.1.3 細集料材料

（1）細集料材料的檢測指標與技術規程：該工程所選用的細集料為粗河砂，具有孔隙率和吸水率小，級配良好的特點，在試驗檢測過程中依照《建設用砂》（GB/T 14684—2022）、《公路工程集料試驗規程》（JTG E42—2024）為技術規程。檢驗指標包含：表觀密度、吸水率、砂當量等指標，檢測頻率為每1 000 t檢測1次。

（2）細集料材料試驗檢測：1）表觀密度：使用容量瓶法進行檢測，檢測直徑＞2.36 mm的細集料密度，該工程的技術要求為＞2.6 t/m3，經檢測為3.2 t/m3，符合技術標準。2）吸水率：使用烘干法檢測，用樣本烘干后減少的重量/烘干后樣本的重量進行計算。技術要求為＜3.0%，經試驗檢測為1.89%，符合技術要求。3）砂當

量：把相當于120 g±1 g干料重的濕樣用漏斗仔細地倒入豎立的試筒中，將試筒中的氣泡去除后，放置10 min，利用自動砂當量振動器對試筒進行振蕩處理，靜置試筒后測量絮狀物的高度，計算砂當量，技術要求為＞30%，經檢測為41.5%，符合技術要求[4]。

2.1.4 外加劑材料

（1）外加劑材料的檢測指標與技術規程：為使混凝土結構具有更好的耐久性和抗裂性，該工程所用的外加劑是聚羥酸系高性能減水劑。依照《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規程》（JTG 3420—2020）、《混凝土外加劑》（GB 8076—2008）為技術規程，以每12 t檢測1次為檢測頻率，檢測指標包含：減水率、泌水率比、含氣量、凝結時間差。

（2）外加劑材料試驗檢測：1）減水率：選擇基準混凝土作為對照，和檢測混凝土的用水量差值進行計算，從而計算減水率，該指標的技術要求為：25%～35%，經試驗檢測為28.6%，符合技術標準。2）泌水率比：在帶蓋的桶內裝入混凝土拌和物，對其進行20 s的振動，以10 min為間隔將形成的泌水吸出，至完全無泌水后，計算泌水率比，該指標的技術要求為＜20%，試驗檢測結果為16.3%，符合技術要求。3）含氣量：使用氣水混合式含氣量測定儀完成檢測，該工程技術要求為2.0%～5.0%，經試驗檢測為3.75%，符合技術要求。

4）凝結時間差：將基準混凝土作為對照，計算檢測混凝土和基準混凝土的初凝、終凝時間差，該指標的技術要求為±90 min，試驗檢測結果為46 min，符合技術標準。

2.1.5 拌和水材料

（1）拌和水的檢測指標與技術規程：該工程的拌和用水來源為市政管網，試驗檢測工作依照《混凝土用水標準》（JGJ 63—2006），檢測指標包含：pH值、不溶物含量、可溶物、堿含量、氯離子。

（2）拌和水材料試驗檢測方法及技術標準如下表1所示，經質量檢驗，各項指標均符合技術要求。

2.2 瀝青混凝土原材料試驗檢測

該工程道路路面為瀝青混凝土材料，在施工前試驗檢測瀝青混合料中的原材料，試驗檢測的原材料主要為瀝青材料與集料材料（粗集料、細集料）。由于瀝青路面直接承受著車輛的荷載以及自然雨雪的侵蝕，對材料的力學性能等要求較高。

該工程瀝青原材料的試驗檢測以《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》（JTG E20—2011）為技術規范標準，使用的檢測儀器設備包括軟化點儀、針入度儀、精度

0.1 mg電子秤、烘干箱等設備[5]。該工程所使用的瀝青混凝土材料主要為基質瀝青，瀝青材料的試驗檢測結果如下表2所示，經試驗檢測該工程瀝青原材料均符合技術要求。

依照相應技術規范，對瀝青混合料中的粗集料、細集料指標進行檢驗，檢驗結果如下表3所示，經質量檢驗，該工程粗、細集料性能均符合技術標準。

2.3 鋼筋材料試驗檢測

在該工程橋梁結構中，鋼筋材料是重要的受力構件之一，在試驗檢測工作中主要對其進行拉伸試驗、彎曲試驗、鋼筋焊接接頭試驗。

（1）拉伸試驗：在試驗室制備代表性的鋼筋試樣，根據試驗材料特性，設定拉伸試驗機的加載速度、加載方式、采樣頻率、試驗環境溫度等試驗參數，通過拉伸試驗檢測到相關力學參數，如屈服強度、抗拉強度、斷后伸長率、最大力總延伸率等參數，據此判定鋼筋材料是否符合設計要求和相關標準規范。

（2）彎曲試驗：選用的試驗檢測設備為萬能試驗機，該工程鋼筋主要為HRB400級鋼筋，采取普通冷彎處理。將試樣放于兩支輥上，試樣軸線應與彎曲壓頭軸線垂直，彎曲壓頭在兩支座之間的中點處對試樣連續施力使其彎曲，直至達到規定的彎曲角度。彎曲角度可以通過測量彎曲壓頭的位移計算得出，在試驗過程中，應當緩慢地施加彎曲力，以使材料能夠自由地進行塑性變形。彎曲試驗結果應根據相關產品標準的規定進行評定，當產品標準沒有規定時，若彎曲試樣無目視可見的裂紋，則評定彎曲試驗結果合格。

（3）焊接接頭試驗：所用設備為萬能試驗機，通過鋼筋焊接接頭的拉伸試驗、彎曲試驗等試驗檢驗焊接接頭質量，準確評價焊接接頭性能。該工程鋼筋材料經試驗檢測后，各項性能指標均符合技術標準。

3 結束語

原材料試驗檢測不僅可以準確評估原材料的性能和質量，還可以有效預防潛在的工程問題，提高施工過程的效率和質量，確保道路橋梁結構安全可靠。山西省太原市某道路橋梁工程依照相關技術規程，對水泥混凝土、瀝青混凝土、鋼筋等施工原材料進行試驗檢測，材料質量性能均符合技術標準，為保證工程施工質量提供可靠保障。隨著研究的不斷深入，原材料試驗檢測技術將更加智能化和高效化，為道路橋梁工程質量和安全提供重要保障。

參考文獻

[1]張樂樂.道路橋梁工程的原材料試驗檢測探究[J].工程建設與設計， 2023（10）：109-111.

[2]劉大為.道路橋梁工程的原材料試驗檢測分析[J].建材發展導向， 2023（23）：25-27.

[3]張曉菲.道路橋梁工程的原材料試驗檢測技術分析[J].居業， 2022（11）：76-78.

[4]蔣宣艷.道路橋梁工程的原材料試驗檢測技術研究[J].交通建設與管理， 2022（4）：114-115.

[5]段慧軍.道路橋梁工程的原材料試驗檢測技術分析[J].交通世界， 2021（36）：131-132.

收稿日期：2024-05-22

作者簡介：原建春（1973—），男，本科，工程師，研究方向：公路工程試驗檢測。