高速公路混凝土材料检测技术及应用

刘吉林

上海隧道工程质量检测有限公司 上海 200000

20世纪后期以来，我国步入社会发展的快车道，各地建设工程如火如荼地开展，这也导致混凝土用量的激增。混凝土是现代建筑的核心材料，具有刚度大、制备简单、工艺成熟等基本特点，能够保证构筑物的使用价值，但如果混凝土质量不佳，有可能降低构筑物质量甚至诱发安全隐患，而混凝土材料的好坏是影响混凝土质量的关键因素，所以针对混凝土材料检测技术以及其应用进行分析，具有较为突出的现实意义。

1 混凝土原材料检测的技术要点

1.1 对水泥的检测

水和水泥会发生水化反应，且水化产物将对混凝土强度产生极大影响。在检测水泥过程中，应对水泥细度、抗压与抗折强度、凝结时间、安全性等指标开展检测。水泥强度会影响最终的混凝土结构强度，通过胶砂试验，能够实现对水泥抗折强度与抗压强度的检测，以判定该两项指标是否能达到设计需要；水泥的凝结时间会直接影响混凝土的施工过程，根据我国有关文件要求，混凝土的初凝时间不应低于45min，一般的硅酸盐水泥终凝时间应低于10h，通常应在6.5h实现终凝。检测水泥安定性是为了确保水泥在硬化时体积变化均匀，是水泥质量检测的关键指标，水泥安定性若不满足要求，则极易造成混凝土膨胀裂缝的出现。试验室一般采用沸煮法对安定性检测。

1.2 细骨料的检测

细骨料的筛分试验，是细骨料检测中最为重要的试验之一，通过筛分试验可以检测细骨料的级配情况、细度模数、含泥量等指标。细度模数是反映细骨料的粗细程度的一个重要指标，直接影响到混凝土的和易性、强度、抗渗性和经济指标。普通混凝土用砂的细度模数范围在3.7-1.6之间，以中砂为宜。含泥量较多直接影响混凝土的强度，进而影响了构筑物的结构安全[1]。

1.3 骨料

混凝土骨料可以分成粗骨料和细骨料两种，骨料的质量和混凝土的弹性、抗压强度等等都有着直接的关系，在对骨料进行选择的时候，粗骨料的形状和大小都会对混凝土造成直接的影响，在选择时，就要尽量选择强度比较大，且密度比较高的骨料，诸如花岗岩之类的，不能选择卵石。假设说骨料的粒径很大，也会对整个混凝土造成比较大的影响，因为一些不均匀的骨料，其强度会随着尺寸的变化而变化，粗骨料也是这样。如果粗骨料粒径较小，那么它的表面系数就会变大，和水泥浆粘结的面积也会不断变大。其次，在选取细骨料的过程中，天然河沙最为符合，其形状为圆形，与此同时，还必须对其含泥量加以控制，确保表面是干净光滑的，没有任何的瑕疵，将细骨料和粗骨料相比较的话，细骨料的影响力没有粗骨料大。

1.4 对掺合料的检测

混凝土中的常用掺合料主要有矿粉、硅粉和粉煤灰等。混凝土中添加粉煤灰可以有效提升混凝土和易性与流动性，经常用在配制大体积混凝土中。生产粉煤灰的不同企业，因其工艺存在差别，使得各自产品的需水量也各有不同，因此，粉煤灰检测应重点集中于需水量上。在混凝土内掺加活性大、细度小的粉煤灰可有效节省外加剂和水泥用量，然而也将使混凝土水分增多，从而使混凝土强度减弱[2]。

1.5 混凝土的用水检测

在制备混凝土时，也需严格控制用水质量。混凝土拌制用水，可以采用市政供水系统自来水或饮用水，不具备此条件的可通过选用其它满足水质要求的水源用水。在用水时，不得含有会与水泥产生化学反应进而影响水泥性能的硫酸盐、油脂等。按照此准则，没有经过处理的生活、工业等废水和含硫酸盐量超标的水体均不得用在混凝土配制过程中。

2 混凝土材料质量控制策略

2.1 严格控制混凝土收缩变形

在符合泵送的情况中，应该对混凝土的坍落度进行严格的控制，从而使得混凝土收缩变形程度得到降低。采用高效减水剂来代替混凝土中的水泥，降低水化热；并且，在进行混凝土配置的时候选择粗骨料来进行连续级配，这样能够良好的减少水泥的使用数量。并不断强化混凝土抵抗渗透和强度的测试，并在整个基础之上对混凝土配方进行完善和明确，对于混凝土调配的过程应当加以控制，特别是混凝土的密实度更应当得到完善。工作人员可以通过表面蓄水的方法来对混凝土实施养护，并将模板拆除的时间适当延后，当混凝土浇筑完成之后，还必须进行二次振捣，这次振捣的目的在于将混凝土里面的缝隙消除，这样可以提高钢筋和混凝土的握力，加强混凝土的抗压性和抗裂性。在混凝土浇筑完成以后，应该对其表面进行良好的处理工作。而泵送混凝土，其板的表面会有一层厚厚的水泥浆，这时将其按设计标高实行刮压，彻底消除集水裂缝[3]。

2.2 加强混凝土路面施工过程的质量控制

在混凝土原材料和制作的质量控制之后，还要加强地施工过程的质量控制才能最终实现对公路路面的质量控制。在施工中，混凝土摊铺之前就要对公路基层进行有效处理，并对存在破损的基层利用水泥砂浆进行填补；另外，在处理基层裂缝时一定要按照技术规范进行科学操作，保证裂缝的有效修复；要合理控制摊铺机在混凝土中的行走基线，平顺前行，同时还要合理设置板厚，以满足摊铺厚度的要求；在进行摊铺工程中还要检测材料的含水量，并对混凝土的搅拌过程进行科学控制，从而保证混凝土的坍落度满足要求；要告度重视天气变化对混凝土摊铺作业的影响；要合理控制摊铺机的振动频率；在施工结束后要通过科学养护确保混凝土路面充分凝固后才能通车[4]。

2.3 混凝土原材料的质量控制

首先要保证混凝土原材料的质量，所有水泥在进场之前都必须携带进场试验报告，要对水泥的质量进行严格的验收检查。对于存在质量问题或者是出厂时间较长的水泥，还需要进行复查，必须要保证水泥的质量达到施工的要求。同时，在水泥运输过程中，需要对水泥进行妥善保管和贮存，将不同种类的水泥进行分开贮存，不得混合堆放，贮存中不能混入杂物。对砂、石骨料等也要进行取样检验，检验合格之后才可以投入使用。所有进场的钢筋必须要有进场合格证，并且对于同一批次和型号的钢筋还需要进行取样调查。在进行混凝土搅拌时，必须要严格按照配合比进行。

2.4 科学把握混凝土原材料的配比

混凝土的加工并不是将各种原材料进行随意的组合，而是要根据各种材料的性能科学设置不同的比例，从而得到不同性能的混凝土，保证混凝土性能满足工程需要。在配比设计中要合理控制水以及各种矿料的比例，并利用高效减水剂来对混凝土材料进行优化配比，从而有效保证混凝土的功能满足公路的设计要求，避免过早出现变形裂缝等问题[5]。

2.5 混凝土材料强度检测

在进行混凝土材料强度检测工作前，要制定好强度检测计划，根据项目特点和周边环境条件等，采取合适的方法来进行强度检测。具体要先分析现场实际情况，根据获得的信息和数据来设计检测方案，并且要考虑计划可行性，结合其施工特点、检测人员组织等，来判断计划的可行性；最后要对检测计划进行科学验证，全方位考虑各项影响因素，确保检测方案的科学性。当前对混凝土强度的检测，应用比较广泛的测定技术有回弹法、钻芯法和超声波法等。其中钻芯法的应用，比较适合技术管控不足、混凝土后期维护不到位和项目使用年限较长的情况。钻芯取样操作起来比较简单，可以在确定部位时选择代表性较强、对结构受力较小的部位，在必要的情况下需进行非破损试验，试验中要掌握结构设计规律。回弹法则是根据工程中对强度的实际要求，来科学选择回弹仪，回弹值和抗压强度的数值越高，则混凝土强度也比较大，可以更好地保证混凝土品质。

3 结语

综上所述，影响公路工程混凝土强度和耐久性的因素非常多，除了原材料质量以外，如拌合机械、拌和方法及后期养护等。本文仅从原材料控制的角度出发，通过分析混凝土原材料检验过程中常见的问题，并在此基础上提出了加强公路工程混凝土原材料质量控制的相关措施与建议[6]。因此，我们要积极探索更为有效的手段，进一步提升试验检测水平，以检测为手段，以保证质量为目的，让公路建设健康运行，让公路发展越来越好，让人们的出行因为公路建设而更加便捷，推动公路工程建设的可持续发展。