道路桥梁工程的原材料试验检测技术研究

汪 洪

(1.安徽省水利部淮委水利科学研究院，安徽 合肥 230088;2.安徽省建筑工程质量监督检测站，安徽 合肥 230088)

1 道路桥梁工程原材料试验检测的意义

1.1 延长使用寿命

为了延长道路桥梁工程使用寿命，通常会从设计阶段工艺优化、招标阶段材料控制、施工阶段试验检测和竣工阶段工程验收等环节入手，确保工程质量符合实际要求。在此过程中，施工阶段对原材料质量的试验检测尤为关键，当原材料类型较多时，应该做好分类管理工作，明确不同材料的性能要求与参数[1]。采用先进的试验方法和检测技术，综合考量经济要素与性能要素，减轻道路桥梁后续维修养护工作的负担。

1.2 实现动态监管

对于整个施工过程的有效监管，是防止出现质量安全事故的关键。尤其是在现代化管理理念下，传统管理模式呈现出较大的弊端，应将动态管理理念应用于原材料采购、验收与入库等工作当中。原材料试验检测工作的顺利开展，则能够为施工材料的动态化监管提供可靠的依据，尤其是在使用方案的确定中可以提供精确的数据参考，促进管理工作效率的提升。

1.3 降低企业成本

为了能够对道路桥梁施工方案进行不断优化，应对原材料试验检测数据进行综合分析，确定原材料的用量和配比情况，防止在施工中出现资源浪费问题，使得道路桥梁工程的经济价值得到彰显。同时，只有做好质量检测与审核工作，才能满足施工进度的要求，防止出现工期延误等现象，这也是降低企业损失的有效途径。

2 道路桥梁工程原材料试验检测存在的问题

在原材料试验检测工作当中存在的主要问题，就是对试验过程的监管力度不足，导致出现了不遵循操作规范的问题，不仅会导致资源的浪费，而且试验结果不具可靠性。由于在试验检测中存在的问题，将会对原材料在施工中的应用效果产生直接影响。当前试验检测技术较为落后，未能引进先进试验技术与设备，难以符合当前建筑行业的发展需求[2]。尤其是在新型材料的检测当中，未能制定统一的检测标准与规范，严重影响了其性能评估。同一种原材料可能存在不同的性能要求，在检测工作中无法针对不同要求采用合理的检测方法，导致其适用性较低，也会导致检测技术的优势不能得到充分发挥。

3 道路桥梁工程原材料试验检测技术应用措施

3.1 土工试验检测技术

3.1.1 筛分试验

筛分试验是检测道路桥梁工程原材料质量常用的一种试验方法，其检测对象主要是土颗粒及各种集料，能够以精确的试验参数与结果为依据，明确级配参数的合理值，为施工实践提供可靠性参考。在检测工作当中，最关键的环节就是对于颗粒大小级配分布的确定，准确测量其尺寸后才能保证混合料的配比合理性，提升实际施工质量[3]。另一方面，在试验检测工作当中也能够界定土料的组成成分，确保其满足施工规范与标准。

3.1.2 击实试验

在检测土料的性能参数时，往往也会采用击实试验，可以明确其具体的干密度和含水率值，通过关系曲线的绘制，明确在施工当中的最佳含水率与最大干密度，满足实际施工要求。压实处理是道路桥梁施工中的重点内容，因此，可以根据最佳含水率和最大干密度值为其提供检测标准，确保现场施工具有良好的压实效果，为后续结构层施工奠定基础。在开展击实试验时，应结合施工现场在土样当中配入适量的水，使试验样品能够具备不同的含水率，模拟现场实际压实效果。在对其进行击实处理时需要采用专门的击实仪。得到试验土样的干密度后，对其关系曲线进行绘制与分析，在最大干密度时的含水率值即为曲线的顶点值，以此确定最佳含水率。

3.1.3 液塑限试验

为了能够对土料的可塑性进行严格检测，往往还需要采用液塑限试验检测方法，以明确材料的真实可塑性指标。在测定土料的液限值时，应该在土样当中加入适量水，对此时的含水量进行检测。同时，应该通过锥入操作明确锥入深度和含水量之间的关系，并完成相应关系曲线的绘制，选择锥入深度达到(20±0.2)mm时的含水率为土样的液限值。在测定土样的塑限值时，将适量清洁水加入到土样当中，取出后滚搓成细条状，测定其断裂时的含水量，并将该值确定为土样的塑限值。试验人员还应对液限值和塑限值的数据差异性深入分析，以此为依据确定土料的塑性指数。

3.1.4 CBR试验

CBR试验又称加州承载比试验，CBR值反映土料的强度指标，是检测土料强度的关键措施，因此，在试验检测实践工作中的应用也较为常见，能够帮助技术人员分析土的承载力情况。在试验当中，应该明确贯入杆在达到2.5 mm时单位压力对标准碎石压入相同贯入量时标准荷载强度的比值，该值即为CBR值。试验人员应该严格测试土样的最佳含水率和最大干密度值，在此基础上采用不同方式对其进行击实处理，在每一种方法当中，其土样重量、层数和击实次数等存在差异。在开展贯入试验前应进行浸泡处理，明确干密度和CBR值的关系并绘制相应的曲线。需要注意的是，做CBR试验时，需要模拟材料在使用过程中处于的最不利状态，在一般情况下，可按饱水四昼夜处理。

3.2 水泥试验检测技术

3.2.1 标准稠度用水量、凝结时间和水泥标准稠度试验

水泥净浆对标准试杆的沉入具有一定阻力，通过试验含有不同水量的水泥净浆对试杆阻力的不同，可确定水泥净浆达到标准稠度时所需要的水量。在标准稠度用水量确定后，可以分析其凝结时间。确保水泥净浆在含水率上存在层次性差异，测定加入的净水量值。在标准稠度净浆的搅拌过程中需要借助于水泥净浆搅拌机，并采用专用养护箱对其进行养护处理。在确定起始时间时，应该以水中加入水泥时的时间为标准，在30 min后对凝固时间进行记录，在此过程中可以采用维卡仪辅助试验[4]。初始凝固可以通过判断测试针位置而获得，应采用多次试验的方式，保障初凝时间的合理性。为了对其终凝时间进行测定，还需要采用蒸气养护箱进行养护处理，样品当中有测试针插入并且深度达到0.5 mm时，为其处于终凝状态标志。同样，也需要采用多次试验的方式保障终凝时间的准确性，防止出现较大的误差。

3.2.2 安定性试验

在安定性的试验检测工作当中，通常会采用雷氏夹法，其原理是观察测量试件两个指针的相对位移所指示的水泥标准稠度净浆体积膨胀的程度。在完成1 d的养护后对雷氏夹指针尖端的距离进行测定，沸腾处理样品并维持3 h的沸煮时间，在冷却后进行测定。如尖端距离增加值可以控制在5 mm以内，那么说明水泥的安定性符合要求。

3.2.3 水泥胶砂强度试验

做好样品的配比工作，开展水泥胶砂强度试验，ISO标准砂、水泥和水的重量分别为1 350、450、225 g，在搅拌时应该采用专用拌和机，确保其具备良好的均匀性后，在棱柱体试模当中倒入混合物，其规格可以选择40 mm×40 mm×160 mm，并通过振实处理成型。在对试模和水泥样品进行养护时，也应该采用专用的养护箱。对于24 h龄期的，应在试验前20 min内脱模，对于24 h以上龄期的，应在成型后20～24 h脱模，随后进行水中养护。最后采用抗折试验机和压力机，从而有效确定水泥胶砂的强度值。

3.3 钢筋试验检测技术

钢筋也是道路桥梁当中应用广泛的施工材料，由于钢筋的造价较高，只有做好质量检测工作，才能减少其对企业生产成本造成的影响，创造良好的经济效益。科学检测钢筋的相关力学性能，是当前试验检测的主要内容，包括了弯曲变形、抗拉强度和拉断时的伸长率等，能够为钢筋结构施工提供可靠的参数依据，防止由于钢筋结构施工不规范导致的工程整体质量问题。拉伸试验是检测钢筋伸长率以及抗拉强度的主要试验方法，在试验样品的选择中应确保样品可以代表钢筋的整体质量效果。在标记长度值时可以采用打点机，保障其均匀性。万能试验机的性能是决定试验检测结果的关键因素，因此，应对其精确度进行严格控制，防止出现较大的试验偏差[5]。初始试验荷载值为0，在拉伸试验中稳固样品钢筋，对钢筋断裂时的伸长率和抗拉强度等进行记录。弯曲试验是检测钢筋弯曲变形的主要方法，在选择试验样品时应确保其具有不同形状的横截面，比如圆形、多边形和方形等。在试验中应在逐步增大压力同时避免力的方向发生变化，根据试验要求使其达到相应的弯曲角度后，对其进行检测分析。在此过程中主要是通过裂缝检测明确其弯曲性能指标。

3.4 集料试验检测技术

集料检测首先应根据集料粒径区分粗细集料，通常以4.75 mm为水泥混凝土粗细集料的分界，而对沥青路面和基层均以2.36 mm为分界。对水泥混凝土用集料可采用干筛法筛分，对沥青混合料及基层用集料必须采用水洗法筛分。测定集料的洁净程度，粗集料主要通过含泥量及泥块含量试验控制，细集料在测定含泥量的同时，更应注重砂当量试验对洁净程度的评价。粗集料常用的试验还有针片状颗粒含量试验和压碎值试验。针片状的集料过多会使混合料的空隙率变大、粘附性变差，受力后易受损，混合料强度和耐久性明显降低，严重影响工程质量。压碎值则是用于衡量集料在逐渐增加的荷载下抵抗压碎的能力，是集料力学性能的指标。值得注意的是，近年来对于集料的抗破碎能力性能评价，有逐步使用洛杉矶磨耗值试验代替压碎值试验的趋势。

4 结 语

针对道路桥梁工程的施工原材料进行严格的试验检测，能够有效保障施工中材料质量的合格性，促进道路桥梁使用寿命的延长，同时为企业节约成本，创造良好的经济效益。然而，由于缺乏对试验检测技术的重视，导致在操作过程中出现不规范问题，严重影响了试验结果的可靠性。为此，应明确土工、水泥、钢筋和集料试验检测的常用方法与手段，同时做好各个环节的控制工作，增强操作规范性的同时，确保试验结果的真实性、可靠性与精确性，以便能够对道路桥梁工程原材料进行科学化评估。

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