公路工程高强度水泥混凝土配合比试验检测要点研究

2021-06-09刘美春

运输经理世界 2021年23期

刘美春

（中铁大桥局集团第四工程有限公司，江苏南京210000）

0 引言

2021年是我国进入“十四五”规划的第一个年头，在国家《交通强国建设纲要》《国家综合立体交通网规划纲要》的总体部署下，公路工程在全国范围内得到了更加快速的发展，但随之而来的公路工程施工质量问题也令人堪忧。如果公路工程这类基础设施建设的质量存在问题，不仅会影响居民的生产生活，更会影响地区之间的经济互动。相反，如果公路工程的质量能够得到保障，就不仅能为居民的生产生活带来便利，更将促进地区之间的经济沟通和交往。而作为公路工程施工的重要过程之一，水泥混凝土的质量管理尤为重要，做好水泥混凝土配合比试验检测，就是其中的一项重点任务。

1 水泥混凝土强度的影响因素探究

在公路工程施工的过程中，各种因素都会影响到公路工程的施工质量。首先，设备的运行对公路工程的施工有一定影响。如果设备运行良好，就能够为公路工程施工提供相应的质量保障。同时，工作人员的操作符合标准要求，也能为工程施工提供人员上的保障。其次，原材料也是影响工程施工质量的重要因素之一。如果原材料的质量符合工程施工的要求，就能够为工程施工的质量提供保障。相反，如果原材料的质量不符合工程施工的要求，就无法为工程施工提供质量保障。在公路工程施工作业过程中，为了保障施工质量，对原材料的质量要求十分严格，其中最典型的就是对水泥混凝土的质量要求。在水泥混凝土进行配合比的过程中，需要降低各种因素对配合比结果造成的影响。此外，外加剂对于混凝土的性能也有一定的影响。有研究人员发现，配合比减水剂和引气剂等外加剂的掺入可以改善混凝土的黏聚性和保水性，提高混凝土的抗冻性和抗渗性[1]。

2 试验

2.1 试验准备

在试验进行前需要做好准备工作，准备工作主要包括设备、原材料和技术人员等。首先，要对搅拌机等设备的型号和质量检验等进行确定，如果选择的搅拌机等设备不符合施工质量要求，则会导致成本过高，甚至会造成不必要的经济损失，同时对整体工程的施工质量也将造成不利影响。其次，对原材料进行质量管理工作。在公路工程施工作业的原材料准备过程中，需要严格把控原材料的质量，做好监督和管理工作。因此，在试验材料的选择过程中也应当严格把控。最后，对工作人员综合素质水平的考察，要保证工作人员能够胜任这一工作任务[2]。

2.2 试验材料性能及检测

在试验设备、原材料以及工作人员等相关准备工作完成后，应对试验材料进行检测。通过检测分析各种材料性能，达到对混凝土强度的管理，保证在实际工程中，水泥混凝土的强度能够达到设计标准，从而为工程施工提供保障。检测项目和检测内容见表1。

表1 检测项目

3 结果与分析

3.1 水泥与外加剂对混凝土抗压强度的影响

水泥混凝土的质量，对于公路工程的质量有着十分重要的影响。如果水泥混凝土的强度较高，且符合设计要求，就能够为公路工程的长期使用提供保障。相反，如果水泥混凝土的质量较差，强度较低，那么在公路工程投入使用之后的一段时间内，就可能发生质量问题，影响到正常的生产生活。因此，在对水泥混凝土进行试验检测的过程中，主要是对混凝土的强度进行试验对比。在此次试验过程中，通过对两家不同水泥H（海螺）与N（南方）进行研究比较，按照相同元素大小进行调节试验，结果发现，不同比例的水泥和外加剂，产生的效果各不相同。通过试验对比可知，当水胶比为0.28±0.01，粉煤灰的掺入量为30%，采用60d 的抗压变化时间段时，水泥的性能效果是非常显著的。

3.2 粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响

不同掺量的粉煤灰对混凝土的强度也有着不同的影响，如表2所示。

由表2 可知，在其余材料不变的前提下，混凝土强度会随粉煤灰掺量的增加而下降。由表3 可知，在以28 天强度为基准的前提下，粉煤灰掺量在30%时，混凝土后期龄期的抗压强度增长率显著。因此，在进行混凝土配合比的过程中，应当将粉煤灰的使用控制在合理范围内，以免粉煤灰的掺量对混凝土的强度造成不利影响，进而影响到整体工程的施工质量。

表2 不同掺量的粉煤灰对混凝土抗压强度的影响

表3 不同掺量的粉煤灰对混凝土各龄期抗压强度增长率的影响

4 水泥混凝土配合比的优化设计方法

4.1 控制水泥混凝土的使用强度及寿命

为了保证水泥混凝土的质量，在进行混凝土配合比时应做好管理工作，控制原材料的配合比，从而保证混凝土的强度。不同的混合材料会对混凝土的强度造成不同的影响，有的材料加入会增强混凝土的强度，为工程施工提供相应的原材料质量保障，有的材料加入则会降低混凝土的强度，无法为工程施工提供原材料保障。总体而言，将混凝土与其他材料相混合可以有效地改善混凝土的性能。只有明确掺入不同比例混合物可能带来的混凝土性能的变化，才能够为实践工程中的混凝土强度提供更加科学合理的保障，才能够为工程的质量提供相应的保障。因此，在施工之前，应当明确混凝土中混合材料的材质性能。只有明确混凝土原材的相关性能，才可以对混凝土进行科学、合理的配合比试验，通过材料的不同配合比，实现对混合混凝土的强度管理，通过试验检测不同配合比的水泥混凝土强度是否符合工程施工的需求。在此之前，应当做好材料的管理工作，保证混合材料的质量符合试验要求，同时应当明确试验过程的相关操作符合规范要求，避免在试验过程中由于操作不当而导致试验结果出现偏差。只有确保试验的科学性和合理性，才能够为混凝土的质量提供保障[3]。

4.2 科学制备水胶比

通过试验对比发现，水胶比对于混凝土的质量有着十分重要的影响。较小的水胶比会对混凝土的强度造成不利影响，因此必须保证科学、合理的水胶比。在工程施工的管理过程中，既要确保水泥混凝土的强度符合工程施工的要求，又要保证成本投入符合工程施工方的预期范围。在施工过程中，不同材料的混合会产生不同的效果。此外，在工程施工过程中还要做好成本管理工作，如果超出成本范围，可能影响企业在市场竞争中的地位，甚至影响到企业的生存。在成本管理过程中，首先需要对工程施工的原材料进行监督和管理，保证原材料的支出符合整体工程的标准。在实际生活中，原材料的价格会跟随市场价格变动而出现波动，因此需要做好混凝土原材料的管理工作[4]。科学、合理的原材料管理不仅可以保证混凝土的强度符合工程要求，而且可以保证混凝土原材料的成本支出符合工程施工的预期范围[5]。

4.3 外加剂的使用量

外加剂是实际工程中混凝土拌和物中不可缺少的成分之一。在添加外加剂的过程中，需要注重外加剂的使用量。外加剂的掺量对水泥混凝土的强度有着十分重要的影响，掺量过多或过少，都会对混凝土的强度造成不利影响。只有科学、合理的掺量才能为混凝土的强度提供保障。因此，在实际工程中应当结合施工现场的实际情况对外加剂的掺量进行管理。一方面需要对施工现场进行环境评估，另一方面也要对施工时间进行评估，同时还要对外加剂本身进行减水率考察。