关于桥梁工程材料质量检测的研究

2022-02-16喻红月

建材与装饰 2022年4期

喻红月

（健研检测集团重庆有限公司，重庆 400000）

0 引言

随着建筑科学技术的进步，我国当今的桥梁工程规模已经相当庞大，如近几年的港珠澳大桥更是刷新了世界上的多项纪录。如此规模浩大的桥梁工程对于工程材料的要求自然也非常高。因此为了保障桥梁工程在日后能够持续发挥作用，并且规范我国工程建筑行业的良好发展，需要对工程材料检测质量控制体系进行建设。这样既保证了最终工程的安全可靠，也促进了我国建筑工程行业的发展。而劣质的不符合工程标准的材料对于工程项目的威胁是多维度的，豆腐渣工程既对人民的生命安全造成严重威胁，也阻碍着我国建筑行业的发展，影响着社会整体发展。

1 进行桥梁工程材料检测质量控制的意义

材料是保证工程建筑得以有效实现其使用价值的重要基本因素，不同规格类型的建筑工程需要用到不同质量标准的材料，并且不同质量规格的材料在价格上也存在差异。因此部分不法建筑单位以次充好，为了谋求利益，不惜在建筑项目工程中使用质量不合格的材料，最终在建筑施工过程或者后续的使用过程中出现事故，造成巨大损失。因此，加强桥梁工程材料检测质量控制分析能够有效保证建筑工程的安全。对于整个行业来说，偷工减料、以次充好的行为无疑阻碍了行业的发展与进步，各建筑企业难以在工程项目当中为整个工程项目的质量水平提供的保障，并且在市场竞争当中，偷工减料行为如若成为常态，还会导致整个市场经济秩序被扰乱，整个建筑行业都会丧失群众以及舆论方面的支持，让整个行业面临信任危机。桥梁工程材料检测工作能够在工程项目前期对材料的质量进行明确，其检测工作的水平以及质量决定着材料检测工作最终结果的可靠性以及真实性，也就关系着整个工程的施工质量，并且通过材料检测的方式，可以杜绝以次充好的行为。

其次，随着材料技术的不断发展，越来越多的新型材料被不断地发明出来并应用到项目工程中，但是其使用价值需要经过实际的工程检验之后才能够明确，而不能够通过直接应用到实际工程中来检验其可靠性，因此需要借助材料质量检测控制来对材料性能进行分析，从而促进新材料能够更加迅速地表现出应用价值[1]。因此在一定程度上也能够从不断出现的新型建筑材料中发现可用的材料，拓展我国工程材料应用范围，为工程施工的材料使用提供更多选择，促进建筑工程行业发展。另一方面，进行工程材料的检测还能够针对不同工程所需材料的标准，发现质量符合标准但是价格相对低廉的材料，以此来推动桥梁工程行业朝更加专业高效的方向发展。

另外，加强桥梁工程材料检测质量控制水平能够对现有的建筑材料进行更加精细地区别划分，从而选择出价格更低廉规格质量更加接近工程标准的材料，有效避免了建筑材料性能过剩导致的成本浪费。加强材料检测质量控制还能够对当前市场上一些劣质的材料进行剔除，促进工程项目行业的材料规范。通过将所测得的材料进行记录分类，从而对不同的材料进行明确划分，以便于相关建筑人员进行参考，选择适合工程项目的材料，进而推动行业标准化发展。无论是对于施工方，还是对于桥梁工程自身的效益，通过材料检测都能够带来更高的收益，既能保障整个桥梁工程的质量水平，延长桥梁的使用寿命，从而获得更高的社会效益以及经济效益，还能够在施工的过程中，有效管控施工单位等多方参建单位在工程施工材料方面损耗的经济成本，构建一个更和谐且公平公正的市场竞争环境。

最后，针对桥梁施工材料的复合特性，可以就其不同成分含量之间所产生的实际效果来进行分析，比如砂石和水泥的比例在何种范围内能够发挥何种效用，进而在实际的施工中简化混凝土制作的标准，从而提高施工团队的效率，降低项目成本。

2 桥梁工程材料质量检测的重要性

2.1 水泥材料的重要性

组成混凝土结构的主要原材料是水泥材料，因此，加强对水泥的管理至关重要。水泥材料出现质量问题的主要原因是水泥出现水化热，水化热会导致混凝土浇筑过程中出现裂缝。特别是质量差的劣质水泥，其在强度上无法承受桥梁工程基础压力的需求，同时，在与其他材料进行混合时兼容性不足，进而引发混凝土结构裂缝。这也是在桥梁投入使用后，加速工程腐蚀现象的根源所在。

2.2 骨料材料的重要性

骨料在桥梁工程中，主要起到提升结构耐久性和强度的作用。骨料的坚固性、化学物以及泥沙含量，都是制约骨料材料质量的原因。骨料中的粗集料在吸满水分后，会严重影响骨料的性能，降低整体工程的抗压性，进而引发混凝土结构的内部开裂，在投入使用后，随着路面压力的增加，内部裂缝逐渐加大，最终转变为外部裂缝，缩短桥梁工程的使用寿命[3]。

2.3 外加剂材料的重要性

外加剂材料在桥梁工程中，起到辅助基础材料加强整体工程抗压能力的作用，是组成混凝土材料中，不可缺少的一部分，这些外加剂主要包含减水剂、阻锈剂等，其中减水剂能在混凝土浇筑时，吸收水化反应释放的热量，降低混凝土结构出现裂缝的风向；阻锈剂能降低钢筋锈蚀发生的可能性。诸如此类的外加剂在混凝土结构的施工中，不同程度地提升混凝土性能，增加材料的耐受力。但多种外加剂同时使用也会造成无法兼容的问题，因此，在具体的应用中，应做好配比实验，检查好材料的兼容性。混凝土外加剂原理如图1所示。

图1 混凝土外加剂原理

3 桥梁工程桥梁材料检测相关项目

桥梁材料检测主要有四类材料，分别为混凝土、水泥、砂石以及钢材，这四种材料检测的过程以及检测内容各不相同。混凝土检测时不仅要对其混合状态下的质量进行把控，还要对其混合前的原料进行检测，以充分保证混凝土质量的稳定，从而能够满足工程质量标准，因此混凝土在检测前不能够完全混合，需要留下一部分原料以供检验[2]。其次是水泥的检测，其主要检测内容是水泥的凝结性、安定性以及精细程度，在检测过程中要对同一批水泥进行平均分段检测，确保该批次水泥品质相同且都符合标准。对于不同批次水泥要进行分别检验，但施工方最好保证使用同批次水泥，这样在出现水泥质量问题后便于解决问题或者追究责任。再次是砂石检测，其主要检测内容是砂石的抗压强度，另外根据砂石含泥量以及密度的不同对其进行分批检测，以确保在实际应用中不受泥土的影响，每批进行两次抽检。最后是钢材检测，钢材检测的主要内容是钢材的弯曲拉伸等的强度检测；还有相关钢材紧固件的抗滑以及轴力检测，确保其作为关键连接部位时能够起到充分的支撑作用；再者就是进行钢材的金相检测，对钢材硬度以及组成成分进行检测，以全面确保钢材的质量；最后针对钢材应力进行测试，以明确钢材在关键部位的应力集中情况，避免因为应力过于集中造成钢材可塑性差进而影响桥梁结构的稳定，如图2所示。

图2 混凝土的抗压强度检测

4 桥梁工程材料质量检测的核心要点

4.1 水泥材料的检测

从上文水泥材料的重要性分析，可知在开展桥梁工程施工的过程中，会应用到大量的水泥，所以水泥检测属于材料质量检测的核心内容之一。由于市场中出售的水泥型号众多，各类桥梁工程施工所选择的水泥型号同样具有许多差异，在对水泥材料进行检测时，必须对以下几点予以高度重视。

首先，对入场的所有水泥都进行严格的质量检测，确保水泥所有性能都达到桥梁工程施工的材料应用要求，在复检期间进行严格的质量检测，若是在检测期间发现部分水泥在抵达工程施工现场之后的时间早已超出90d，那么水泥性能就可能存在改变，基于此种现况下，就应该对水泥质量展开二次检测。常规情况下，每次入场的水泥数量都必须少于200t，对于不同型号的水泥材料，必须分开检测。

其次，在对水泥进行取样时，通常应该借助连续检测的方式进行相关工作，若是同种规格型号的水泥，则应该进行抽样检查。

最后，水泥混合料搅拌及其混合处理都必须确保充分与均匀，在确保其充分性与均匀性都符合要求以后，才能够展开质量检测工作。

4.2 混凝土整体结构的检测

桥梁工程建设以混凝土结构较为常见，所以混凝土用量很大，因此，混凝土质量会对桥梁工程结构性能产生一定的影响，如图3所示。

图3 桥梁混凝土检测

在对混凝土材料进行质量检测时，必须确保取样规范性，加强检测流程的合理性，由于混凝土材料之中牵涉多种材料，如水泥、水、骨料、外加剂等，在具体施工时，必须对混凝土配合比予以合理设计，具体可根据《混凝土强度检验评定标准》（GB/T 50107—2010）和砂、石、外加剂、掺合料的相关标准执行。同时，在质量检测时，不但应该对其中的各类材料进行单独检测，还应该对混凝土混合物进行严格的检测，以此确保混凝土材料的所有性能指标都符合材料应用标准。

拌合物质量检测工作同样十分关键，在实际的质量检测中，必须着重针对混凝土拌合物之内的氯离子数量以及碱含量进行严格的检查，借助检测把指标控制在要求范围之内。通常情况而言，在对桥梁工程进行施工时，常规的质量目标范围之内，混凝土材料拌合物之中的碱含量不应该超过3.0kg/m3，而氯离子数量，若是处在半潮湿以及潮湿的状态下，应该确保氯离子数量不超过混凝土凝胶材料总质量的0.2%；若是处在干燥状态下，则应该确保氯离子数量不超过混凝土凝胶材料总质量的0.3%；在除海水和冰盐等一系列氯盐状态下，必须确保氯离子数量不超过混凝土凝胶材料总质量的0.1%。混凝土坍落度测试如图4所示。

图4 混凝土坍落度测试

由于桥梁工程建设中还包含预应力混凝土施工，在对预应力混凝土材料进行质量检测时，其要求应该高于常规混凝土质量检测。就预应力混凝土材料的质量检测工作而言，其氯离子数量不超过凝胶材料总质量的0.6%，在对混凝土强度进行检测时，必须展开分批次检测，若是同批次混凝土，在进行检测时，必须对其配合比予以合理设计。在对现浇混凝土结构进行检测时，必须根据相关要求，进行更具针对性的检测，并且交由专业水平更高的检测机构展开各项工作。