公路工程中水泥混凝土原材料的检测与质量控制措施

2023-02-08董巍

中华建设 2023年1期

董巍

水泥混凝土原材料是公路工程建设中最基础和最重要的材料之一，占整个工程项目建设成本的60%及以上。因此，加强对水泥混凝土原材料的检测对于保证工程项目建设质量具有极其重要的现实意义。同时，由于水泥混凝土原材料具有抗腐蚀、抗寒以及成本低廉等的特点，在公路工程建设中得到了迅速的推广和应用，并受到了业内人士的一致好评。尽管如此，由于水泥混凝土原材料占比较大，主要是由集料、胶凝材料混合而成的非均质复合型材料，在外力的作用下其性质极易受到破坏，为保证工程项目建成后可以满足相关质量要求，需要从前期准备工作做起，加强对水泥混凝土原材料的检测与质量控制。

一、公路工程中水泥混凝土原材料的检测内容

1. 水

拌和水是混凝土生产与制作必不可少的物质资源，需要符合与满足《混凝土拌合用水标准》（JGJ63-1989）要求，这是因为水质对混凝土的和易性、凝结时间、强度发展、耐久性及表面效果等方面具有重要的影响。需要注意的是，公路工程建设过程中使用到水，即可以是纯净的自来水，也可以是自然的地下水资源。但是，不论选择哪一种水，在对其进行使用之前需要加大对其纯净度、有害物的检测，并将其作为检测工作的重要内容。

2. 水泥

混凝土成分中，水泥的质量直接影响着混凝土的质量。水泥的比表面积、强度、标准稠度用水量、初终凝时间、安定性等主要技术指标如果发生上下波动，混凝土的强度也会随之发生变化，这是诱发质量安全施工的重要因素。如果水泥呈碱性，需要通过掺水的方法先将水泥预混，改善其碱性过高的问题，从而更好地发挥水泥的作用和优势，为水泥混凝土质量的提升奠定坚实的基础。此外，如果水泥的酸碱度不合理还会严重影响水泥混凝土的强度，为避免以上问题的出现，企业应当高度重视水泥的使用数量和型号，确保已经投入使用的水泥能够维持在酸碱适度的状态下，从而使建设完成后的公路工程具有稳定性和耐久性的特点,水泥性能检测标高如表1所示。

表1 水泥性能检测报告

3. 粉煤灰、矿渣粉等其他掺合料

在混凝土中掺入一定比例的粉煤灰、矿渣粉或者是其他的掺合料不仅降低生产成本，而且适当在其中掺入粉煤灰、矿渣粉等其他掺合料可有效改善和提高混凝土的性能，保证工程项目建设质量。但是，粉煤灰、矿渣粉等其他掺合料需要严格控制掺入量，如果掺和料的量过少（小于10%）或过多（大于30%）都是不宜的。

4. 外加剂

外加剂的选用应遵循“是否含有有害于混凝土性能及耐久性成分”“质量是否稳定，能否满足相关质量标准并配制出满足工程要求混凝土”的原则。外加剂的使用应当根据选用外加剂的减水率确定（减率按照下列算式计算），减水率为表面活性剂，可以有效改变水和气体表面张力和水与固体界面的张力，加入减水剂以后可以使水泥在拌合物中逐渐形成速凝，释放出其中包裹的游离水，达到所需要的水灰比。在工程项目具体建设过程中，我们使用到的最好的外加剂为28d，收缩率仅为108%，而通常情况下的外加剂收缩率为115%左右，最大的不大于120%。唯有如此，才能有效保证混凝土结构不出现干缩和开裂问题。

另外，在水灰比、添加剂不变的情况下，外加剂还可根据塌落度、含气量和凝结时间确定，直至完全符合要求即可。

5. 粗集料、细集料

粗细集料是最容易影响混凝土强度的因素，在使用到混凝土之前，需要加大对粗集料和细集料的检测，对其进行检测的目的是为了其中的含泥量和颗粒级配可以控制在合理的范围内，并将经过检测质量达标的粗集料和细集料使用到工程项目的建设过程中；对于强度要求高的混凝土粗集料的压碎值也是重点控制的指标之一；对于沿海地区混凝土耐久性要求高的地方细集料的氯离子含量也要着重控制。

二、公路工程中水泥混凝土原材料检测存在的问题

1. 取样不合理

在具体的水泥混凝土原材料检测工作中，为保证最终的检测结果更加真实可靠，检测人员要加大对取样的重视程度，这样可以有效保证水泥混凝土原材料取样的标准，通过对检测数据的分析，可以从其中反映出水泥混凝土原材料的实际质量。诚然，在具体的检测环节，由于检测人员自身专业技术水平的低下、检测能力有待提升等客观因素的存在，使得水泥混凝土原材料取样并不具有代表性，不仅无法准确判断材料质量，更是无法保证检测结果的准确性。也正是由于取样的材料不具代表性，对于在检测过程中发现的问题难以及时发现。换言之，如果将质量不合格的材料运用到工程项目建设过程中，势必会降低其建设质量，埋下较大安全隐患。

2. 规范性不足

要想从根本上保证水泥混凝土原材料检测数据信息的准确性，检测人员应当严格按照检测流程进行检测，明确检测过程中的重点对象及重点内容，保证检测工作可以顺利进行下去。诚然，纵观我国公路工程企业在具体的水泥混凝土原材料的检测工作中，依然存在检测人员按照自身工作经验，未能严格按照检测流程开展检测工作，导致最终的检测结果不具准确性，既浪费了时间又浪费了资源，且还无法为工程项目的建设提供准确的数据支撑。

3. 设备性能不高

检测设备是否先进，对最终的检测结果具有重要的影响。为此，公路工程施工企业还应当摒弃和更新陈旧设备，或购买或租赁先进检测设备。但是，由于企业检测部门缺乏对检测设备的重视程度，可以用来采购设备的费用较少，依然使用落后的检测设备，在一定程度上影响着最终的检测结果。加之，企业缺乏对检测设备的维保，设备运行时间较长，既降低了水泥混凝土原材料检测结果的准确性，且企业还无法真正了解各项材料的使用性能，使得工程项目的建设质量难以得到根本保证。

4. 检测人员素质不高

为有效提升公路工程水泥混凝土原材料检测水平，加强对检测人员自身素质的培养尤为重要。但是，在我国依然有一少部分的公路工程施工企业对该项工作并不重视，而是将大部分的时间和精力放在了项目的建设质量、进度和效率等方面。加之，企业现有检测人员综合技能不高，难以满足当前公路工程中水泥混凝土原材料的检测与质量要求。此外，企业也没有对检测人员进行系统与有针对性的教育培训，这就在一定程度上制约着检测人员综合技能的提升。

5. 试验环境不满足要求

公路工程中水泥混凝土原材料检测是保证检测品质的关键所在。因此，企业还应当更加注重试验检测环境的建设和监测，保证其可以处于标准化的管理状态，为水泥混凝土原材料检测奠定坚实基础。检测环境包括很多方面：比如试验室面积、水、电等的硬件配套设施以及检测环境温度、湿度的控制。

三、公路工程中水泥混凝土原材料质量控制措施

1. 提升检测管理水平

为保证公路工程中水泥混凝土原材料的使用性能，保证生产部门可以按照公路工程施组方案组织和开展施工，我们需要不断提升检测管理水平，具体需要从以下几个方面做起：（1）根据工程项目的实际情况对水泥混凝土原材料的使用现状制定健全与完善的管理制度，并能严格遵照管理制度中的流程和实施细则，保证检测结果的准确、可靠。（2）水泥、混凝土、原材料应进行充分拌合，严格控制各类材料称量（如表2所示），并将误差严格控制在合理的范围之内，从而形成均匀性较好的混合材料，配合高性能检测设备，从源头上减少和降低质量问题，使其各项质量指标均可以满足相关要求。

表2 材料称量允许误差范围

2. 加强水泥混凝土原材料管理

对水泥混凝土原材料的使用进行强化管理，主要针对的是对其的采购、进场和堆放。（1）水泥混凝土原材料采购。在采购环节需要选择规模大、信誉好的水泥混凝土原材料生产厂家与其建立长期伙伴合作关系。（2）水泥混凝土原材料进场。在进场环节，要严格遵守企业管理规定，对进入施工现场各项材料的出厂合格证及材料化验清单等进行详细的检查和记录。（3）水泥混凝土原材料堆放。由于大部分的材料都是在室外露天堆放，由于水泥喜欢干燥的环境，雨水潮湿就会硬化结块，为此企业还应当合理地设置设置水泥混凝土原材料的堆放场所，并严格按照材料的规格、型号进行堆放，尽全力地避免因自然原因导致的材料出现质量问题，保证物尽其用。

3. 优化水泥混凝土配合比

水泥混凝土原材料配合比指的是对其强度、质量、砂比等众多因素的考量，只有在符合了以上几个条件的情况下，才能保证其质量。优化水泥混凝土配合比需要做好以下几个方面的工作：（1）水泥混凝土配合比设计环节中，需要综合考虑材料的使用强度和质量，如果未能达到设计要求，不得将其使用到工程项目建设过程中。（2）砂比。砂比在水泥混凝土原材料的构成是砂比率，在具体的检测过程中这也是需要特别注意的一项因素，如果砂比率发生了变化，就会导致材料出现孔洞问题。

4. 注重检测人员人才培养

公路工程项目建设过程中，除了常见的水泥混凝土原材料之外，还有一些其他类型的材料，比如砂石、钢筋以及沥青等。这就需要企业可以培养一些素质和技术水平过硬的检测队伍，齐心协力做好相关的检测工作。同时，企业还应当加大对检测人员的教育培训，对于水泥混凝土原材料的一些检测方法、流程进行沟通与交流，以此不断提升检测人员的检测能力和业务水平。另外，企业对于招聘检测人员的专业技术要有严格的要求，在检测工作开始之前，应进行作业交底排查，对于那些不符合录用标准的人员一律不准录用，特别是关键的检测岗位，必须遵循持证上岗原则。

5. 强化试验环境的建设

硬件方面的试验室面积大小的设置且布局合理、临时用水、用电的保证，检测过程中温湿度满足规范要求，这些都需要投入大量的人力、物力和财力资源。这就需要检测机构及相关人员精准控制各方面的因素，并能保证各检测设备平稳运行、温湿度满足规范要求。与此同时，在试验环境建设方面还应当综合考虑不同检测设备在检测作业时同一个区域、不同检测物品之间的相互影响，如存在影响，应采取相应的隔离措施。当然，检测人员在对水泥混凝土原材料的检测开始、检测过程和检测完成之后应认真检查和记录环境监控参数，避免环境条件发生变化后给最终检测结果造成的不良影响，从而为水泥混凝土原材料检测及质量控制保驾护航。