公路工程水泥混凝土原材料试验检测技术研究

2024-01-11王智谋

建材发展导向 2023年24期

王智谋

(甘肃新科建工监理咨询有限公司，甘肃兰州 730015)

水泥混凝土以其优异的抗压、耐寒和耐腐蚀等特性，被大量用于公路建设。水泥混凝土的质量对全路段的安全运行有很大的影响。因此，必须从实际工作中总结经验，深入剖析各方面的原因，寻求改进措施；采用科学的检测手段，对水泥混凝土施工过程中出现的问题进行了分析，并提出了相应的解决方案。

1 公路工程水泥混凝土原材料试验检测的重要性

在高等级公路建设中，材料的检验是最为关键的一步，它的检验成果将会对高等级公路建设项目的总体质量产生很大的影响。近年来，随着公路施工监理单位的不断完善和发展，公路试验检测的频率也在不断增加。进一步加强整个行业的监督管理，使公路施工监理市场健康有序地发展。

在此基础上，进行相应的试验研究，为工程建设提供了一种更加经济合理的选择方法，从而改善了工程的总体工作质量和经济效益。另外，在公路施工过程中，还必须采用定量的方式来判断原材料的性能，并将其作为原材料进场时的控制准则；从而，既可以为进一步完善的设计与施工进行数据的积累，又可以为判断工程中出现的质量问题提供了一定的理论基础。

工程的全程检验，是优质工程的根本和保障，工程施工中若采用新物料，则可由检验来判断其能否符合规范，进而确保工程之质量。

2 试验检测水泥混凝土原材料的主要对象与技术

2.1 试验检测水泥混凝土原材料的主要对象

2.1.1 水

水作为一种主要的组成物质，在对其进行测试和检验时，必须对其进行全面的研究。在进行水泥与粗细集料、外加剂等的配合时，如果没有按照要求对含水量进行适当的控制，就会因含水量过高或过低影响水泥混凝土性质，使其功能下降；公路工程结构物，当受外界环境因素影响过大，水泥混凝土的耐久性将会降低；使公路项目的品质下降。根据目前国内公路施工的现状发现在水泥混凝土施工中所使用的水源，多来资源自来水，由此，在搅拌前，工作人员需要准确测试水中含有哪些元素，水的酸碱性等，以确保所使用的水能够达到标准。

2.1.2 粗、细集料

粗集料和细集料会直接直接影响水泥混凝土的强度，由此，在制备时，必须高度关注粗、细集料的测试和检验，使其级配保持在一个合理的水平上。在水泥混凝土中使用符合要求的施工材料，确保施工能够达到要求的标准。同时，水泥混凝土中砂石质量也会对整体施工产生影响，在选择砂石过程中，还需要仔细对比粒径、洁净度、规格以及压碎值等，选择质量较好的砂石，确保混凝土强度达到要求。

1)实密性测试：实密性是一种物质在致密条件下，每一物质的每一体积重量。对于砂石的测试，工作人员可采用李氏比例瓶方法来进行测试。在测试过程中，称取适量的砂石，经过干燥和细部处理，称量砂石的质量，将充足的物质放入密闭瓶中，并用开水进行加热。在受热过程中，工作人员必须注意到流入试管的水，以确定试管中的试管容积。采用以上方法进行实验测试，即可获得砂石样品的容积和重量，从而准确地得出砂石的真实密度。在进行真密实度测试时，为保证测试结果的信度和精确度，需进行多组测试，并求出其平均值，保证测试的准确度。

2)空洞度测定：孔隙率是一种评价砂石原料性质的主要方法。所以，在进行砂石含水率测试时，必须引起有关部门的高度关注，以达到含水率测试的准确性。在进行详细的测试时，工作人员应根据测试的结果，对砂石的空隙率进行准确的计算，以确保测试所得的数据符合规范的要求，最大限度地降低测试结果的偏差，从而为以后相关工作的进行提供强大的支撑。

3)水泥试验检测：作为胶结物的一种，水泥的性质对其强度有很大的影响。由此，施工前，要做好水量、强度、安定性分析工作，对水泥质量进行全面检测，确保能够达到相关要求。生产过程中，要注意水泥不能结块，避免公路质量降低。运送到工地的水泥，随车必须有合格证和材料质量检验单，并进行二次检验。在检验过程中，发现有不合格项，进行二次检验，若仍不合格，应立即清场，以免造成浪费。

2.1.3 外加剂

在公路建设中所使用的水泥混凝土，其所包含的外加剂种类各不相同，按照其作用，可将其分类为：①以泵送剂、减水剂为代表的外加剂，会对水泥混凝土流动性产生影响；②以速凝剂、早强剂为代表的外加剂，会直接影响水泥混凝土凝固时间；③以引气剂、防水剂为代表的外加剂，会对水泥混凝土耐久性产生影响；④以膨胀剂，防冻剂为代表的外加剂，对影响水泥混凝土其他性质。由此，在水泥混凝土选择时，要特别注意高速公路施工的特征，对外加剂进行选择。不论选用哪一种外加剂，均须在使用之前进行测试，经测试后方可使用；在使用前，必须保证水泥混凝土的功能符合要求。

2.1.4 掺和料

为了提高水泥混凝土的各项性质，同时也为了降低水泥的用量，会在水泥混凝土中添加一些外加剂。当前，在公路建设中，最常用的掺合材料是矿渣，粉煤灰，火山灰等。在使用掺合材料之前，必须先对掺合材料进行检验，确认其各项指标满足规范后，方可使用。

2.2 试验检测技术

2.2.1 回弹弯沉检测技术

弹弯沉检测技术是一种用于评估混凝土结构质量和强度的非破坏性测试方法，主要通过测量混凝土表面回弹的反弹能量或者弯沉变形，来推断混凝土的强度和质量。在回弹法中，使用回弹锤或者回弹仪器对混凝土表面进行敲击，然后根据回弹时的反弹能量来估算混凝土的强度。通常，测量点需要在混凝土表面进行分布，以获取更全面的强度信息。根据不同的标准和经验数据，可以将回弹值与混凝土抗压强度进行关联。在弯沉法中，通过在混凝土结构上施加荷载，观察结构的变形情况来评估其质量和强度。一般来说，通过在混凝土梁或板上施加集中荷载，在固定距离处测量变形，并结合相关的计算公式，可以推导出混凝土的抗弯强度或者刚度等参数。

2.2.2 地质雷达检测技术

地质雷达探测技术，是将一种用来探测目标的高频电磁波，在目标探测目标上产生一种反射的情况，将该电磁波采集起来，并按照反馈的信息进行探测；准确的对被探测对象的内部状况进行分析。该方法具有结果直观，操作简便，精度高等特点。在图1中给出了地质探测的基本原理。为保证地磁探测技术的最大优越性，应按照以下程序进行。

图1 地质雷达检测技术原理

1)由电脑进行操作，并发出对应的控制命令。

2)在收到所传送的指示后，所述控制装置进行对应的动作，也就是，所述传送与所述信号的动作结束。

3)在发射电磁波的过程中，将出现一种反射的情况，并由一个接收端对其进行采集，然后向电脑传送；在此基础上，利用该系统对产品进行评价，并给出评价结果，从而对产品的品质进行评价。

3 公路工程水泥混凝土原材料试验检测中的不足

3.1 取样不合理

在测试过程中，应根据有关标准，对原材料进行取样，以使其更准确、更完整地掌握原材料的状况。但是，在实际工作中也存在着测试和测试的工作人员，由于自身整体水平的不足，不能按要求选取样本。导致采样不能代表整体情况，对原材料取样标准了解不够细致和全面，导致在工程施工过程中使用的原材料所取样品不具有代表性，影响了对整体原材料的判断。

3.2 试验检测过程不规范

检测过程中，要求每一个步骤都要明确相关操作要求，并按照要求进行检测，掌握检测流程的要点；确保样品检测流程的准确性。然而，目前仍存在着操作环境不规范、操作流程不规范、数据录入不详细等问题。有些在操作过程中就已经形成误差，导致试验结果不准确，或者错误。

3.3 设备性能偏低

在水泥混凝土施工设备以及检测设备的选择上，要求性能优良，但是，一些公路施工企业因经费不足原因影响，购进的仪器设备性能无法匹配施工要求，且在购进后也没有做好相应的保养工作，导致机器设备的整体性能无法全部发挥出来，影响了施工或者检测工作的正常开展，无法对施工原材料质量做好把控，直接影响后期施工的顺利进行。

3.4 工作人员综合技能有待提升

人才综合能力会对水泥混凝土整体施工产生一定影响，但是，一些公路企业在人才选择以及培养上不够重视，导致工作人员综合素质无法匹配审计以及检测等常规工作。加之一些公路企业缺乏完善的人才培训机制，无法对工作人员进行系统的技能提升和素质培养。这使得工作人员无法及时掌握新的技术和知识，无法适应不断变化的市场需求。

4 公路工程水泥混凝土原材料质控策略

4.1 强化原材料质量检验工作

对水工混凝土原材料进行检测，重点检测水的质量，骨料的质量，以及水泥混凝土的性能。在测试时，要测试水的pH值，水的氯化物、硫化物和硫酸盐等，并对照有关的规范，符合规定后方可应用。可以不对饮用水来源进行检验，一般只对首次利用的地面水进行检验。在进行集料品质检验时，应注意其颗粒级配，泥沙含量，磨耗值等；对材料的坚固性、碱性等各项性能进行测试，使产品符合相关要求。因此，在试验过程中，必须对水泥中所含的MgO、SO3和CaO进行检测。应指出，对同一项目，应尽可能选用同一厂家产品。

4.2 加强对检测资料的校验管理

检验及检验所得数据是评价项目品质的一个关键依据，应保证测试成果的准确性，以便为今后的项目施工工作奠定基础。在取得试验数据的同时，应确保试验数据的完整。数据检验的基本原理是：1)结合数据的真实情况，纠正已有数据的畸变；2)针对试验数据中出现的错误，需要确保它符合原理和技术要求，以确保它的行为正常化。检测水泥混凝土原材料过程中，要求检测人员能够搜集齐全各类质量相关文件，为保证数据的完整性，还需要通过电子版以及纸质版两种形式进行保存，从而促使水泥混凝土原材料的整体质量得到质的飞跃[6]。

4.3 优化检测环境

为了保证测试和检验的效果，对水泥基材料的测试和检验有着重要的意义。为此，有关部门必须对测试的环境进行调整，以保证测试结果的准确性和可靠性。测试和检验的环境包含了多种的管理因素，例如试验室的规模、配套设施(水电)等。试验室的规模应满足测试和检验的需求，包括足够的空间、合适的设施等。同时，试验室应保持清洁、整齐，避免测试过程中受到不必要的干扰。所以，有关工作人员应该对各个方面的影响进行精确的控制，保证检测设备的准确性和使用性能，确保对原材料质量检测结果的可靠性。

4.4 采用高效的人才培训机制

水泥原料种类以及数量较多，为了做好管理以及检测工作，要求建筑企业建立一支专业的施工队伍，从而确保水泥混凝土从原材料，到加工运输等各个环节都有所保障。为了强化水泥混凝土整体质量，还需要建立专业的检测队伍，对原材料的整体性能进行综合测试，保证测试结果的准确性。同时，企业还需要建立一套完成的培养机制，对相关人才进行更加深入的培养，从而建立新材料的认知，更好的为水泥混凝土施工以及检测提出自己的见解。在培训完之后，也要组织一次技术测试来检验工作人员的技术能力，确保所有参与培训的技术人员都能够胜任工作。通过对工作环境和工作态度的综合分析，在使用测试仪器过程中，必须按照相关的标准步骤来进行测试，才能保证测试的精度。