公路工程水泥混凝土原材料的试验检测分析

公路工程水泥混凝土原材料的试验检测分析

张迎宾

陕西海嵘工程试验检测股份有限公司  陕西西安710086

摘要：本文针对混凝土原材料检测问题进行研究，结合实际公路工程案例，首先阐述原材料试验检测技术要点，包括水泥、粗细集料、外加剂、掺合料、水等，然后立足于当前原料检测现状，挖掘检测规范、监管机制、检测者技能等方面存在的问题，最后提出针对性的检测质量提升措施。力求通过规范检测流程、完善监督机制、注重人才培养等方式，使检测者在规范化管理下，牢牢把握检测技术要点，提高技能水平，使原材料真实性能得以展现，促进公路工程的优质高效开展。

关键词：公路工程；原材料；混凝土；试验检测

引言：公路工程作为基础性建设项目，对国家经济发展与人们日常生活具有紧密关联。在工程建设中，水泥混凝土作为必不可少的材料，应加强质量检测与管理，使整个建筑工程质量得到保障。在原材料试验检测中，应重点对水泥、外加剂、骨料等关键指标进行检测，并从检测规范、监管机制、人员培训等方面着手，使原材料检测工作更加科学规范，所得结果更加贴近真实值，为公路项目建设与运营提供准确可靠的数据支持。

1工程概况

以某高速公路二期工程为例，在原有线路的基础上进行延伸，新建里程为14.62km，设置桥梁14座，隧道2座，3处互通立交，全线利用双向四车道，符合高速公路技术标准，设计速度为100km/h，路基宽度为26.0m。为了确保工程质量，在正式施工前，针对水泥混凝土原材料开展检测工作，包括水泥、掺合料、粗细集料、外加剂等，通过各类原材料检测，及时发现各类材料在施工中的优缺点，便于公路施工经验积累与先进工程技术推广，还可提高公路材料质量与结构稳定性，保障工程施工进度。因材料在施工总造价中占比较大，可就近选择砂石原料，利用检测技术判定其是否满足施工要求，在符合标准的情况下投入使用，不但可保障工程质量，还可节约成本投入。

2公路工程水泥混凝土原材料的试验检测要点

2.1水泥检测

该项检测重点主要对水泥标准稠度用水量、凝结时间、抗折强度、抗压性能、细度、安定性、氯离子含量等指标进行检测。在配制混凝土时，应综合考虑工程特性、气候环境与施工条件等因素，合理选择水泥原材料，从采购环节着手，要求供应商必须资质齐全，把好水泥质量关卡，保证水泥类型、强度等关键指标均符合施工要求。水泥细度对自身水化速度、可加工性、强度等具有较大影响，水泥颗粒越细，活性越高，水化速度越大。对于一般建筑预制构件来说，可采用硅酸盐水泥，对于寒冷地区工程，优先选用普通硅酸盐水泥，在水泥材料确定后，根据产品类型、强度等级等分类存储，加强温度控制，做好防潮工作，还要求供货商在水泥出场7d内提交3d水泥材质单，32d内补报28d水泥强度检验报告，并对出场超过3个月的水泥进行复检，确保材料质量达标，才可投入使用[1]。

2.2骨料检测

对于不同类型的混凝土来说，其性能特点不尽相同，这就要求施工人员按照混凝土自身性能，合理选择大小适宜的石子颗粒。在选择过程中，重点观察颗粒形态与直径。根据粒径不同共分成粗、细两种类型，细集料的粒径在（0-5）mm之间，细集料应检测其细度模数、含泥量、密度、压碎指标、有机质含量，用到钢筋混凝土的细集料还要检测其氯离子含量，在特定量的砂砾石中，砂的细度对骨料总表面积具有较大影响，进而决定水泥用量，影响混凝土性能。粗集料的粒径在（5—40）mm之间，着重检查其压碎值、含泥量、颗粒级配等指标，明确指标是否超过规定范围，检测偏差不宜过大，结果如表1所示，用到含碱量高的水泥还要检测粗集料的碱活性指标。在石子采购期间，先要检查厂家所提供石子的压碎值，将检测结果与企业给定的标准值对比，如若压碎值超过标准，则该厂家所提供的产品无法应用于高性能混凝土制作，如若检测的碎石为针、片状含量超标，也不可投入使用。在石子选购完毕后，还要控制石子自身吸水率、含泥量等，才可确保高性能混凝土的使用性能符合需求。除此之外，试验人员在石子材料选择时，还要结合实际需求，注重级配与形状的观察与检测，只有在满足施工标准的情况下才可投入使用，为后期工程开展打好根基[2]。

表 1 粗骨料质量检测指标

2.3掺合料检测

其作为关键原料之一，适当加入到混凝土中，可提高混凝土流动性。因生产厂家不同，粉煤灰、硅灰、矿渣粉的质量也有所区别，尤其受含水量、细度、需水量比、活性指数等指标的影响。在检测工作中，一般越精细的掺合料，其含水量越多，可采用细度测量技术，了解该材料的应用质量，优先选择细度适中、活性大的产品，达到节约用水量、水泥消耗量的效果。如若选用需水量较高的掺合料，则需要加入大量水，致使混凝土强度降低，还会增加外加剂的用量，提高成本投入量。在掺合料进场阶段，应设置专门的试验室，对每辆车取样检测，严格控制掺合料指标、产品质量，进而提高混凝土的整体性能，减少多种质量问题产生。

通过试验比对，加入不同剂量的硅灰，在外加剂均为2%的情况下，检测不同时期混凝土的抗折与抗压强度。如表2所示[4]。

表 2 不同硅粉掺量下混凝土强度检测结果

说明掺合料在加入到一定比例时，28d抗压强度出现下降，需要通过试验确定掺合料的掺量。

2.4外加剂检测

外加剂对混凝土减水率、工作性能影响较大，使用外加剂的混凝土，可使混凝土和易性更好，坍落度损失减小，提高混凝土的流动性，用水量减少，提高混凝土的耐久性。当前市场混凝土添加剂的类型众多，根据功能不同大致可分为四种类型，一是泵送剂、减水剂，可使混凝土流变性能发生改变；二是早强剂，可改变混凝土硬化速度与凝结时间；三是引气剂，可改变混凝土的耐久性能；四是膨胀剂，可使混凝土的抗裂、抗冻性发生改变。减水剂尽量使用聚羧酸型高性能减水剂，按照规范《混凝土外加剂》GB8076-2008检测减水剂减水率、凝结时间差、抗压强度比、泌水率比、收缩率比、含气量及匀质性等各项指标，在实际施工中，可结合工程结构与工艺需求灵活选择，无论选择何种外加剂，都需要经过严格检测后，确定掺入量才可投入使用，以确保混凝土和易性、强度均满足相关标准。

2.5水的检测

在工程建设中，混凝土与大量水混合起来，经过均匀搅拌后开展浇筑工作。在水原料选择中，应优先选择干净、无杂质的地下水，有条件的还可采用自来水。使用前应进行水质检测，检查水中pH值、不溶物、可溶物、氯化物、硫酸盐、碱含量等指标，根据检测结果应符合《混凝土用水标准》JGJ63-2019或《公路桥涵施工技术规范》JTG/T3650-2020的要求，对于已经受污染的水，禁止应用到混凝土搅拌中。

3公路工程水泥混凝土原材料检测问题与质量提升措施

3.1检测现状

该项目在开展前，针对水泥混凝土原材料质量进行检测，以期能够及时发现安全隐患与性能不足，并提早采取预防和解决措施，使后期工程建设与运营顺利高效开展。但在实际检测中，受检测者技能、监督体系等因素影响，导致检测现状不够乐观，具体问题如下。

（1）取样操作不合理。在原材料试验检测中，为了确保检测结果真实可靠，检测者应深刻意识到原材料取样工作的重要性，确保所取样品具有代表性，通过各类检测数据分析，可将材料实际质量真实全面的展现出来。但在实际检测取样中，部分检测者的专业技能不足，取样操作不合理，所取样品不具备代表性，检测操作技术把握不准确，对最终检测结果客观性、真实性带来不利影响；

（2）检测工序不规范。在检测过程中，只有检测者认真按照流程进行操作，明确检测技术要点，才能确保检测工作顺利开展。但在该项目的原料检测中，部分检测者单纯按照自身经验，没有严格遵循检测流程作业，致使最终结果与真实值相差较大，无法为公路项目施工提供准确的数据支持；

（3）检测者技能水平有待提升。在工程建设期间，如若原材料质量不合格将会影响混凝土使用性能，产生一系列安全隐患，这就需要提前开展原料检测工作，但因该项目检测者整体素质不高，在工作中态度敷衍懈怠，单位缺乏有效的培训机制，加上监督体制不够完善，在原料检测、混凝土拌合中监控力度不足，使最终混凝土质量难以满足要求。

3.2质量提升措施

3.2.1规范检测流程，把握检测技术要点

在水泥检测中，重点在于水泥强度检测，强度是指胶砂硬化创建的可承受的最大外部荷载，由水泥矿物成分、熟料细度决定，是水泥质量的重要判断标准，在混凝土配制中意义重大。该项目使用硅盐酸水泥，应科学取样开展检测，根据水泥胶砂强度确定其强度等级。在检测过程中，要求严格按照规定流程，实施标准化操作，先做好胶砂取样、调样工作，再制备试件、标准养护，最后检测水泥强度。在龄期内测定水泥强度时，应以水泥与水混合后的搅拌时间为起始时间，对于不同龄期的水泥，对其强度分别检测，如1d水泥的检测时间偏差为±15min,2d水泥的检测时间偏差为±30min，3d水泥的检测时间偏差为±45min、7d水泥的检测时间偏差为±2h，28d检测时间偏差为±8h。

在抗折强度检测中，在不同龄期取出相应试件进行检测，检测前要擦拭干净表面污垢，放入抗折夹具中，使成型侧面与圆柱接触。杠杆在放入试体前应处于平衡状态，调整夹具后，保证杠杆在试件折断期间始终平衡，按照特定速度在棱柱侧面上垂直施加荷载，直至折断，记录此时荷载。在抗压强度检测时，可在抗折强度检测基础上，在断块位置及时检测抗压强度，利用抗压夹具完成，将试件侧面为受压面，夹具与压力板中心对准，利用一定速率均匀加大荷载，直至破坏，并对受损时的荷载准确记录。以抗折强度为例，主要利用一组3个棱柱体的抗折结构取平均值，如若三个强度值中有1个或多个抗折结果与平均值±10%时，便要将其剔除，再重新计算平均值，将其作为最终抗折检测结果。

3.2.2加强检测管理，完善监督机制

针对原材料检测中现存的监管缺失、材料与设备管理不到位等情况，应结合材料检测实际需求，通过加强原材料管理、环境管理、设备管理等方式，并发挥监督机制的辅助作用，使检测工作得以高效开展，具体如下。

（1）强化原材料管理。对水泥、粗细集料、掺合料、外加剂等施工原料应加强管理，掺合料在运输与存储中，应有明显标识，严禁与水泥等粉状材料混淆。在运送到施工现场后，检测者应结合相关规定，对材料规格、型号等准确记录，为后期分类摆放与管理提供便利；还应设置材料堆放区域，加大防潮与防水管控力度，尽可能减少外部环境对材料性能产生的影响，以免影响检测结果准确度。

（2）注重检测环境与设备管理。检测结果不但受操作规范性的影响，还受检测环境的影响。在原料检测中，环境管理包括外界环境的温度、湿度、材料作业环境、存储环境等。在检测期间，应根据实际需求合理把控外界环境，尽量减少气候变化、温湿度变化对最终结果产生的影响；还应结合材料自身特点进行环境控制，使检测结果更加客观准确；针对各类试验设备，派遣专人负责定期维修与保养，确保检测设备始终处于健康状态，可随时投入使用，并保证检测结果准确合理。

（3）完善监督机制。通过完善的监管制度为原料试验检测高效开展提供保障，该工程在施工阶段，需要在人力、物力等方面投入诸多成本，如若检测单位未能制定科学的监督机制，在资金利用、人员培训等方面严格管理，很容易产生违规行为。对此，建筑单位应选择专业技能较强、资质较高的检测单位，派遣专人负责管理施工部门，要求严格按照规定招聘检测单位，确保检测招标公平公正。对于检测单位来说，在混凝土原料检测时，应严格遵循检测工序，由专人负责检测流程与技术监督，禁止违规行为产生[5]。

3.2.3注重人才培养，提高技能水平

该工程所用的建设材料类型多样，规模较大，企业不但要安排专业的施工团队进行高质量施工，还应聘请专业素质过硬的检测团队，确保原材料质量符合施工要求，提高检测准确性。针对现存的部分检测者专业素质不高、工作态度不端正等问题，应通过定期开展培训教育活动来解决，企业可制定完善的人才培训制度，使检测者了解更多新型材料，促进交流沟通，提升个人专业能力，深刻意识到自身岗位对工程材料质量、公路结构安全的重要作用，能够自觉端正态度，约束自身行为，积极踊跃的参与到培训活动中。为了保障培训效果，在培训完毕后，应安排技能考核，对检测人员的专业技能、理论知识掌握程度进行考核，确保每位参与培训者都能有所收获，了解前沿检测技术，自身技能符合工程检测技术需要。此外，检测单位还应重视设备创新，积极引入行业内最新技术成果，联合最新检测技术，对现有技术与检测设备进行更新，紧跟行业发展潮流，促进检测专业水平提升，才可为检测质量控制提供充足的技术保障。

结论：综上所述，在公路工程建设中，混凝土原材料检测应结合实际要求，严格遵循检测流程与相关规定，重点对水泥、砂石、骨料和添加剂等主要原材料性能进行检测，确保混凝土使用性能符合施工要求。在实际检测中，还要注重原材料、检测设备与环境的管理，完善人员培训与考核机制，使检测人员能够端正态度，提高专业技能，确保检测结果准确客观，为公路工程开展提供技术支持，促进运输行业的可持续发展。

参考文献：

[1]徐冬梅.公路工程水泥混凝土原材料的试验检测及质量控制问题分析[J].交通世界,2020(30):22-25.

[2]陈辉华.公路工程水泥混凝土原材料的试验检测方法[J].交通科技与管理,2021,000(023):P.111-112.

[3]董洁.公路工程水泥混凝土原材料的试验检测方法[J].交通科技与管理,2021,000(019):P.1-2.

[4]庄坤.谈公路工程水泥混凝土原材料的试验检测及质量控制[J].交通科技与管理,2021(4):22-23.

[5]汪元.公路工程水泥混凝土原材料的试验检测及质量控制措施[J].新材料·新装饰,2021,3(5):36-38.