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公路工程中水泥混凝土原材料检测工作的重要性与技术研究

作者

王强

三峡(上海)工程检测有限公司 200434

水泥混凝土是公路工程重要的原材料之一,主要有水泥、水、粗细集料、外加剂等按照一定比例混合而成。做好水泥混凝土原材料检测工作,以便对水泥、粗集料、细集料、外加剂等特性进行详细掌握,使其与设计质量要求保持契合性,促进公路工程施工效果的提升。

一、公路工程中水泥混凝土原材料检测工作的重要性

水泥混凝土原材料检测工作的开展,精准掌握材料性能、型号、等级、质量等参数,能够实现公路质量的源头控制,防止不达标的原材料进入施工现场,保障公路工程的顺利施工和建设[1]。通过原材料试验检测工作的开展,可以提升整体行业的高效化管理,促进公路工程检测市场的长远发展。此外,实现水泥原材料检测工作的开展,还可以高效选择原材料,并降低材料成本,增加整体工程经济效益。通过对水泥混凝土原材料性能的量化分析,结合既定标准控制原材料入场,实现整体施工质量评估工作的有序开展。同时工作人员还可以结合试验检测结果,预测分析新工艺在工程施工中的适应性,进而针对性调整施工技术方案,确保新技术、新材料的高效应用。

二、公路工程中水泥混凝土原材料检测技术要点

(一)水

水直接影响水泥混凝土性能、强度,因此在配制水泥混凝土浆液时,不仅要控制水含量,同时需要做好水检测工作,避免盐分、有机物的等物质超标影响整体水泥混凝土性能。在具体检测工作中,需要分析水的温度、酸碱度、各元素含量等,确保水质符合相关技术要求。(1)水质检测,主要分析酸碱度,只有水的酸碱度适中,才能实现化学反应平衡性,减少过酸、过碱问题,进而优化混凝土水泥机制结构的完整性[2]。(2)硬度测试,即分析水中钙、镁离子的含量,一旦水质过硬,会加大腐蚀程度,降低钢筋结构稳定性。

(二)水泥

在水泥混凝土配制工作中,水泥发挥粘结剂的作用,通过水泥性能的检测分析,才能提高整体混凝土结构的强度和耐久性。其中水泥检测内容主要有收缩性能、膨胀性能等,同时还需要确定水泥等级、类型。(1)水泥检测方式,通过水泥水量、强度、安定性的检测,才能严控水泥质量,防止发生结块问题。施工现场对水泥质量进行二次检验,保障合格后才能进场使用。在水泥化学成分检测中,通常利用强度测试、稳定性评估等方式进行操作。其中 X 射线荧光光谱、化学滴定等化学检测方式,能够对水泥硅酸成分比例进行精准检测;强度测试中,要优化比例控制,确保水泥砂浆固化尺寸符合标准要求,养护一周后才能开展固化处理;然后通过压力机开展压力分析,确定水泥最大压力、强度参数、等级等;测量水泥样品,进而确定水化处理中的膨胀率[3]。(2)标准稠度用水量检测,试验前,需要检测设备性能,校对设备参数,促进搅拌设备正常运转;作业前需要清洁搅拌设备,并添加拌合水,然后开展添加试验;搅拌作业中,要缓慢搅拌2 分钟,暂停15 秒后,快速搅拌 2 分钟;完成拌合后需要把净浆投入到试模中,通过人工重复插捣;然后利用维卡仪开展测试作业。在检验分析中,需要确保搅拌90 秒,稠度标准为净浆内部与底板距离在 7 毫米以内。

(三)骨料

粗集料和细集料是水泥混凝土的重要组成部分,与整体浆液强度息息相关。在制备环节中,要详细检测粗细集料粒径数据,尤其要选择优质适用级配的骨料,确保其压碎值、规格、含泥量符合设计要求;要详细检测砂石粒径、规格、洁净度等,确保水泥与砂石的均衡混合,进而保障混凝土质量。(1)密度试验,就是测量致密状态下的物质每单位体积的质量。在密度试验前,需要做好称重、体积测量等工作,为密度试验工作的开展奠定良好基础;完成称重后的砂石,需要做好干燥处理;然后将其投入到密闭瓶中,对其加热,在此过程中需要严格控制砂石水分,满足试管容积要求,然后展开多组试验,计算平均值。(2)孔隙率试验,该试验主要是针对砂石原料的性质进行评估和判断,尤其要以砂石密度试验结果,精准计算砂石孔隙率,进而减少测量误差[4]。(3)筛分试验,即对骨料粒径、形状、纹理等进行检测。具体检测过程中,需要使用标准筛网,对骨料进行筛选,明确其具体级配,确定骨料尺寸、分布状态等;在骨料表面结构、形状评估中,需要提前校准测量设备,保障测量精度,明确骨料集合特性和粗糙程度;利用洛氏硬度计开展骨料强度、耐久性试验;利用长期浸泡试验测量骨料应力参数和耐久性。其中骨料检测要求如表1 所示。

表 1 骨料检测要求

(四)外加剂

在外加剂检测中,需要通过化学稳定性测试分析外加剂具体成分、质量稳定性等。通过化学分析,掌握结构稳定性,防止外加剂中存在与原材料产生不良反应的成分。常用的检测方式有光谱、色谱、热分析等化学、物理分析方式,进而提高外加剂综合性能,避免影响混凝土流动性、凝结时间等。在配制水泥混凝土时需要对外加剂的添加比例进行严格控制,才能提高整体结构耐久性。其中,在外加剂减水率检测过程中,需要以净浆流动度为检测指标,在检测过程中为了减少净浆流动损失,需要选择新鲜水泥进行检测,进而保障检测结果准确性。

(五)粉煤灰

粉煤灰能够提高水泥混凝土流动性,一旦粉煤灰质量不达标,会严重降低整体工程施工质量。粉煤灰质量检测中,关键指标有:(1)物理性能指标。细度检测,利用45μm方孔筛筛余量(%)表征颗粒粒径分布;需水量比,对比基准水泥胶砂流动度,评估粉煤灰对混凝土工作性的影响;表观密度,利用比重瓶阀测定,关联混凝土配合比设计;含水量,利用烘干法进行测量,一旦含水量过高,会引起混凝土异常凝结。(2)化学成分指标,烧失量,950℃灼烧失重(I级≤5%,II级≤8%),反映未燃碳含量,超标会破坏混凝土气孔结构;SO₃含量,硫酸钡重量法测定,一旦过量会引起水泥石膨胀开裂;游离氧化钙,针对C类粉煤灰,化学滴定法限定≤4.0%,避免安定性风险。(3)活性与耐久性指标,强度活性指标,对比水泥胶砂7d/28d抗压强度比(II级≥75%),验证火山灰效应;安定性:雷氏夹沸煮法(膨胀值≤5mm)或饼法观测,防止后期体积变形。

三、公路工程中水泥混凝土原材料检测质量控制措施

(一)引进先进的检测技术

现代化的技术和设备是提升原材料检测质量的重要保障。(1)回弹弯沉检测技术,该方法主要检测路面挠度,通常利用重锤,使其从特定高度自由下落,然后计算重锤下作用下的公路质量。该技术不会干扰车辆正常行驶,确保交通顺利通行,方便操作,检测结果较为准确,可以利用激光仪辅助测量,精准掌握公路沉降速率[5]。(2)地质雷达检测技术,就是利用专业发射设备,向被测对象发射高频电磁波,收集返回的电磁波信息,进而评估被测对象的内部情况。该方法较为直观、简便,且精度较高。在具体操作中,需要在计算机辅助下确保控制单元发出指令,确保控制单位能够精准接收、发送信号,然后利用接收器收集返回的信息,输送到计算机软件系统中,自动生成计算结果。(3)其他方法。HPLC、射线荧光光谱集设备,检测水泥、添加剂的化学成分;利用压力、弯曲测试,判断力学性能,辅助以数字化设备,实现形态智能评价,尤其可以通过环境模拟设备,精准控制温度、湿度,进而明确不同状态下的养护要点。

(二)提高检测人员素质

为了保障检测工作的顺利开展,需要构建高素质的检测人才团队,强化人员培训,引进最新技术、新规范,使其良好适应新时期检测需求;要结合实际情况,制定相对应的培训计划,严控人才招聘环节,确保工作人员端正工作态度,且具有较强的学习能力,提升整体团队的专业能力[6]。定期安排检测人员到优秀的同行单位学习交流;完善奖惩机制,调动员工工作内驱力。

(三)优化检测设备管理

在检测前,需要优化选择检测设备,精准配置检测设备参数,进而保障检测工作的顺利开展。要定期开展检测设备的维护、标定工作,及时发现异常情况,并采取合理措施进行处理,如更换零件、专业维修等,确保检测设备正常运转。

结语

综上所述,新时期,为了提高公路工程施工质量,需要严控水泥混凝土质量,尤其要提升原材料性能指标,使其与公路工程施工作业要求相契合。在具体作业中,需要对水、水泥、添加剂、骨料等原材料质量进行严格检测,明确其密度、规格等性能,为后续公路工程施工创建良好条件。

参考文献:

[1]毛强. 公路工程水泥混凝土原材料的试验检测及质量控制分析 [J]. 汽车周刊,2025, (07): 225-227.

[2]周尧. 公路工程水泥混凝土原材料试验检测技术研究 [J]. 中国水泥, 2025, (06):57-59.

[3]谷用. 公路工程水泥混凝土原材料的试验检测及质量控制 [J]. 城市建设理论研究(电子版), 2025, (10): 166-168.

[4]高峰,项阳. 公路工程水泥混凝土原材料试验检测方法与质量保障措施分析 [J].运输经理世界, 2025, (09): 157-159.

[5]石凯. 公路工程水泥混凝土原材料试验检测探究 [J]. 建材发展导向, 2025, 23(01): 10-12.

[6]李梅芳. 公路工程中水泥混凝土原材料试验检测技术 [J]. 运输经理世界, 2024,(22): 153-155.