公路工程材料的质量检测方法及检测质量提升策略
张帆
枣阳市路信检测技术有限公司
1 公路工程材料质量检测的作用
施工材料是组成公路工程的基础物质,其质量直接关系着公路的建设质量。通过质量检测,有助于明确材料的性能,进而为施工技术人员提供指导,保证工程施工质量。通过材料检测,施工单位可以第一时间发现材料和实际标准要求存在的差异,避免不合格品投入使用,以免威胁公路工程施工质量安全,引发返工、重建的问题。可见,公路材料质量检测有助于保证施工质量,控制施工成本,提高项目综合效益。
2 公路材料检测方法
2.1 钢筋材料检测
钢筋化学成分分析中,检测技术人员可以通过使用光谱分析、化学分析的手段,精确地确定钢筋中碳、锰、硅、磷、硫等各种元素的含量,这几种元素含量的多少,对钢筋的性能有着直接的影响,比如适量含碳量可以使钢筋强度提高,但是含碳量太高会使钢筋脆性增大而影响使用性能。所以,通过检测确定并保证钢筋化学成分达到国家标准,是保证质量之根本。
钢筋力学性能检测内容主要是抗拉强度、屈服强度及延伸率,技术人员常用拉伸试验对钢筋力学性能进行评价,在试验过程中要注意试样准备、试验条件控制及数据记录和分析等。由钢筋的拉伸试验可得到钢筋的应力-应变曲线,并由此分析钢筋的屈服强度、抗拉强度及其他一些重要的参数。这些指标既能反映钢筋强度特性又能为工程设计奠定基础,保证钢筋实际使用的可靠性和安全性。
2.2 水泥质量检测
在水泥质量检测中,技术人员要对水泥的化学构成进行分析,比如利用 X 射线荧光光谱(XRF)技术和化学滴定方法,能够精确地测量水泥中的关键成分,例如硅酸盐、铝酸盐、铁酸盐以及石膏等。这些组分所占的比重直接影响着水泥水化反应及最终强度,如果硅酸盐含量太低会使水泥强度不够,石膏含量太高会使水泥凝结时间增加。
水泥物理性能检测中,技术人员主要检测的内容是细度、比表面积、安定性及凝结时间。细度对水泥强度及水化速度有显著影响,一般用筛析法或者激光粒度分析仪进行检测。布伦特法(Blaine)是可以用来测定比表面积的方法,与水泥在早期的强度有着紧密的联系。在判断水泥在水中的体积是否发生变化方面,安定性检测显得尤为关键,其中常见的评估手段包括水泥块的试验等。
抗压强度是评价水泥质量好坏的重要标志,一般采用配制标准试件做28 天强度试验。在检测时,技术人员需要严格控制试样养护条件才能保证检测结果准确。通过测试不同批水泥抗压强度,能有效地判断水泥是否适用,保证工程施工所用水泥达到设计要求。
2.3 砂石材料检测
砂石粒径分布对混凝土的工作性及强度有重要影响,合理的粒径分布可以改善混凝土密实性及强度,降低水泥用量以降低工程成本,检测人员可以按照国家标准或者有关规范进行检测,通过使用筛分法将砂石样品划分为不同粒径等级,计算每级百分含量。
砂石物理性能检测中,常用的物理性能指标有比重、堆积密度、吸水率、压碎值。比重及堆积密度检测可采用标准试验方法,从而评价砂石对混凝土的充填效果。砂石对水的吸附能力可以通过吸水率来确定,如果吸水率过高,可能会导致混凝土的水胶比失衡,进而影响混凝土的强度和耐久性。为了评估砂石在受力状况下的抗压性能,通常会使用压碎试验机来进行压碎值测试。
砂石化学成分检测中,检测技术人员可以利用 X 射线荧光光谱(XRF)等技术手段,测定砂石中的主要化学元素含量,例如二氧化硅、铁、铝和钙等,在这些元素中,部分组分如果含量过高,那么可能对混凝土耐久性及强度造成不利影响。
3 提高公路施工材料试验检测质量的相关措施
3.1 提高取样的代表性
在抽样方面,公路工程材料一般都是大量生产并运输到现场,检测技术人员需要采取随机取样的方法确保所取的样本可以代表材料批次整体的性质。在统计学的抽样理论下,检测人员可以根据物料的类型、使用环境以及工程要求等因素,合理地决定样本数量以及取样方式。比如在进行砂石材料采样时,可以采用分层采样的方法,按照不同粒径进行分层采样,保证各种粒径均匀且具有代表性。
在采样的时间与位置方面,当物料入场后,检测技术人员应当在不同时段、多地进行采样,以免由于时间因素导致物料性质改变。比如对水泥采样时,要在投产前一段时间进行采样分析,这是因为水泥储存期间可能受潮,影响水泥性能。另外,现场施工还需要定期对材料取样来监控其实际使用中性能的变化情况,保证施工总是满足设计要求。
在样本处理方面,检测人员在采样后应尽快标识并记录,以保证样品唯一性与可追溯性,同时样品的储运条件要达到一定的要求,以免样品在运输途中被污染或者劣化。比如水泥样本要置于干燥通风环境下,以免吸潮,砂石样本要保持干燥以防水分影响等。
3.2 引进先进的检测技术与检测设备
先进检测技术能显著提高检测精度,比如用激光粒度分析仪检测砂石材料粒径分布,可以快速准确得到粒径信息和评价颗粒形状。该技术能有效地降低人为误差和检测结果可靠性。此外,利用 X 射线荧光光谱(XRF)技术对水泥和砂石材料的化学组成进行分析,能够实现快速且无损的检测,这大大缩短了检测时间,提高了工作效率。现代化检测设备能够对数据进行自动化收集和处理。在引入在线监测系统后,检测人员可以对施工现场材料质量进行实时监测,凡有异常均可被及时发现和处理。比如在混凝土浇筑时,利用智能传感器对其温湿度变化进行监控,有效地预防因环境因素而造成混凝土出现的质量问题。此外,很多新的检测设备都是多功能性的,能够在单次检测的情况下对多项指标进行同步评价。例如便携式多功能材料检测仪器可以全面检测钢筋力学性能、外观缺陷以及化学成分等,该一站式检测方式大大提高检测效率,降低了多次采样及检测的人力及时间成本。
3.3 提高检测人员的综合素质
检测人员需要熟知各类物质的性能及其检测标准并掌握有关检测方法与技巧。检测人员要积极参加现场检测及质量评估并在实践中积累大量实践经验。通过参与各种不同的项目,可以更深入地了解材料在实际使用中的效果,并能够及时识别可能的问题并给出相应的改进建议。另外,通过师徒制或者岗位轮换制度的设置,使得有经验的检测人员对新加入的员工进行引导,可以有效地总结经验和提升整个队伍的技术水平。
结语
在我国基础设施建设不断发展的背景下,公路工程材料质量检测工作变得更加重要。通过制定科学合理的材料质量检测方法,引进先进检测技术和装备,提高检测人员综合素质等措施,能够有效地促进公路工程整体质量的提升,保证其功能性、安全性、耐久性。
参考文献
[1] 朱 文 平 . 公 路 工 程 材 料 检 测 与 质 量 控 制 技 术 研 究 [J]. 工 程 技 术 研究,2021,6(02):130-131.
[2]陆中国.公路工程材料质量检测优化路径分析[J].运输经理世界,2020,(05):10-12.
[3]金含霞.公路工程材料质量检测的重要性及优化探究[J].四川水泥,2020,(04):39.
[4] 康玉芳. 公路工程材料质量检测的重要性及优化[J]. 工程建设与设计,2018,(18):93-94.