公路工程水泥混凝土原材料的试验检测及质量控制分析

引言

公路工程中水泥混凝土的质量直接关系到道路的耐久性、使用寿命及行车安全。而水泥混凝土的质量，很大程度上取决于其原材料的品质。因此，对水泥混凝土原材料进行严格、规范的试验检测至关重要。本文深入探讨了公路工程中水泥混凝土原材料的试验检测技术，分析了现有技术中存在的问题，并提出了改进建议，以期为提高公路工程质量提供参考。

1 水泥混凝土原材料检测流程

1.1 水质量检测

作为混凝土当中的主要原材料，水不仅能够促进水泥的水化反应，保障混凝土结构的强度与耐久性能，同时还能在一定程度上针对混凝土的流动性进行调整，有效控制水泥混凝土原材料的凝固速度，因此在正式进场施工之前，做好水质量检测具有重要作用。检测过程当中，应严格遵循《混凝土用水标准》（JGJ63-2006）当中要求。检验过程中，应遵循随机原则对现场水源进行采样，检验水样应多于 5L，同时保障水样容器符合标准要求。采样过后，在7d 以内分别针对样本 pH 值、不溶物含量、可溶物含量、氯化物含量、硫酸盐含量、碱含量等相关指标进行检测，确保其符合国家相关标准。

1.2 水泥

水泥是混凝土中最关键的成分，其品质直接决定了混凝土的最终性能。水泥并非单一物质，而是由石灰石（CaCO3）和黏土在 1 450\~1 500 °C 的高温下煅烧而成的复杂混合物。这一高温煅烧过程，会产生一系列复杂的化学反应，最终形成四种主要矿物：三硅酸钙（C3S）、二硅酸钙（C2S）、三铝酸钙（C3A）和四铝酸铁（C4AF）。这些矿物的比例和特性，决定了水泥的物理和化学性质，例如凝结时间、强度发展规律以及耐久性。在公路工程中，最常用的水泥类型是硅酸盐水泥，因其具有优异的抗压强度和耐久性而备受青睐。其强度等级，例如 42.5 级和 52.5 级，代表着水泥在28d 龄期时的最低抗压强度（单位为 MPa ），数值越高，强度越高。

1.3 骨料试验检测

（1）粗骨料检测。粗骨料至关重要，需要对其粒径、针片状含量等各个方面进行检测。第一，粒径检测。需要通过筛分法明确粗骨料的粒径，即对粗骨料进行过筛处理并分别测定各粒径范围内的筛余量，最后计算粗骨料的粒径分布情况。第二，针片状含量检测。若针片状含量过高可能会影响到混凝土的强度与易用性，所以需要观察粗骨料的形状并记录针片状颗粒的含量。第三，堆积密度检测。需要将粗骨料装入测定容器中并测定其体积与质量，之后计算其堆积密度。第四，含水率检测。需要将粗骨料放入烘箱中并烘干至恒重，从而计算其含水率。第五，压碎指标值检测。压碎指标值能够衡量粗骨料抵抗压碎的能力，并间接推算出粗骨料的强度，在检测时需要将粗骨料放置在圆筒当中并在压力机上进行施压处理，即在10 分钟内施加荷载到 400KN，之后静压 5 秒，在卸荷后称取试样的质量，并利用孔径为 2.36mm 的筛子将被压碎的细粒筛除掉，最后再称取试样的筛余量，从而计算出其压碎指标值。（2）细骨料检测。需要对细骨料的粒径、泥块含量等各个方面进行检测。第一，粒径检测。需要利用筛分法检测细骨料的粒径，即对细骨料进行过筛处理并分别测定各粒径范围内的筛余量，最后计算细骨料的粒径分布情况。第二，泥块含量检测。需要利用孔径为20mm 的筛子对细骨料进行过筛处理并收集筛余物，之后通过泥块测定仪进行检测，明确细骨料的泥块含量。第三，颗粒级配检测。需要利用孔径为 10mm 的筛子对细骨料进行过筛处理并收集筛余物，之后利用电子天平进行称重，从而明确细骨料的颗粒级配。第四，氯离子含量检测。氯离子含量过高可能会影响混凝土结构的耐用性，需要通过化学分析方法检测细骨料的氯离子含量。

1.4 外加剂检测

为改善公路工程水泥混凝土原材料性能与施工工艺，需按照设计方案向混凝土材料当中加入相应外加剂，有关技术人员应分别针对外加剂的氯离子含量状况、pH 值、外加剂密度以及减水率等进行检测，使公路工程的混凝土性能表现得到保障，同时提升外加剂与混凝土有关材料之间的相容性，使不同材料之间的配合性得到保障。

2 水泥混凝土原材料质量控制策略

2.1 做好水泥混凝土原材料采购与检查工作

首先，在采购原材料时需要对供应商的资质、信誉、生产能力、原材料的合格证等各个方面进行对比分析，从中筛选出最优质的供应商，之后根据公路工程的施工条件与要求采购合适的原材料。例如，若需要进行大体积混凝土结构施工就需要选择矿渣水泥、火山灰水泥等类型的水泥，同时应确保水泥的抗裂性能以及水化热符合要求；优先选择细度模数符合要求、比表面积小的细集料以及三种规格的碎石。其次，在原材料进场前需要做好相应的检查工作，判断各种原材料的外观是否存在问题，例如细集料的表面是否光滑、颗粒形状是否符合要求，若不符合要求需及时更换。

2.2 配比管控

现场施工团队与技术人员应当遵循动态灵活的要求，针对混凝土配合比进行合理设计，使相关参数指标能够满足公路工程的具体建设目标，突出公路工程的建设特性。一般来说，在针对混凝土进行拌和的过程中，应尽可能针对用水量进行控制，从而针对混凝土材料的水化反应速度以及温度变化状况进行控制，有效控制工程的建设成本。施工团队可针对水泥品种进行按需调整，提升掺合料产量与外加剂品质，使混凝土材料制备过程当中的单位用水量得到有效控制。针对水泥配比与用量进行调整的过程当中，应考虑到目标地施工过程中的环境温度状况以及公路工程混凝土建设要求，避免制备过程当中拉应力变化以及温差变化导致的温度开裂现象，提升中低热水泥在混凝土制备过程当中的整体比重。作为影响混凝土水泥胶砂强度的重要指标，粉煤灰等掺合料产量的调整与控制同样具有关键性作用。

2.3 混凝土养护

混凝土养护是保证混凝土强度、耐久性和使用性能的关键环节。养护的主要目的是控制混凝土的水化过程，减少水分蒸发，防止早期开裂。养护方法多种多样，包括洒水养护、覆盖养护、浸水养护等，具体选择哪种方法应根据混凝土的类型、环境条件和工程要求确定。养护时间一般不少于 7d，并需保持混凝土表面湿润。养护期间应定期检查混凝土的含水率，并根据实际情况调整养护措施，确保混凝土达到预期的强度和耐久性。养护不当可能导致混凝土出现裂缝，甚至影响结构的整体安全。

结语

综上所述，在公路工程建设过程当中，水泥混凝土材料的性能质量检测具有关键性作用。检测技术团队应当从实际出发，严格遵循国家标准与技术规范针对水泥混凝土原材料进行检测验证，尽可能延长工程使用寿命，使工程质量与施工成本得到全面有效地控制，保障检测结果的准确性与可靠性，落实公路水泥混凝土材料制备要求，助力公路工程的建设质量能够得到长足发展。

参考文献

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