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

公路工程建设中，水泥混凝土是一种广泛应用的结构材料。水泥混凝土的质量受其原材料质量的影响极大，水泥的品质差异、集料的级配情况以及水的纯净度等因素，都可能导致混凝土最终性能出现显著变化。该文旨在系统梳理各类试验检测技术及质量控制，提供理论与实践参考。

1 公路工程水泥混凝土原材料的试验检测技术

1.1 水泥检测技术

水泥性能直接影响混凝土的强度、耐久性及施工性能。强度是评价水泥质量的核心参数，采用 ISO 法（GB/T17671）进行抗压与抗折强度测试，成型标准砂浆试件，养护至 3d、28d 龄期后用微机控制压力试验机加载，加载速率控制在（ 2400±200 ）N/s。试验结果要结合矿物组成分析，C S含量超 55% 的水泥早期强度发展快，但后期强度增长率可能受限。凝结时间影响混凝土施工性能与早期强度发展，通过维卡仪法（GB/T1346）测定初凝与终凝时间，试验环境温度（ 20±2 ） °C 、相对湿度 ⩾50% 。掺合料种类影响凝结过程，矿渣水泥凝结时间比普通硅酸盐水泥长 30~60min，早强型水泥 120min 内终凝。安定性反映水泥硬化过程中的体积稳定性，通常采用雷氏夹法，试饼沸煮冷却后直径膨胀值超 5.0mm 判定不合格，游离氧化钙含量超标是主因，养护温度偏差超 ±1℃可能使测试误差增大15% 以上，有争议样品宜用压蒸法复验。

1.2 水的检测

水是水泥混凝土的基础组成材料，水泥呈碱性，通过掺水可以稀释水泥，改善其碱性过高的情况，从而更好地发挥出水泥的性能优势，提高水泥混凝土的质量。酸碱度不合理会严重影响水泥混凝土的强度。为避免此问题，试验检测人员须高度重视水的使用情况，检测水的 pH 值、矿物质含量等影响因素，投入使用的水应能维持在酸碱度适中的状态。饮用水可直接作为混凝土的搅拌和养护用水，对水质有疑问时，应检验其硫酸盐含量（按 SO₄^2- 计）小于 0.0027mg/L 、含盐量不得超过 0.005mg/L 、pH 值不得小于 4 等指标，合格者方可使用。在公路工程施工过程中，检测混凝土原材料配置所用水的酸碱度，有助于避免混凝土材料出现硬化问题，以保障其具备较强的施工性能，满足公路工程建设的性能需求。大多数公路工程使用的水均来自地下水、工业水，其搅拌、养护工作均应采取季度检测的形式。

1.3 粗、细集料检测

1.3.1 密度试验

密度是评价砂石材料质量的重要参数，它反映了单位实际体积内的质量。在进行真实密度测试时，通常采用李氏比重瓶法。首先，需要准备适量的砂石样本，并对其进行研磨处理，随后将处理过的样本置于高温条件下干燥，并通过称量得到准确的质量数据；之后，将干燥后的材料放入密度瓶中，并加水煮沸，此过程中，可以观察到闭合孔隙中的水分逐渐渗透进去的现象。依据置换原理，此时可测量出材料的实际体积。通过上述实验步骤，可以获得试样的重量与体积数据，进而计算出材料的密度（即重量除以体积）。为了确保实验结果的准确性，在采用李氏比重瓶法时，建议实施多次重复实验，将每次的数据汇总后求取平均值。如果在实验过程中发现密度差异超过 0.02g/cm³ ，则需要重新采集样本，并依照相同的方法再次进行实验。

1.3.2 孔隙率试验

孔隙率作为评估砂石材料质量的一个关键参数，其准确测定至关重要。为此，施工团队应依据之前完成的密度测试数据，进一步精确计算出砂石材料的孔隙率，目标是将测量精度控制在 ± 1% 范围内，并采取有效措施尽量降低可能产生的误差。

1.4 骨料检测

骨料性能对混凝土的工作性、强度及耐久性具有重要影响。骨料检测技术主要包括粒度分析、含水率测定及含泥量测定等。粒度分析试验采用筛分法（GB/T14684/14685）与激光衍射法结合，粗骨料关注关键筛孔通过率，级配曲线落入 I 区最佳；细骨料细度模数宜控制在2.3~3.0 之间，偏差 0.2 会使混凝土用水量波动 5kg/m³ 以上。含水率测定通常用烘干法，在（105±5）℃烘至恒重，现场快速检测可用微波法并建立校正曲线，预湿骨料建议用真空抽吸法分离吸附水与结合水。含泥量测定采用淘洗法，控制冲洗压力在0.2~0.3MPa、冲洗时间不少于5min。机制砂石粉 MB 值＞1.4 时计入含泥量，含泥量超 3% 会使混凝土 28d 强度下降 10%～15% ，抗

冻性劣化。

2 公路工程水泥混凝土原材料的试验检测质量控制措施

2.1 原材料样品管理

严格按照相关标准规范的要求进行原材料样品的抽取，对于水泥，应在不同部位、不同批次中随机抽取，组成混合样品；对于骨料，根据料堆的大小与形状，在不同高度、不同位置进行多点取样。在抽样过程中，详细记录抽样的时间、地点、数量以及抽样方法等信息，保证抽样过程的可追溯性。在样品运输过程中，采取有效的防护措施，防止样品受到损坏、污染或发生性质变化。对于水泥样品，采用密封包装，避免受潮；对于骨料样品，使用坚固的容器盛装，防止颗粒散失。样品运至检测实验室后，按照规定的条件进行储存，水泥样品应存放在干燥、通风的环境中，骨料样品应分类存放，避免混杂。建立完善的样品流转程序，明确样品接收、流转、检测、留存以及处置等各个环节的操作要求与责任人。在样品检测完成后，按照规定的保存期限留存部分样品，以备后续复查或仲裁检测。对于超过保存期限的样品，应按照环保要求进行妥善处置，防止对环境造成污染。

2.2 加强设备管理和维护

检测设备是试验检测的重要基础，必须高度重视设备的管理和维护，定期进行检查与校准。对于使用时间较长、老化程度较高的设备，应及时更新，以确保设备性能良好。检测人员必须提升自身专业素质，严格按照操作规范进行检测，确保检测数据的准确性。同时，在实际操作过程中，应根据具体情况对设备进行相应调整和管理。在设备维护和管理方面，应重点关注人员、材料及工艺，对易磨损部位如传感器、试验平台等进行重点管理。此外，还应制订相应的检查与校准制度，确保试验检测数据的准确性。

结语

公路工程水泥混凝土原材料的试验检测是保证施工质量的重要环节。通过对水泥、集料、外加剂等原材料的性能研究和试验检测，可以为混凝土配合比设计和施工质量控制提供科学依据。在实际工程中，应加强对原材料质量控制，确保公路工程整体质量和安全。

参考文献

[1] 张慧娟 . 公路工程水泥混凝土原材料的试验检测及质量控制 [J]. 实验室检测，2024，2（08）：82-85.

[2] 钟凯，王俞. 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），2022（29）：142-144.

[3] 王方芳 . 公路工程水泥混凝土原材料的试验检测及质量控制 [J]. 科技视界，2019（16）：203-204.

[4] 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.