李蕓
摘要:試驗檢測技術(shù)在道路橋梁建設(shè)的質(zhì)量控制起著重要作用,原材料的質(zhì)量好壞決定著工程質(zhì)量,因此,原材料的試驗檢測工作顯得尤為重要。本文主要對我國道路橋梁工程中最常用的土、水泥、鋼材、瀝青等原材料的試驗檢測技術(shù)進行研究和探討,并歸納總結(jié)常用材料指標的試驗檢測方法。
關(guān)鍵詞:原材料;試驗檢測;工程質(zhì)量
質(zhì)量是工程的生命,試驗檢測是工程質(zhì)量控制的重要手段,原材料的質(zhì)量決定著工程質(zhì)量,而原材料的試驗檢測,為工程質(zhì)量控制提供了客觀、準確的數(shù)據(jù),在合理應用材料、保證工程質(zhì)量方面發(fā)揮著重要作用。
一、道路橋梁工程中主要原材料介紹
在道路橋梁工程中,常用的原材料種類有:土、集料、巖石、水泥、水泥混凝土、瀝青、瀝青混合料、錨具、鋼筋、鋼絞線、橡膠支座、土工合成材料等。其中,最常用是土、水泥、鋼筋。
二、幾種常用原材料檢測方法總結(jié)
1土的基本檢測參數(shù)和檢測方法
土的試驗主要包括篩分試驗、擊實試驗、CBR(承載比)試驗和液塑限試驗。
1.1土的篩分試驗
篩分試驗是土的顆粒分析,反映材料的級配指標。顆粒的尺寸大小分析是對土的分類的一個必要測試,尤其是對粗粒土,它可給出不同尺寸的顆粒間的部分關(guān)系。通過試驗檢測可以確定土的組成成分和尺寸界限,這些尺寸可以決定土的性質(zhì)。檢測方法為使用標準土壤篩(篩孔直徑分別為63mm、50mm、28mm、20mm、14mm、10mm、5mm、3.35mm、2.36mm、1.17mm、600μm、300um、150μm、75μm)過篩,通過每個篩子對材料的篩分,得到每個篩子的篩下材料百分比。
1.2 土的擊實試驗
土的擊實試驗是通過含水量和干密度之間的關(guān)系曲線求得最大干密度(MDD)和最佳含水量(OMC);最大干密度和最佳含水量是現(xiàn)場壓實程度的檢驗標準。理論上,只有達到或接近最佳含水量時的壓實效果最好,能夠達到最大壓實度。檢測方法是將備好的土樣加水,得到5種不同含水量的試樣,用擊實儀自擊實模內(nèi)分層進行擊實,獲得每個含水量對應的一個干密度,得到二者的關(guān)系曲線,曲線的最高點對應的就是最大干密度和最佳含水量。
1.3 CBR試驗
CBR試驗的中文是加州承載比試驗,承載比(CBR)試驗是土工中最重要的試驗,是路基土的強度指標,判斷土的承載能力。所謂CBR值,是指試料在CBR試驗機的貫入桿的貫入量達2.5mm時的單位壓力對標準碎石壓入相同貫入量時標準荷載強度的比值。簡言之,CBR值是在2.5mm的相同貫入量時,土的單位壓力與標準碎石的單位壓力的比值。檢測方法為先做擊實試驗,得到最大干密度(MDD)和最佳含水量(OMC),然后把試樣調(diào)到最佳含水量,共計三個試樣,用三種方法分別擊實,三種方法是(a)4.5kg,5層,每層62下;(b)4.5kg,5層,每層30下;(c)2.5kg,3層,每層62下。擊實完成后得到三個干密度,然后將擊實后的試樣連同試模泡水4天,再進行貫入試驗,在貫入量為2.5mm時的壓力比上標準壓力,標準壓力是已知的,可得到三個CBR值,對應前面得到的干密度。在對數(shù)坐標中,以干密度為橫坐標,以CBR值為縱坐標,得到關(guān)系曲線, 在關(guān)系曲線中標出最大干密度,再找到最大干密度的 90%,93%,95%的干密度的值,和干密度對應的CBR值,用來判定土料等級。
1.4、液塑限試驗
液塑限試驗求得塑限指數(shù)來確定土的可塑性,反映材料的可塑性指標。
液限值的確定:定量增加土樣的含水量,進行貫入試驗,得到含水量和貫入度的關(guān)系,貫入度20mm時的含水量就是土樣的液限值。
塑限值的確定:將土樣加入一定的水,用手在玻璃板上進行滾搓,成一細條,至斷裂為止,測細條的含水量,即塑限值。
塑限值和液限值之差,即塑性指數(shù),液限值是材料從液體變塑性體時的含水量,塑限值是材料從塑性體變固體時的含水量。
2水泥的基本檢測參數(shù)和檢測方法
水泥是混凝土原材料中的重要膠結(jié)材料,對道路橋梁工程質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。因此水泥質(zhì)量的檢測尤為重要。水泥常用的檢測指標有水泥標準稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性、3天抗壓強抗折強度和28天抗壓強抗折強度。
2.1水泥標準稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性試驗
要測定水泥凝結(jié)時間,首先需要測定標準稠度用水量,首先通過試驗不同含水量水泥凈漿的穿透性,確定標準稠度水泥凈漿所需加入得用水量。按照此用水量使用水泥凈漿攪拌機制成標準稠度凈漿,裝模刮平后,放入養(yǎng)護箱內(nèi)養(yǎng)護。以水泥全部加入水中的時間作為凝結(jié)時間的起始時間。在養(yǎng)護至加水后30min時第一次測定,使用維卡儀測定凝結(jié)時間,臨近初凝時每隔5分鐘測定一次,當維卡儀試針沉至底板3-5mm時為初凝狀態(tài),達初凝狀態(tài)應立即重復測一次,當兩次結(jié)論相同時才能定為達到初凝狀態(tài)。完成初凝時間測定后,立即將試模連同漿體以平移的方式從玻璃板上取下,翻轉(zhuǎn)180°,直徑大端向上,小端向下放在玻璃板上,再放入濕氣養(yǎng)護箱中繼續(xù)養(yǎng)護。臨近終凝時,每隔15min測定一次。當試針沉入試件0.5mm時,即環(huán)形附件開始不能在試件上留下痕跡時,為水泥達到終凝狀態(tài)。達終凝狀態(tài)時應立即重復測一次,當兩次結(jié)論相同時才能定為達到終凝狀態(tài)。
安定性采用沸煮法測定。用雷氏夾制備好試件,放入養(yǎng)護箱內(nèi)養(yǎng)護24小時,測量雷氏夾指針尖端間的距離,將試件放入沸煮箱試件架,在30分鐘內(nèi)加熱至沸騰并恒沸3個小時。沸煮結(jié)束冷卻至室溫,取出試件判別,2個試件煮后雷氏夾指針尖端距離增加距離平均值不大于5mm即為安定性合格。
2.2水泥膠砂強度試驗
用450g水泥、1350gISO標準砂、225g水,用行星式拌和機攪拌后,裝入40×40×160mm棱柱體試模,在振實臺上成型,試體帶模一起放入養(yǎng)護箱養(yǎng)護24小時,然后脫模在水中。到實驗齡期(如3天,28天)后將試體從水中取出,先用抗折試驗機進行抗折強度試驗,折斷后每截再用壓力機進行抗壓強度試驗。
3鋼筋的基本檢測參數(shù)和檢測方法
鋼筋重點檢測其力學性能,主要有抗拉強度、斷后伸長率和彎曲變形系數(shù)等。
抗拉強度、斷后伸長率可用拉伸試驗獲得,先按相關(guān)要求切取試樣,用打點機標記原始標距,使用準確度等級1級或更優(yōu)的試驗機。設(shè)定試驗力零點,夾持試樣,開始拉伸,拉至斷裂,測定抗拉強度, 斷后伸長率等參數(shù)。
彎曲試驗是以圓形、方形、矩形或多邊形橫截面試樣在彎曲裝置上經(jīng)受彎曲塑性變形,不改變加力方向,直至達到規(guī)定的彎曲角度。彎曲試驗后不使用放大儀器觀察,試樣彎曲外表面無可見裂紋評定為合格。
三、結(jié)束語
原材料試驗檢測作為道路橋梁工程質(zhì)量控制的一種重要手段,是非?,嵥楹头爆嵉沫h(huán)節(jié),在檢測過程中,必須以仔細和認真的態(tài)度,規(guī)范的操作進行,通過科學合理的檢測方法,對道路橋梁工程中各種原材料的質(zhì)量進行檢測和評定,從根本上使工程質(zhì)量得到保障。
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