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        公路工程水泥混凝土原材料的試驗(yàn)檢測(cè)方法

        2021-04-20 07:38:50
        設(shè)備管理與維修 2021年6期
        關(guān)鍵詞:砂石原材料水泥

        門 林

        (中鐵十九局集團(tuán)第七工程有限公司,廣東廣州 511458)

        0 引言

        水泥混凝土是多數(shù)公路工程中的關(guān)鍵材料,因此加強(qiáng)對(duì)原材料質(zhì)量的檢驗(yàn)對(duì)于提高施工質(zhì)量具有重要作用。水泥混凝土具有抗腐蝕性、抗寒性、成本低等應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。在現(xiàn)階段的公路工程中,水泥混凝土占據(jù)較大的比重,其中,水泥混凝土是由集料、膠凝材料組成的非勻質(zhì)復(fù)合型材料,在外力作用下其力學(xué)性質(zhì)及破壞模式較為復(fù)雜。為保證成型的公路可滿足質(zhì)量要求,需從前期工作做起,并加強(qiáng)材料質(zhì)量檢驗(yàn),從而給工程建設(shè)提供材料方面的保障。

        水泥混凝土包含水泥、砂石、水及其他用于改善混合料性能的材料,其按照特定的配比制備而成,而根據(jù)公路等級(jí)的不同,所使用的水泥混凝土型號(hào)也不盡相同。因此,施工單位需準(zhǔn)確控制水泥混凝土的配比,向公路施工輸送高品質(zhì)的材料,從而推動(dòng)公路建設(shè)工作的順利開(kāi)展。

        1 水泥混凝土原材料試驗(yàn)檢測(cè)的問(wèn)題分析

        (1)取樣缺乏代表性。受檢測(cè)人員專業(yè)水平偏低的影響,難以選取具有代表性的樣品,質(zhì)量評(píng)估結(jié)果的可參考價(jià)值不足、指導(dǎo)意義不強(qiáng)。在取樣缺乏代表性的情況下,部分原材料的質(zhì)量問(wèn)題未被及時(shí)發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致后續(xù)施工中相繼顯現(xiàn)出各類問(wèn)題,嚴(yán)重影響正常施工。

        (2)檢測(cè)不規(guī)范。試驗(yàn)檢測(cè)是一項(xiàng)高度專業(yè)化和精細(xì)化的工作,部分試驗(yàn)檢測(cè)人員過(guò)度依賴于自身的經(jīng)驗(yàn),未按照規(guī)定的流程將相關(guān)工作落實(shí)到位,導(dǎo)致所得的結(jié)果與實(shí)際情況存在明顯的偏差,難以給公路工程的正式施工提供可靠的參數(shù)指導(dǎo)。

        (3)設(shè)備配套不合理。其中,以設(shè)備老舊問(wèn)題最為突出,這是因?yàn)榇祟愒O(shè)備的精度較低,且在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用后誤差會(huì)逐步加大,所以若將其投入至試驗(yàn)檢測(cè)中,必然會(huì)降低結(jié)果的準(zhǔn)確性。此外,設(shè)備的日常維護(hù)與保養(yǎng)工作又少,由此也將對(duì)設(shè)備的正常使用造成不良影響。

        2 水泥混凝土原材料試驗(yàn)檢測(cè)的基本對(duì)象

        2.1 水的檢測(cè)

        水是水泥混凝土的基礎(chǔ)組成材料,因此在原材料試驗(yàn)檢測(cè)工作中,應(yīng)充分考慮用水問(wèn)題。水泥呈堿性,需采用摻水的方法稀釋水泥,改善其堿性過(guò)高的情況,從而更好地發(fā)揮出水泥的性能優(yōu)勢(shì),提高水泥混凝土的質(zhì)量。酸堿度不合理嚴(yán)重影響水泥混凝土的強(qiáng)度,為避免此方面的問(wèn)題,試驗(yàn)檢測(cè)人員需要高度重視水的使用情況,并檢測(cè)水的pH 值、礦物質(zhì)含量等影響因素,確保投入使用的水能夠維持在酸堿度適中的狀態(tài),以便在混凝土凝結(jié)期間水泥的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)可得到發(fā)揮,提高水泥混凝土的整體強(qiáng)度,使建成后的公路具有穩(wěn)定性、耐久性的特點(diǎn)[1]。關(guān)于混凝土具體的檢測(cè)情況見(jiàn)表1。

        表1 混凝土性能檢測(cè)報(bào)告

        2.2 粗、細(xì)集料的檢測(cè)

        粗、細(xì)集料易影響水泥混凝土的后期強(qiáng)度,在混凝土生產(chǎn)階段,需要加強(qiáng)對(duì)粗、細(xì)集料的檢測(cè),從而確保含泥量等指標(biāo)均能夠被控制在合理的區(qū)間內(nèi),同時(shí)將質(zhì)量達(dá)標(biāo)的粗、細(xì)集料投入至水泥混凝土生產(chǎn)中。

        砂石的質(zhì)量控制也是重點(diǎn)內(nèi)容,需考慮砂石的規(guī)格、潔凈度、粒徑、壓碎值等指標(biāo),確保投入使用的砂石能夠與水泥、水等其他材料有效混合,共同組成高性能的水泥混凝土。對(duì)于砂石料的試驗(yàn)檢測(cè)工作,需重點(diǎn)考慮以下兩項(xiàng)內(nèi)容。

        2.2.1 真實(shí)密度試驗(yàn)

        真實(shí)密度是衡量砂石料質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo),其是指砂石材料真實(shí)體積的質(zhì)量。在組織真實(shí)密度試驗(yàn)時(shí),可以采用李氏比重瓶法,在試驗(yàn)前選取適量砂石料,對(duì)其采取研磨處理措施,再轉(zhuǎn)至高溫環(huán)境內(nèi)烘干,經(jīng)稱重后確定具體的重量;經(jīng)稱重操作后,將所得的材料轉(zhuǎn)入密度瓶?jī)?nèi),用水煮沸,期間可以發(fā)現(xiàn)閉口的空隙中持續(xù)存在水分進(jìn)入的情況,此時(shí)可根據(jù)置換法的原理組織體積測(cè)量工作,由此確定樣品的真實(shí)體積[2]。

        經(jīng)前述試驗(yàn)后,可得到試樣的重量和體積,進(jìn)一步計(jì)算出材料的密度(重量除以體積)。為保證試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果的可靠性,在應(yīng)用李氏比重瓶法時(shí),可以組織多次試驗(yàn),分別匯總數(shù)據(jù),求取平均值。若試驗(yàn)過(guò)程中存在密度超過(guò)0.02 g/cm3的情況,則需重新取樣并按照相同的方法試驗(yàn)。

        2.2.2 孔隙率試驗(yàn)

        孔隙率是衡量砂石材料質(zhì)量特性的重要指標(biāo),因此也需加強(qiáng)試驗(yàn)檢測(cè),獲得準(zhǔn)確的孔隙率。對(duì)此,施工單位要結(jié)合前述的密度試驗(yàn)結(jié)果,并進(jìn)一步計(jì)算砂石的孔隙率,以確保精度值為1%,且需盡可能地減小誤差。

        2.3 水泥的檢測(cè)

        水泥是膠結(jié)材料,同時(shí)也是影響混凝土強(qiáng)度的主導(dǎo)材料之一。在公路工程建設(shè)中,應(yīng)從水泥的硬度、強(qiáng)度、抗壓性3 個(gè)方面展開(kāi)分析,選擇滿足工程質(zhì)量要求的水泥型號(hào)。此外,施工單位要注意不可將硬化后的水泥應(yīng)用于施工中,否則易影響后期混凝土的強(qiáng)度,導(dǎo)致其難以滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求[3]。

        針對(duì)此,施工單位需要以工程施工要求為導(dǎo)向,與具有資質(zhì)的水泥生產(chǎn)廠商合作,采購(gòu)高質(zhì)量的水泥。水泥進(jìn)場(chǎng)時(shí)加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn),不滿足要求則予以退場(chǎng)。水泥檢測(cè)中抗壓彈性模量試驗(yàn)裝置如圖1 所示。

        圖1 水泥檢測(cè)中抗壓彈性模量試驗(yàn)裝置

        3 水泥混凝土原材料試驗(yàn)檢測(cè)的質(zhì)量控制措施

        原材料的試驗(yàn)檢測(cè)是一項(xiàng)技術(shù)要求較高的工作,為順利推動(dòng)該項(xiàng)工作的開(kāi)展,試驗(yàn)檢測(cè)人員需要在主觀上重視該項(xiàng)工作,并采取合適的試驗(yàn)檢測(cè)方法,精準(zhǔn)把控技術(shù)要點(diǎn),并按規(guī)范操作,獲得真實(shí)可靠的結(jié)果,從而準(zhǔn)確反應(yīng)水泥、水、砂石等材料的質(zhì)量情況,給水泥混凝土的生產(chǎn)等相關(guān)工作的開(kāi)展提供參考依據(jù),從源頭上規(guī)避質(zhì)量問(wèn)題[4]。

        3.1 積極引入前沿化的檢測(cè)技術(shù)

        3.1.1 回彈彎沉檢測(cè)技術(shù)

        在路面撓度檢測(cè)工作中,回彈彎沉檢測(cè)是應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)。該技術(shù)以重錘為主要裝置,可在特定高度處使其自由落體,經(jīng)測(cè)量后確定在重錘作用下公路的質(zhì)量情況?,F(xiàn)階段,回彈彎沉檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)較為成熟,其主要的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)有以下3 點(diǎn):

        (1)不會(huì)過(guò)多地干擾車輛行駛狀態(tài),能夠兼顧質(zhì)量檢測(cè)以及交通出行的雙重要求;操作較為便捷,可有效提高試驗(yàn)檢測(cè)的工作效率。

        (2)結(jié)果的可靠度較高,具有參考價(jià)值。

        (3)在回彈彎沉檢測(cè)工作中,還可輔以激光儀,以便快速掌握公路的沉降速率,豐富檢測(cè)結(jié)果。

        3.1.2 地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)

        向被檢測(cè)物發(fā)射高頻電磁波,在發(fā)生反射現(xiàn)象后收集該部分電磁波,以所得的返回信息為準(zhǔn),對(duì)被測(cè)物的內(nèi)部情況作出判斷。實(shí)踐表明,地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)具有操作便捷、結(jié)果直觀、精度高的特點(diǎn)。為充分發(fā)揮出地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),則需按以下流程有序操作:

        (1)利用計(jì)算機(jī)控制,使控制單元發(fā)出指令。

        (2)控制單元在接收到該部分指令后,做出相應(yīng)的操作,即發(fā)射信號(hào)以及接收信號(hào)。

        (3)電磁波在發(fā)送過(guò)程中存在反射的情況,由接收器收集,再將該部分信息傳輸至計(jì)算機(jī),經(jīng)軟件判斷后生成相應(yīng)的結(jié)果,供質(zhì)量分析所用。

        3.2 原材料的全流程管理

        水泥混凝土原材料的試驗(yàn)檢測(cè)應(yīng)當(dāng)貫穿于工程全流程中,除了施工階段的試驗(yàn)檢測(cè)外,還需考慮材料入庫(kù)階段。在水泥、砂石等原材料入場(chǎng)時(shí),需要加強(qiáng)檢查,構(gòu)建并逐步完善原材料供應(yīng)管理系統(tǒng),詳細(xì)記錄包含規(guī)格、型號(hào)、數(shù)量在內(nèi)的各類信息,在信息化技術(shù)的支撐作用下,實(shí)現(xiàn)對(duì)原材料使用情況的全流程監(jiān)控[5]。

        此外,加大對(duì)原材料的儲(chǔ)存管理力度,有效防護(hù)原材料,以免出現(xiàn)水泥受潮、砂石料受污染等問(wèn)題。例如,水泥應(yīng)維持干燥的狀態(tài),若出現(xiàn)被水淋濕的情況,將硬結(jié)成塊,導(dǎo)致其無(wú)法被應(yīng)用于混凝土生產(chǎn)中。在防護(hù)工作中,可搭建防護(hù)棚,采取防風(fēng)、防雨、防塵等措施,并由專員定期清點(diǎn)。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        公路是地區(qū)間的聯(lián)系“紐帶”,與大眾的出行以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展息息相關(guān)。原材料質(zhì)量控制是工程施工中的關(guān)鍵內(nèi)容,因此為切實(shí)提高公路的質(zhì)量,施工單位應(yīng)做好對(duì)原材料的試驗(yàn)檢測(cè)工作,并篩選質(zhì)量達(dá)標(biāo)的材料,從而獲得高性能的水泥混凝土,以便公路建設(shè)進(jìn)程可高效推進(jìn),達(dá)到提質(zhì)增效的效果。

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