公路工程施工中的水泥混凝土強(qiáng)度檢測及評定

李景順 劉亞斌 姜誠

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，人們對于交通運(yùn)輸行業(yè)的要求越來越高，公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)質(zhì)量受到了人們的重視。在公路施工過程當(dāng)中，水泥混凝土的是道路施工中最重要的基礎(chǔ)材料，水泥混凝土的強(qiáng)度對于工程質(zhì)量有著很大的影響。本文分析了公路工程施工中水泥混凝土的強(qiáng)度檢測作用和評定方法。

Abstract： With the continuous development of science and technology in China， people's requirements for the transportation industry are getting higher and higher， and the quality of highway engineering technical standards has been paid more attention. In the process of highway construction， cement concrete is the most important basic material in road construction. The strength of cement concrete has a great influence on the quality of the project. This paper analyzes the strength detection function and evaluation method of cement concrete in highway engineering construction.

關(guān)鍵詞：水泥混凝土;強(qiáng)度檢測;評定

Key words： cement concrete;strength test;evaluation

中圖分類號：TU528.45? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）26-0172-02

0? 引言

水泥混凝土抗壓強(qiáng)度是對道路質(zhì)量進(jìn)行評定的重要指標(biāo)，因此，在道路施工中做好水泥混凝土的強(qiáng)度檢測是一項(xiàng)重要的工作。在檢測時(shí)要注重采取科學(xué)合理的檢測方法，將誤差控制在合理的范圍內(nèi)，嚴(yán)格把控好水泥混凝土的質(zhì)量，為后續(xù)工程的有力開展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。現(xiàn)如今，人們的生產(chǎn)生活水平有了很大的提高，對道路工程建設(shè)方面的要求越來越多，為了加快我國交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步，在道路工程施工的過程中就要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，做好道路工程質(zhì)量評定工作。道路工程施工建設(shè)中，公路的施工標(biāo)準(zhǔn)存在著差異。不同的公路水泥混凝土安全等級的要求也不同，水泥混凝土在公路建設(shè)中起到非常重要的承載作用，因此，做好公路工程中水泥混凝土的強(qiáng)度檢測工，按照國家規(guī)定的相關(guān)施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)評判其材料質(zhì)量和結(jié)構(gòu)配比，從而規(guī)范道路工程施工，確保道路工程質(zhì)量。

1? 公路工程質(zhì)量檢測評定標(biāo)準(zhǔn)概述

公路施工過程中對混凝土進(jìn)行強(qiáng)度檢測時(shí)，為了避免混凝土出現(xiàn)大面積的裂縫問題，應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行測定，并且依照公路工程施工的具體情況進(jìn)行分析。有的施工單位在對水泥混凝土進(jìn)行檢測時(shí)，只是確保了水泥混凝土滿足道路施工所需要的輕度，但是卻沒有控制強(qiáng)度的范圍，也就是沒有設(shè)置固定的參數(shù)，這種情況下非常容易引起道路出現(xiàn)裂縫，進(jìn)而影響到公路的使用年限，進(jìn)而導(dǎo)致施工單位投入了較多的人力物資資源，卻沒有得到相應(yīng)的效益。一般情況下，對于水泥混凝土公路來說，高速公路路段與一級公路水泥混凝土強(qiáng)度應(yīng)該控制在0.7-1.1。對于普通的道路設(shè)施來說應(yīng)該為0.5-1.0左右。根據(jù)道路施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的水泥混凝土強(qiáng)度判定標(biāo)準(zhǔn)，不同等級的公路施工要求是不同的。因此，施工單位一定要依據(jù)施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)計(jì)，強(qiáng)度控制在穩(wěn)定合理的范圍內(nèi)。混凝土強(qiáng)度是力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)的重要指標(biāo)之一，混凝土強(qiáng)度越高，它的剛性越強(qiáng)，抵抗侵蝕的能力也會(huì)變得更強(qiáng)。但是如果水泥混凝土的強(qiáng)度太高的話，也會(huì)易碎、易裂，也會(huì)影響道路工程的質(zhì)量。公路工程道路施工中，水泥混凝土的強(qiáng)度參數(shù)，能夠有效地反映出施工材料狀態(tài)變化的情況，還有施工過程中采用的施工流程和施工標(biāo)準(zhǔn)，這些都是公路質(zhì)量檢測評定中需要注意的事項(xiàng)。另外，對于建筑施工材料的選擇和使用，在建筑施工過程中，要做好澆筑、振搗和保養(yǎng)等方面的工作，運(yùn)用科學(xué)的檢測方式判斷公路工程混凝土的強(qiáng)度，從而為提高道路工程建設(shè)質(zhì)量做出有力的貢獻(xiàn)。

2? 水泥混凝土強(qiáng)度常用檢測方法概述

2.1 鉆芯取樣法

鉆芯取樣法是公路施工過程常用的檢測水泥混凝土強(qiáng)度的方法。這種方法的操作步驟是從已經(jīng)成型的水泥混凝土的構(gòu)筑物中鉆芯取樣。鉆芯法是利用專用鉆機(jī)和人造金剛石空心薄壁鉆頭，在結(jié)構(gòu)混凝土上鉆取芯樣以檢測混凝土強(qiáng)度和缺陷的一種檢測方法。它可用于檢測混凝土的強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)混凝土受凍、火災(zāi)損傷的深度，混凝土接縫及分層處的質(zhì)量狀況，混凝土裂縫的深度、離析、孔洞等缺陷。鉆芯法直觀、準(zhǔn)確、可靠，是其他無損檢測方法不可取代的一種有效方法。鉆芯法檢測混凝土費(fèi)用較高，費(fèi)時(shí)較長，且對混凝土造成局部損傷，因而大量的鉆芯取樣往往受到限制，可利用其他無損檢測方法如超聲法與鉆芯法結(jié)合使用，以減少鉆芯數(shù)量，另一方面鉆芯法的檢測結(jié)果又可驗(yàn)證其他無損檢測方法如超聲法的檢測結(jié)果，以提高其檢測的可靠性。

2.2 無損檢測

無損檢測也可稱之為非破壞性檢測，這種檢測方法不僅不會(huì)對待測的混凝土路面造成破壞，而且操作簡便，測量精確度比較高，能夠?yàn)榈缆饭こ痰暮罄m(xù)施工提供有力的參考。無損檢測內(nèi)容包括對水泥混凝土的受力和耐久性進(jìn)行檢測，從整體上進(jìn)行觀測混凝土的強(qiáng)度是否符合規(guī)范。這種檢測方法跟傳統(tǒng)的檢測方法相比，能夠保持檢測物質(zhì)的性能不發(fā)生變化，而且檢測數(shù)據(jù)更為精確。

回彈法是檢測水泥混凝土強(qiáng)度常用方法，該方法是通過回彈儀對混凝土表面進(jìn)行強(qiáng)度檢測，然后據(jù)此來推斷水泥混凝土的抗壓強(qiáng)度。回彈儀的測定強(qiáng)度的操作步驟比較簡單，檢測起來也十分方便。這里首先是選擇一個(gè)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的重錘，然后根據(jù)這個(gè)錘子的重量設(shè)定一個(gè)與之對應(yīng)的彈力數(shù)值。運(yùn)用回彈儀的彈擊桿對混凝土表面進(jìn)行沖擊，在彈力的相互作用下，選定的重錘會(huì)進(jìn)行會(huì)調(diào)，進(jìn)而能夠引發(fā)回彈儀上的指針發(fā)生變化。此時(shí)可以根據(jù)回彈儀上設(shè)置好的刻度范圍來測算出水泥混凝土的硬度和強(qiáng)度。這種方法的測量值相對來說比較精確，回彈的力會(huì)以數(shù)值形式展現(xiàn)出來，從而能夠幫助施工單位進(jìn)行更好的配比水泥混凝土，從而可以使之達(dá)到最好的狀態(tài)。

超聲回彈法測量水泥混凝土的強(qiáng)度是一種操作比較簡單的方法。它是通過超聲儀器和回彈儀兩種工具進(jìn)行綜合分析，該方法通過超聲波波速和回彈值從兩個(gè)角度對水泥混凝土強(qiáng)度進(jìn)行測評，這種是將兩者有力結(jié)合起來，使測量值更加精確。測量過程中，首先選擇一塊混凝土待測區(qū)域，運(yùn)用這兩種工具分別測量該區(qū)域混凝土的聲時(shí)值和回彈值的大小，然后根據(jù)測量結(jié)果進(jìn)行核算，推斷該區(qū)域水泥混凝土的強(qiáng)度。通常來說，運(yùn)用回彈儀能夠精確地測定混凝土表層的強(qiáng)度，對于混凝土內(nèi)部的承載力度并不能精確估計(jì)。但是使用超聲波能通過傳播速度來判定混凝土內(nèi)部的情況，這樣可以更加清楚的了解水泥混凝土的強(qiáng)度情況。

頻譜分析方法從實(shí)質(zhì)上來講就是瑞雷面波法，這種對于水泥混凝土的檢測是通過分析介質(zhì)當(dāng)中分析波的傳播過程為參考，觀測其中的傳播特性，來判定其強(qiáng)度。這個(gè)分析方法的理論基礎(chǔ)是通過波動(dòng)理論，計(jì)算出水泥混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和瑞雷波速之間的聯(lián)系。可以用回歸方程式進(jìn)行標(biāo)示：R壓=aVbR對水泥混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行分析，計(jì)算抗折強(qiáng)度和瑞雷波速之間的關(guān)系，得到如下方程式：R折=1/（T +bVcR），根據(jù)這兩個(gè)方程式，進(jìn)行回歸分析，可以計(jì)算出相應(yīng)的結(jié)果。在這之中，a，b，c標(biāo)示的是實(shí)驗(yàn)系數(shù)，在檢測過程中，這種方式并不需要取樣，只是向檢測路面施加一定的沖擊，從而能夠得到各種頻率條件下的瑞雷面波數(shù)值，接著再對傳播頻率進(jìn)行分析，推斷出路面的強(qiáng)度。

3? 公路水泥混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度無損檢測技術(shù)的具體應(yīng)用

對某公路工程進(jìn)行水泥混凝土強(qiáng)度檢測，運(yùn)用頻譜分析方法進(jìn)行判定。選擇該區(qū)域公路現(xiàn)場進(jìn)行一定的錘擊，使用檢波器在垂直方向進(jìn)行信號接收，再通過采集系統(tǒng)急性收集，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換和存盤。在檢測過程中，可以在公路上事先鋪上小的鐵板，運(yùn)用鐵錘錘擊小鐵板，從而能夠獲得散射曲線，再對檢測中所需要的激發(fā)頻率進(jìn)行測定，這個(gè)范圍通常集中在150-300Hz范圍內(nèi)。在對水泥混凝土強(qiáng)度無損檢測過程中，將信號采集裝置的頻率確定在1024Hz，而且檢波器通常采用低頻式傳感器為主。兩個(gè)臨近的檢波器位置距離要綜合考慮混凝土路面的深度情況，一般將兩者之間的距離設(shè)定在檢波器頻率的2倍之間。對于整個(gè)測試系統(tǒng)來說，導(dǎo)線是連接所有儀器之間的中介，所以在測量過程中，盡量不要把導(dǎo)線進(jìn)行混用，而且要盡力縮小導(dǎo)線之間的距離，在操作過程中盡量避免抖動(dòng)，影響檢測效果，把誤差降低到最小。表1是檢測的結(jié)果。

根據(jù)檢測結(jié)果，結(jié)合線性回歸方程式進(jìn)行計(jì)算，推測該路段的水泥混凝土強(qiáng)度是否符合制定的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)路段制定標(biāo)準(zhǔn)，該檢測數(shù)據(jù)符合道路工程修筑標(biāo)準(zhǔn)。但是需要注意的是，為了讓檢測結(jié)果更加精確，在測量工作開始之前，要對待檢這種無損檢測方式，不會(huì)對路面造成損壞，是一種比較理想的檢測方式。

在水泥混凝土之中，水泥的配比是會(huì)對其強(qiáng)度造成一定的影響。一般情況下，在合理配比的情況下，如果水泥強(qiáng)度高，那么最后混凝土的強(qiáng)度就高，水泥是在其中起到?jīng)Q定性的影響的。而且水泥混凝土路面是屬于剛性的路面，運(yùn)用瑞雷面波的方式進(jìn)行檢測，不會(huì)對已經(jīng)成型的路面結(jié)構(gòu)造成損害，相比較鉆芯取樣法來說，這種方式是一種比較高效理想的測量方式，只要操作方法科學(xué)規(guī)范，對于水泥混凝土強(qiáng)度的檢測結(jié)果也會(huì)更加真實(shí)準(zhǔn)確，從而有助于推進(jìn)公路施工后續(xù)工作的順利開展。

4? 結(jié)束語

在道路施工過程中，要采用科學(xué)的檢測方法去檢測水泥混凝土的強(qiáng)度，才能有效保證工程建設(shè)的質(zhì)量，延長混凝土道路的使用年限，更好地服務(wù)于人民群眾的日常出行生活。

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