水工混凝土粗集料檢測方法應(yīng)用

王春梅 （安徽水利開發(fā)有限公司，安徽 蚌埠 233000）

為了保證水工混凝土質(zhì)量，必須從原材料、配合比設(shè)計(jì)、施工過程、養(yǎng)護(hù)等各環(huán)節(jié)著手進(jìn)行檢測。工地試驗(yàn)室須嚴(yán)把進(jìn)場材料質(zhì)量檢測關(guān)，發(fā)現(xiàn)不符合要求的材料及時(shí)向相關(guān)部門反饋，杜絕因材料不合格引起的工程質(zhì)量隱患。

1 工程簡介

花渡閘工程位于蕪湖市無為縣無城鎮(zhèn)境內(nèi)，巢湖流域西河左岸支流花渡河上，移址重建的花渡閘位于花渡河主河道下游西河入河口約700m處。工程范圍（包括永久工程、臨時(shí)工程名稱，其中渠系或堤防工程必須標(biāo)注起止里程樁號(hào)）：閘室、閘頂下游側(cè)交通工作橋及連接堤、上游檢修平臺(tái)、啟閉機(jī)平臺(tái)、排架、啟閉機(jī)房、橋頭堡、上下游拋石防護(hù)、交通工作橋引堤上下游堤坡、上下游拋石防護(hù)范圍內(nèi)的所有迎水側(cè)岸坡以及管理房等。

2 本工程粗集料檢測項(xiàng)目及技術(shù)要求

針片狀含量技術(shù)要求＜15%；壓碎值指標(biāo)技術(shù)要求＜20%；含泥量技術(shù)要求＜1.0%；泥塊含量＜0.5%；松散堆積密度＞1350（kg/m3)；表觀密度＞2500（kg/m3）；吸水率＜2.0%；空隙率＜47%。

3 粗集料的顆粒級(jí)配和壓碎指標(biāo)測定方法運(yùn)用

3.1 篩分試驗(yàn)確定粗集料的顆粒級(jí)配

理想的集料形狀應(yīng)接近球體或立方體，從而能更好地發(fā)揮集料在混合料骨架中的嵌擠作用。不同材料的種類和質(zhì)量不同，組合成的混凝土質(zhì)量差異也很大。

3.1.1 試驗(yàn)設(shè)備

搖篩機(jī)、電子稱、砂石篩、烘箱等；通常會(huì)選用篩孔公稱直徑2.36mm～50mm之間不同孔徑的方孔篩，電子稱重量10kg，烘箱溫度控制在105±5℃，進(jìn)行2組以上的顆粒分析。

項(xiàng)目檢測計(jì)劃表 表1

集料的篩分試驗(yàn)記錄表 表2

顆料級(jí)配試驗(yàn)報(bào)告單 表3

集料的篩分試驗(yàn)(水洗法)記錄表 表4

圖1 試驗(yàn)篩

圖2 搖篩機(jī)

圖3 電子稱

圖4 烘箱

3.1.2 集料規(guī)格及試驗(yàn)環(huán)境

規(guī)格為5mm～31.5mm，試驗(yàn)環(huán)境溫度21.2℃，濕度49%RH。

3.1.3 試驗(yàn)方法及步驟

將試樣按篩孔大小順序用搖篩機(jī)進(jìn)行篩分，當(dāng)每只篩上的篩余層厚度大于試樣最大粒徑值時(shí)，應(yīng)將該篩余試樣分成兩份，再次篩分，直至各篩通過量不超過試樣總量的0.1%；如超過此值，應(yīng)將該孔徑篩上的篩余試樣分成兩份，再次篩分、稱重，計(jì)算出篩余率。

3.1.4 試驗(yàn)結(jié)果及判定

由試驗(yàn)報(bào)告單可知，平均累計(jì)篩余百分率在標(biāo)準(zhǔn)顆粒級(jí)配范圍內(nèi)，所以單項(xiàng)判定合格。

注意事項(xiàng)：當(dāng)集料中含泥量＞5%時(shí)，應(yīng)先將試樣水洗，烘干至恒重狀態(tài)，再進(jìn)行篩分。以兩次測值的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果，如果篩分后篩上余量與底盤上的余量總重、試樣量相差超過1%，試樣重做。

3.2 集料的水洗法篩分試驗(yàn)

水洗法也是常用的試驗(yàn)方法之一，所用設(shè)備上述試驗(yàn)相同，但試驗(yàn)參數(shù)有所調(diào)整，見表4，再比對(duì)相應(yīng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行判定是否合格。

3.3 粗集料抵抗壓碎能力測定

用壓碎值指標(biāo)來測定碎石或卵石等粗集料抵抗壓碎能力，這種方法間接評(píng)價(jià)其承載能力和強(qiáng)度，以評(píng)定集料在工程中的適用性。

3.3.1 試驗(yàn)依據(jù)

《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E42-2005）和《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TF50-2011）。

3.3.2 集料規(guī)格及試驗(yàn)環(huán)境

選用集料規(guī)格5～31.5mm；試驗(yàn)環(huán)境：溫度20℃；濕度54%RH。

3.3.3 試驗(yàn)方法

保留風(fēng)干試樣用2.36mm、9.5mm、13.2mm的方孔篩過篩，每次試驗(yàn)按大致相當(dāng)?shù)臄?shù)量分3層裝入金屬量筒中整平搗實(shí)25次，將多出部分刮平，稱取量筒中試樣質(zhì)量；將確定好的試樣分3層裝入壓碎值試模，并同樣以每層25次進(jìn)行搗實(shí)整平,整平筒內(nèi)試樣表面,注意使加壓頭保持平正；將承壓壓柱置于試樣上，放在壓力機(jī)上均勻地施加荷載10min左右加載到400kN，達(dá)到規(guī)定的荷載后，穩(wěn)壓5s然后卸荷，倒出試樣，過2.36mm的篩，篩至無明顯篩出物為止（1分鐘內(nèi)），稱取通過篩孔的顆粒質(zhì)量。

所用粗集料壓碎值計(jì)算公式：

壓碎值 Q=M1/M0×100；

圖5 壓力試驗(yàn)機(jī)

圖6 試驗(yàn)篩

圖7 壓碎值測定儀

M1——加載試驗(yàn)后過2.36mm篩后試樣質(zhì)量；

M0——加載試驗(yàn)前試樣質(zhì)量。

以3個(gè)試樣平行試驗(yàn)的結(jié)果算術(shù)平均值作為壓碎值的測定值。

多種巖石組成的卵石，應(yīng)對(duì)公稱料徑20.0mm以下和以上的標(biāo)準(zhǔn)粒級(jí)分別檢驗(yàn)，將大于20.0mm顆粒經(jīng)人工破壞后，篩取10.0～20.0mm的標(biāo)準(zhǔn)顆粒另外進(jìn)行壓碎值指標(biāo)試驗(yàn)。

3.3.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)及判定

試樣質(zhì)量2666g。第一組試驗(yàn)后通過2.36mm篩孔細(xì)料質(zhì)量511g，壓碎值19.2%；第二組試驗(yàn)后通過2.36mm篩孔細(xì)料質(zhì)量511g，壓碎值19.2%；第三組試驗(yàn)后通過2.36mm篩孔細(xì)料質(zhì)量507g，壓碎值19.1%；計(jì)算得粗集料平均壓碎值19.1%，技術(shù)要求＜20%，所以單項(xiàng)判定合格。

試驗(yàn)注意事項(xiàng)：要求樣品無雜質(zhì)，注意過篩時(shí)過細(xì)顆粒的飛散損失，以免造成試驗(yàn)誤差；

雖然有時(shí)單項(xiàng)判定顆粒級(jí)配選用和壓碎值指標(biāo)不合格，但有的可以通過調(diào)整配合比或者添外加劑進(jìn)行改良，以達(dá)到符合工程要求的目的。

4 結(jié)語

本文主要介紹了工程中對(duì)粗集料檢測所用的兩種常規(guī)方法，百年工程質(zhì)量為本，建設(shè)者須肩負(fù)責(zé)任和使命，從原材料的質(zhì)量控制抓起，嚴(yán)格控制施工過程，從工作中的細(xì)節(jié)處抓起，防微杜漸。