道路橋梁工程的原材料試驗檢測分析

劉大為

(中鐵十七局集團第五工程有限公司，山西 太原 030000)

隨著我國城市化建設進程的逐步推進，道路橋梁工程項目的數量和體量逐漸增長，為確保工程質量和可持續發展，針對工程項目中的原材料進行試驗檢測，有必要結合其中應用到的原材料進行詳細的檢測分析，明確原材料試驗檢測的步驟，發揮其重要的功能，把握關鍵的要點，提高道路橋梁工程的建造水平和建造效益。

1 道路橋梁工程原材料試驗檢測的步驟

道路橋梁工程原材料試驗檢測，首先需要確定試驗項目和判定標準，根據工程設計要求，確定需要進行的試驗項目，試驗項目包括對混凝土、鋼筋、瀝青、土等原材料的物理、力學、化學等性能指標的測試。第三方檢測機構會成立項目中心試驗室，試驗室應具備符合相關標準的環境條件、試驗設備和儀器，以確保試驗結果的準確性、可靠性。項目中心試驗室會設立一名項目負責人和一名技術負責人，項目負責人負責試驗室整體的組織、管理和監督工作，技術負責人應具備相關專業知識和經驗，保證試驗過程中的準確性和可靠性。根據試驗項目和標準，技術負責人和項目負責人會組織試驗人員進行試驗檢測工作，涉及到樣品的采集、試驗方法的選擇和執行、數據的測量和記錄等一系列操作，試驗過程中，應嚴格遵守標準操作規程，保證試驗結果的準確性。針對較為特殊的、在現場無法開展的試驗檢測項目，可以采取委托送檢的方式，將樣品送往具備相關檢測能力的試驗室進行檢測，選擇委托試驗室時，應確保其具備相關資質和能力，以保證檢測結果的可靠性和有效性。試驗檢測完成后，根據檢測結果生成檢測報告，報告應包括樣品信息、試驗方法、數據結果和結論等內容，并符合相關標準和規范的要求。需要注意的是，具體試驗檢測工作的開展可能會根據不同的工程和項目需求有所差異，因此，在實際操作中，應根據實際情況進行調整和執行，保持試驗檢測的靈活性[1]。

2 道路橋梁工程原材料試驗檢測的重要作用

2.1 合理分配材料資源，提高了材料配合應用效果

道路橋梁工程原材料試驗檢測中，通過監測原材料的性能，以報告的形式呈現其物理、化學、力學等特性，使得工程人員能夠了解材料的質量和性能指標，合理地選擇和分配材料資源，優化材料的使用和應用，提高了道路橋梁工程的質量、耐久性和可靠性。

2.2 降低返工風險，節約了材料成本

原材料試驗檢測在道路橋梁工程中，能夠對現場所使用的施工材料進行檢測，確保其符合工程標準和要求，通過檢測，及時發現和糾正材料的不合格問題，避免使用質量不符合要求的材料，減少返工的風險和成本，有效保證道路橋梁工程的建造質量，提高了工程的可靠性和安全性。

2.3 延長了道路橋梁的使用壽命

原材料試驗檢測中，對不同種類原材料進行全面分析，通過對原材料的性能測試和評估，確保選用的材料符合工程要求，保證了道路橋梁工程的施工質量。合適的原材料選擇和應用可以延長道路橋梁的使用壽命，提高其耐久性和抗久化能力，在科學的原材料試驗檢測中，有效預防材料老化、腐蝕和變形等問題，延長道路橋梁的使用壽命，減少了維護和修復成本[2]。

3 道路橋梁工程原材料試驗檢測要點

3.1 水泥材料試驗檢測

對水泥材料進行檢測，要利用勃式法測定水泥比表面積，使用自動維卡儀測試水泥凝結時間和標準稠度用水量，利用水泥膠砂強度檢測方法對水泥強度進行試驗檢測，全面評估水泥材料的性能和質量。準確測定水泥的比表面積、凝結時間和標準稠度用水量膠砂強度，應把握檢測要點，勃式法是一種常用的測定水泥比表面積的方法，用于評估水泥的細度和水化反應性能，在具體的實踐中，首先準備樣品，取一定量的水泥樣品，并將其粉碎成細粉狀，確保樣品的顆粒尺寸均勻細小。使用勃式測定儀進行測定，該儀器通常由一個桶形容器和一個測量裝置組成，將粉碎的水泥樣品裝入勃式測定儀的容器中，并關閉密封裝置，增加一定壓力，將氣體(通常是空氣)逐漸通過樣品中的細粉，使氣體通過細粉后的流速變化。根據氣體通過細粉后的流速變化，可以計算出水泥的比表面積，使用比表面積計算公式來進行計算，其中考慮了氣體流速、壓力和水泥樣品的體積等因素。勃式法測定水泥的比表面積的原理是基于氣體通過細粉的速度與細粉顆粒表面積之間的關系，細粉顆粒越多，氣體通過的速度越慢，可以間接地推算出水泥樣品的比表面積。評估水泥的細度和水化反應性能，細度高的水泥具有更大的表面積，有利于增強水泥與其他材料的粘結性和水化反應性。這對于確保水泥與其他材料的良好結合以及混凝土的力學性能和耐久性至關重要。自動維卡儀是一種常用的設備，用于測定水泥的凝結時間，取一定量的水泥樣品，并按照特定比例與水混合，形成水泥漿，在自動維卡儀上設置合適的參數，包括測定時間間隔、溫度控制等，將水泥漿注入自動維卡儀的測試槽中，確保槽內的水泥漿均勻分布，儀器會自動控制溫度和測定時間，并記錄測定過程中的數據。

根據自動維卡儀記錄的數據，可以觀察到水泥漿的凝結時間，通常通過監測水泥漿的流動性或電阻等指標的變化，確定凝結開始和結束的時間。自動維卡儀利用溫度和時間的變化，測定水泥的凝結時間，在測定過程中，儀器會通過控制溫度和觀察水泥漿的流動性變化來確定凝結時間，溫度的控制對于凝結時間的測定非常重要，因為溫度直接影響著水泥漿的凝結速度。凝結時間的測定中，要確保混凝土的硬化時間符合設計要求，保證工程質量和施工進度控制效果達到一定要求。檢測水泥膠砂強度，采用壓縮試驗方法，將水泥膠砂按照一定比例混合，形成一定體積的樣品，遵循相關的標準和規程，將制備好的水泥膠砂樣品放置在壓力試驗機的試驗模具中，確保樣品在模具中均勻分布，并盡量避免空隙和松散。將試驗模具安裝到壓力試驗機上，進行壓縮試驗，試驗過程中，逐漸增加壓力，使樣品逐漸受到壓力作用，記錄每個壓力水平下的變形和載荷數據。根據試驗數據繪制應力-應變曲線，并計算出水泥膠砂的強度參數，如抗壓強度、彈性模量等，此類參數可以評估水泥膠砂的抗壓性能。值得注意的是，水泥膠砂的強度檢測需要在標準試驗條件下進行，包括恒定的加載速率、規范的試驗溫度等，試驗結果的準確性會受到樣品制備質量、試驗設備的精度和儀器的校準等因素的影響。檢測水泥膠砂的強度，評估混凝土的抗壓性能，保證道路橋梁工程的安全性和可靠性，有助于確定合適的水泥膠砂配合比例，保證混凝土結構具備足夠的承載能力和耐久性[3]。

3.2 鋼筋材料試驗檢測

利用拉伸試驗，測定鋼筋的屈服強度和極限抗拉強度等力學指標，開展鋼筋彎曲試驗和鋼筋接頭試驗，判斷材料的性能，對斷裂病害問題進行防范，確保其符合相關標準和設計要求。拉伸試驗中，測定鋼筋的屈服強度、極限抗拉強度等力學性能指標，可以確定鋼筋的強度和延展性，保證其符合設計要求。進行彎曲試驗和鋼筋接頭試驗，可以確定鋼筋的塑性和可加工功性能，在進行鋼筋試驗時，應在樣品制備環節選取一定長度的鋼筋樣品，保證樣品的表面光滑且無明顯缺陷。

使用彎曲試驗機或類似設備，將鋼筋樣品固定在試驗夾具上，逐漸施加彎曲或拉伸載荷到鋼筋樣品上，通過增加力的大小或增加彎曲角度來施加載荷，記錄加載過程中的變形情況和載荷數據，并注意鋼筋的破壞形態。鋼筋接頭試驗環節，要制備具有一定長度的鋼筋接頭樣品，確保接頭制作符合設計規范，使用專用的試驗設備，將鋼筋接頭樣品放置在夾具中，并保證接頭連接緊固穩定，逐漸施加拉伸載荷到鋼筋接頭上，通過增加力的大小來施加載荷，記錄加載過程中的變形情況和載荷數據，并注意接頭的破壞形態[4]。

3.3 道路橋梁工程粗集料檢測含量

對粗集料的壓碎值和針片狀顆粒含量進行檢測，可以全面評估粗集料的物理特性和質量狀況，對粗集料進行壓碎值測試，評估其抗壓強度，即在一定載荷下能夠承受的壓力，該檢測有助于確定粗集料的承載能力和耐久性，確保其能夠滿足工程設計和使用要求。檢測針片狀顆粒含量，針片狀顆粒是指具有細長、扁平形狀的顆粒，如細長石英晶體等，顆粒對混凝土的性能和工程質量有不良影響，可能導致混凝土的開裂和脆弱性增加。因此，在粗集料檢測中，要評估針片狀顆粒的含量，確保混凝土的質量和性能符合要求，從所選的粗集料樣品中，取足夠數量的樣品，并將其洗凈和篩分，以去除雜質和細顆粒，得到潔凈的粗集料樣品。

使用合適的篩網和篩分裝置，以及適當大小的篩子，進行篩分過程，將潔凈的粗集料樣品分批倒入篩子中，并放置在篩分裝置上，以適當的振動頻率和振幅對篩子進行振動，使粒子按照大小進行分層，持續振動一段時間后，停止振動，記錄篩子上每層的顆粒重量，分別計算每層顆粒重量與總樣品重量的比例，以確定每個篩孔尺寸的顆粒分布情況。利用針片狀規準儀測量各個篩上的試樣，挑出各個篩上的針片狀試樣，并計算針片狀顆粒的含量，評估針片狀顆粒的含量，確保混凝土中的粗集料不含過多的針片狀顆粒。控制針片狀顆粒的含量在合理范圍內，提高混凝土的質量，并保證道路橋梁工程的可靠性和耐久性。

3.4 外加劑試驗檢測技術

對外加劑進行減水率、含氣量、泌水率比、凝結時間差等性能指標的試驗檢測，全面了解外加劑對混凝土性能的影響，掌握關鍵的檢測要點，選擇合適的外加劑，并確保其對道路橋梁工程中的混凝土具有良好的改性效果和可靠性。在道路橋梁工程中，使用外加劑，改善混凝土的性能和工藝特性，評估外加劑對混凝土性能的影響，進行相應的試驗檢測。通過試驗方法測定外加劑的減水率，即在一定摻量下，外加劑能夠減少混凝土的水泥用量，提高混凝土的流動性和工作性能，利用氣壓試驗或密度法測定外加劑引入混凝土中的氣體含量，以評估外加劑的空氣泡孔形成能力和控制性能。

檢測泌水率比，用于評估外加劑對混凝土泌水性能的影響程度，根據需要，制備一定數量的混凝土試樣，并確保試樣的配比、攪拌過程和養護條件符合設計要求，準備好適當的試驗裝置，如泌水率測定裝置、計時器、天平等。將混凝土試樣放入泌水率測定裝置中，經插倒后蓋好桶蓋水平放置，并記錄初始時間，觀察和記錄試樣泌水的情況，包括水分通過試樣的速率和數量，在一定時間間隔內，記錄不同時間點的泌水量，并計算泌水率比。根據實驗數據計算泌水率比，即加入外加劑后的泌水率與不加外加劑時的泌水率之比，判斷比值的大小，評估外加劑對混凝土泌水性能的影響程度。通過試驗方法測定外加劑對混凝土凝結時間的影響，即外加劑能夠控制混凝土的凝結速度和時間，適應不同施工工藝和條件[5]。

3.5 拌和水試驗檢測

對拌和水進行多項指標試驗檢測，保證拌和水的質量符合要求，避免對混凝土的不良影響，保證混凝土的質量和工程的可靠性，提高道路橋梁工程的耐久性，延長使用壽命。對拌和水進行試驗檢測包括測定pH值，通過試驗方法測定拌和水的酸堿性，評估其對混凝土的影響，正常的pH值范圍應在指定范圍內，以避免對混凝土的腐蝕和破壞；測定拌和水中可溶性固體物質含量，評估水質的質量和純凈度，以確保混凝土的性能不受不良影響，拌和水的試驗應從拌和水源中采集一定數量的樣品，保證樣品的代表性。

準備好濾紙、玻璃纖維過濾器或其他合適的過濾裝置，并確保裝置的清潔和完好，將采集到的拌和水樣品通過過濾裝置，以去除懸浮物和固體顆粒，使用真空過濾、重力過濾或壓力過濾等方法，將水樣通過過濾器，使可溶性固體物質留在過濾器上。對過濾器上留下的可溶性固體物質進行干燥處理，通常在恒定的溫度下進行，直至重量不再發生變化，稱量干燥后的固體物質，得到固體物質的質量，比較干燥后的固體物質的質量與拌和水樣品的體積或質量，計算可溶性固體物質的含量，通常以毫克/升或毫克/千克為單位[6]。

4 結語

綜上所述，道路橋梁工程原材料試驗檢測中，對原材料進行全面、準確的分析，評估其質量特性和適用性，為工程的設計、施工和運營提供可靠的依據。要求工作人員在采集和處理樣品的過程中，提高操作的規范性，選擇可行的實驗方法，加強對有關數據的記錄和分析，提高道路橋梁工程的材料質量管理水平，為社會交通的建設作出積極的貢獻，推動道路橋梁行業的長遠發展。