淺析道路橋梁工程的原材料試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

李蕓

摘要：試驗(yàn)檢測(cè)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(yàn)檢測(cè)工作顯得尤為重要。本文主要對(duì)我國(guó)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(yàn)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行研究和探討，并歸納總結(jié)常用材料指標(biāo)的試驗(yàn)檢測(cè)方法。

關(guān)鍵詞：原材料；試驗(yàn)檢測(cè)；工程質(zhì)量

質(zhì)量是工程的生命，試驗(yàn)檢測(cè)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(yàn)檢測(cè)，為工程質(zhì)量控制提供了客觀、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，在合理應(yīng)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(cè)方法總結(jié)

1土的基本檢測(cè)參數(shù)和檢測(cè)方法

土的試驗(yàn)主要包括篩分試驗(yàn)、擊實(shí)試驗(yàn)、CBR（承載比）試驗(yàn)和液塑限試驗(yàn)。

1.1土的篩分試驗(yàn)

篩分試驗(yàn)是土的顆粒分析，反映材料的級(jí)配指標(biāo)。顆粒的尺寸大小分析是對(duì)土的分類的一個(gè)必要測(cè)試，尤其是對(duì)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(yàn)檢測(cè)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(cè)方法為使用標(biāo)準(zhǔn)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(gè)篩子對(duì)材料的篩分，得到每個(gè)篩子的篩下材料百分比。

1.2 土的擊實(shí)試驗(yàn)

土的擊實(shí)試驗(yàn)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(chǎng)壓實(shí)程度的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。理論上，只有達(dá)到或接近最佳含水量時(shí)的壓實(shí)效果最好，能夠達(dá)到最大壓實(shí)度。檢測(cè)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(shí)儀自擊實(shí)模內(nèi)分層進(jìn)行擊實(shí)，獲得每個(gè)含水量對(duì)應(yīng)的一個(gè)干密度，得到二者的關(guān)系曲線，曲線的最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的就是最大干密度和最佳含水量。

1.3 CBR試驗(yàn)

CBR試驗(yàn)的中文是加州承載比試驗(yàn)，承載比（CBR）試驗(yàn)是土工中最重要的試驗(yàn)，是路基土的強(qiáng)度指標(biāo)，判斷土的承載能力。所謂CBR值，是指試料在CBR試驗(yàn)機(jī)的貫入桿的貫入量達(dá)2.5mm時(shí)的單位壓力對(duì)標(biāo)準(zhǔn)碎石壓入相同貫入量時(shí)標(biāo)準(zhǔn)荷載強(qiáng)度的比值。簡(jiǎn)言之，CBR值是在2.5mm的相同貫入量時(shí)，土的單位壓力與標(biāo)準(zhǔn)碎石的單位壓力的比值。檢測(cè)方法為先做擊實(shí)試驗(yàn)，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(jì)三個(gè)試樣，用三種方法分別擊實(shí)，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(shí)完成后得到三個(gè)干密度，然后將擊實(shí)后的試樣連同試模泡水4天，再進(jìn)行貫入試驗(yàn)，在貫入量為2.5mm時(shí)的壓力比上標(biāo)準(zhǔn)壓力，標(biāo)準(zhǔn)壓力是已知的，可得到三個(gè)CBR值，對(duì)應(yīng)前面得到的干密度。在對(duì)數(shù)坐標(biāo)中，以干密度為橫坐標(biāo)，以CBR值為縱坐標(biāo)，得到關(guān)系曲線， 在關(guān)系曲線中標(biāo)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(duì)應(yīng)的CBR值，用來判定土料等級(jí)。

1.4、液塑限試驗(yàn)

液塑限試驗(yàn)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(biāo)。

液限值的確定：定量增加土樣的含水量，進(jìn)行貫入試驗(yàn)，得到含水量和貫入度的關(guān)系，貫入度20mm時(shí)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(jìn)行滾搓，成一細(xì)條，至斷裂為止，測(cè)細(xì)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(shí)的含水量，塑限值是材料從塑性體變固體時(shí)的含水量。

2水泥的基本檢測(cè)參數(shù)和檢測(cè)方法

水泥是混凝土原材料中的重要膠結(jié)材料，對(duì)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(cè)尤為重要。水泥常用的檢測(cè)指標(biāo)有水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性、3天抗壓強(qiáng)抗折強(qiáng)度和28天抗壓強(qiáng)抗折強(qiáng)度。

2.1水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性試驗(yàn)

要測(cè)定水泥凝結(jié)時(shí)間，首先需要測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，首先通過試驗(yàn)不同含水量水泥凈漿的穿透性，確定標(biāo)準(zhǔn)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(jī)制成標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿，裝模刮平后，放入養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)。以水泥全部加入水中的時(shí)間作為凝結(jié)時(shí)間的起始時(shí)間。在養(yǎng)護(hù)至加水后30min時(shí)第一次測(cè)定，使用維卡儀測(cè)定凝結(jié)時(shí)間，臨近初凝時(shí)每隔5分鐘測(cè)定一次，當(dāng)維卡儀試針沉至底板3-5mm時(shí)為初凝狀態(tài)，達(dá)初凝狀態(tài)應(yīng)立即重復(fù)測(cè)一次，當(dāng)兩次結(jié)論相同時(shí)才能定為達(dá)到初凝狀態(tài)。完成初凝時(shí)間測(cè)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(hù)箱中繼續(xù)養(yǎng)護(hù)。臨近終凝時(shí)，每隔15min測(cè)定一次。當(dāng)試針沉入試件0.5mm時(shí)，即環(huán)形附件開始不能在試件上留下痕跡時(shí)，為水泥達(dá)到終凝狀態(tài)。達(dá)終凝狀態(tài)時(shí)應(yīng)立即重復(fù)測(cè)一次，當(dāng)兩次結(jié)論相同時(shí)才能定為達(dá)到終凝狀態(tài)。

安定性采用沸煮法測(cè)定。用雷氏夾制備好試件，放入養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，測(cè)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(gè)小時(shí)。沸煮結(jié)束冷卻至室溫，取出試件判別，2個(gè)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(qiáng)度試驗(yàn)

用450g水泥、1350gISO標(biāo)準(zhǔn)砂、225g水，用行星式拌和機(jī)攪拌后，裝入40×40×160mm棱柱體試模，在振實(shí)臺(tái)上成型，試體帶模一起放入養(yǎng)護(hù)箱養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，然后脫模在水中。到實(shí)驗(yàn)齡期（如3天，28天）后將試體從水中取出，先用抗折試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行抗折強(qiáng)度試驗(yàn)，折斷后每截再用壓力機(jī)進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。

3鋼筋的基本檢測(cè)參數(shù)和檢測(cè)方法

鋼筋重點(diǎn)檢測(cè)其力學(xué)性能，主要有抗拉強(qiáng)度、斷后伸長(zhǎng)率和彎曲變形系數(shù)等。

抗拉強(qiáng)度、斷后伸長(zhǎng)率可用拉伸試驗(yàn)獲得，先按相關(guān)要求切取試樣，用打點(diǎn)機(jī)標(biāo)記原始標(biāo)距，使用準(zhǔn)確度等級(jí)1級(jí)或更優(yōu)的試驗(yàn)機(jī)。設(shè)定試驗(yàn)力零點(diǎn)，夾持試樣，開始拉伸，拉至斷裂，測(cè)定抗拉強(qiáng)度， 斷后伸長(zhǎng)率等參數(shù)。

彎曲試驗(yàn)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(dá)到規(guī)定的彎曲角度。彎曲試驗(yàn)后不使用放大儀器觀察，試樣彎曲外表面無可見裂紋評(píng)定為合格。

三、結(jié)束語

原材料試驗(yàn)檢測(cè)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(cè)過程中，必須以仔細(xì)和認(rèn)真的態(tài)度，規(guī)范的操作進(jìn)行，通過科學(xué)合理的檢測(cè)方法，對(duì)道路橋梁工程中各種原材料的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)定，從根本上使工程質(zhì)量得到保障。

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