關(guān)于混凝土原材料的檢測和控制研究

宋蘭平 郭 磊

（1 山東省交通科學(xué)研究院， 山東 濟(jì)南 250014；2 山東電力建設(shè)第三工程公司， 山東 青島 266100）

0 引言

在經(jīng)濟(jì)和社會高度發(fā)達(dá)的今天，交通事業(yè)迅猛發(fā)展，橋梁工程作為不同區(qū)域之間的連接紐帶，對于地區(qū)經(jīng)濟(jì)的增長有著重要意義。然而近年來，頻頻爆發(fā)的橋梁工程事故引起了人們對橋梁工程質(zhì)量的擔(dān)憂。根據(jù)橋梁事故原因的分析與統(tǒng)計，混凝土質(zhì)量不過關(guān)是引發(fā)事故的重要原因之一。混凝土是橋梁工程中較為常見的施工材料，以其優(yōu)良的性能而倍受青睞。要提高橋梁工程的質(zhì)量，確保工程安全性，就必須做好混凝土質(zhì)量的控制工作，避免因混凝土材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或混凝土施工不當(dāng)?shù)葐栴}而引發(fā)安全事故，造成經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。

1 混凝土原材料的檢測要點

1.1 混凝土檢測方案

混凝土材料在具體施工過程中，需要根據(jù)橋隧工程的不同需求，而配制不同比例的混凝土。因此，對于混凝土的質(zhì)量檢測，也應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際情況，制定針對、合理的檢測方案。在對混凝土材料進(jìn)行檢測前，首先要選定檢測總體，同一個檢測總體中的混凝土，應(yīng)當(dāng)具備相同的配制比例以及相近的工藝水平。隨后，需要對總體中的個體進(jìn)行隨機(jī)挑選，然后進(jìn)行代表性的檢測，隨著檢測樣本數(shù)量的不斷提高，檢測結(jié)果也將會愈加精準(zhǔn)。為確保施工工藝水平，還需要對施工單位進(jìn)行嚴(yán)格要求，施工人員需要具備專業(yè)的操作資格證書，而且要保持嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的施工態(tài)度，盡大限度的避免操作失誤，進(jìn)而確保檢測結(jié)果更加精準(zhǔn)。在對混凝土材料加以檢測之前，還需要全面且詳細(xì)的收集相關(guān)基礎(chǔ)信息，其中包括混凝土結(jié)構(gòu)、形狀、配制比例等。

1.2 混凝土抗壓強(qiáng)度的檢測

橋隧工程中，要檢測混凝土材料的強(qiáng)度，通常需要借助于回彈法，主要檢測設(shè)備是回彈儀。通過回彈儀能夠檢測出混凝土表面的回彈強(qiáng)度，并以此數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，計算混凝土的強(qiáng)度。回彈強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度之間存在正比的關(guān)系，也就是說，隨著回彈數(shù)值的升高，相應(yīng)也就表明混凝土的強(qiáng)度更大、質(zhì)量更好。對于回彈儀的選擇，也有一定的要求?；貜梼x需要具備影響的各類合格證書和許可證書?；貜梼x的使用也應(yīng)當(dāng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，使用之前要將其放置在鋼鉆上，并將率定值保持在77至83之間，并且將工作溫度保持在－4℃～40℃之間。

回彈法的應(yīng)用不但能夠做到對單個結(jié)構(gòu)的檢測，而且還能夠做到對大批構(gòu)件的檢測。在保障兩份混凝土材料的生產(chǎn)工藝相近、強(qiáng)度等級一致的前提下，還應(yīng)當(dāng)保證二者的材料構(gòu)成、材料配比、養(yǎng)護(hù)措施等條件大致相同，在超過10件同類構(gòu)件中隨機(jī)抽檢的數(shù)量，應(yīng)當(dāng)超過同類構(gòu)件的重量的30%。在檢測工作完成之后，還需要對檢測結(jié)果進(jìn)行整理與評定。相比較與傳統(tǒng)的混凝土強(qiáng)度測試方法，地方測強(qiáng)曲線法的檢測結(jié)果更加精準(zhǔn)，而且更具實效性，能夠充分顧及到區(qū)域內(nèi)的環(huán)境因素、材料特點以及養(yǎng)護(hù)質(zhì)量等。

1.3 檢測碳化深度

相關(guān)人員利用化學(xué)試劑來測定碳化深度。酚酞遇堿變紅，只需要滴入合適量液體在其邊緣觀察顏色變化，并測定其深度，就能得出對應(yīng)碳化深度。同理，要進(jìn)行多次測量，求平均值，減少誤差，提高檢測水平。

1.4 綜合評定

在經(jīng)過檢測后，將所得數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，對回彈值進(jìn)行篩選，去除最高最低值各三個，再求平均值，并利用公式得出結(jié)論。同時還應(yīng)該考慮人為影響因素，比如檢測過程中操作是否標(biāo)準(zhǔn)、計算有無錯誤。最后用圖表形式展現(xiàn)出結(jié)果，能夠讓相關(guān)人員一目了然，了解混凝土質(zhì)量。

2 混凝土原材料質(zhì)量控制要點

2.1 混凝土原材料的選用和骨料級配

在水泥及摻合料的選擇上，要注意科學(xué)性與合理性。如混凝土體積較大，則應(yīng)避免使用高水化熱水泥，防止混凝土內(nèi)部溫度過高，產(chǎn)生較大溫度應(yīng)力，從而使混凝土發(fā)生開裂現(xiàn)象 ；如混凝土體積較小，則可使用 42.5MPa 硅酸鹽水泥，或者純硅酸鹽水泥加 I 級粉煤灰或礦碴粉調(diào)配而成的膠凝材料。水泥細(xì)度和收縮率成正比，細(xì)度越高的水泥，收縮率的值也就越高，因此，要結(jié)合工程具體情況，通過實驗來確定使用何種細(xì)度的水泥。從現(xiàn)階段的情況來看，水泥生產(chǎn)廠家普遍存在水泥研磨過細(xì)的問題，為避免水泥裂縫，有關(guān)人員需要在實際施工的過程中將適量粉煤灰或礦碴粉摻入水泥當(dāng)中。最后，水泥最好在施工過程需要的時候再進(jìn)行購買，購買后立即投入使用，避免水泥因存放時間過長而導(dǎo)致過期，或在存放過程中受潮發(fā)生變質(zhì)。

2.2 外加劑

所謂外加劑是在拌制混凝土?xí)r用到的一種外在添加劑，主要起改善混凝土性能的作用。通常來說，外加劑的摻入量應(yīng)低于水泥摻入量的 5%。當(dāng)前市場上流行的外加劑品種很多，這些外加劑可以對混凝土的各項性能進(jìn)行改善。在實際操作中，如果人們想對混凝土的多方面性能都進(jìn)行改善，也可以綜合采用多種外加劑或直接使用復(fù)合外加劑。當(dāng)然，外加劑如果使用超量也會影響到混凝土的最終強(qiáng)度，此時就必須采取措施對事故混凝土進(jìn)行處理。以預(yù)測強(qiáng)度等級為 C20 以上的事故混凝土處理為例，此時就可以采用 C35 補(bǔ)償收縮混凝土進(jìn)行重新澆筑。

2.3 試驗機(jī)加荷速度的控制

在常溫試驗情況下，如果在測試材料力學(xué)性能時加荷速度較快，試件的變形將滯后于加在其上的荷載，測出的強(qiáng)度值就會高于材料固有的強(qiáng)度。例如在測試鋼筋的屈服點時如果加荷速度較快，屈服點值會有所提高；測定水泥、混凝土、磚等試件的抗折、抗壓時，加荷速度的快慢對測定結(jié)果都有影響。因此，應(yīng)嚴(yán)格按照材料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程操作試驗機(jī)，加荷要連續(xù)均勻，當(dāng)試件開始迅速變形接近破壞時，停止調(diào)整試驗機(jī)油門，直至測出試件最大的荷載值。在進(jìn)行鋼筋拉伸試驗時，當(dāng)拉伸到出現(xiàn)頸縮時可逐漸減小油門，使頸縮現(xiàn)象緩慢發(fā)展直至試件斷裂，以減輕試驗機(jī)的振動和響聲。一般情況下，標(biāo)準(zhǔn)中的加荷速度是以應(yīng)力（N/mm2、kN/mm2等）為單位的，為了更加直觀方便，也可以折算為試驗機(jī)度盤上的讀數(shù)。如在采用2000kN的壓力機(jī)進(jìn)行混凝土試件的抗壓試驗時，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級﹤C30時加荷速度取6.75～11.25kN/s；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級≥C30時且＜C60時加荷速度取 11.25～18.00kN/s；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級＞C60時加荷速度取 18.00～22.5 kN/s。其他如鋼筋的力學(xué)試驗，也可換算成力值以供參考。

2.4 水泥質(zhì)量控制措施

為了達(dá)到預(yù)拌混凝土原材料質(zhì)量控制的目的，需要對其中的水泥質(zhì)量進(jìn)行必要的控制。具體的質(zhì)量控制措施包括：（1）注重水泥的合理選擇，加強(qiáng)性能可靠的水泥材料使用。在水泥采購過程中，應(yīng)選擇行業(yè)信譽(yù)度良好的水泥生產(chǎn)企業(yè)，確保采購到的水泥質(zhì)量可靠性；在水泥生產(chǎn)過程應(yīng)做好其熟料、調(diào)凝劑等檢查，確保水泥應(yīng)用效果良好性；做好各批次水泥的理化檢驗工作，完善水泥質(zhì)量控制中所需的資料。給予其質(zhì)量提高可靠保障；（2）落實好水泥檢測工作，且在行業(yè)

技術(shù)規(guī)范指導(dǎo)下，開展相應(yīng)的試驗活動，使得水泥實踐應(yīng)用中有著良好的功能特性。

3 結(jié)束語

現(xiàn)代化建設(shè)不僅需要混凝土，還需要合理利用混凝土的性能?；炷恋挠行褂貌粌H可以幫助更好的建設(shè)我國，還可以提高我國橋隧物的整體質(zhì)量但是就混凝土的應(yīng)用而言，橋隧者應(yīng)該結(jié)合實際情況，靈活運用混凝土使用性能，為我國現(xiàn)代化建設(shè)做出貢獻(xiàn)。