公路工程施工中混凝土的质量检测方法研究

毛心斌

摘要：混凝土是公路工程中使用最为广泛的材料之一，因此，其质量优良与否直接决定着整个公路工程的施工质量，情况严重时甚至可能导致工程返工，不仅工期延长，而且施工成本也会因此增加。所以，必须要格外重视混凝土的质量检测。

Abstract： Concrete is one of the most widely used materials in highway engineering. Therefore， its quality directly determines the construction quality of the entire highway project. In severe cases， it may even lead to rework， which not only extends the construction period but also increases cost. Therefore， special attention must be paid to the quality inspection of concrete.

关键词：公路工程;施工;混凝土;质量检测方法

Key words： highway engineering;construction;concrete;quality inspection methods

中图分类号：U415.12                                    文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）06-0160-02

0  引言

对于建设项目而言，混凝土是一种不可或缺的施工材料，公路工程也不例外，其被广泛的应用于工程施工的所有流程中，因此采取合适的质量检测方法来确保其质量十分重要。本文从混凝土的质量检测要点着手展开论述，分析了其检测依据，并介绍了三种应用较为普遍的质量检测方法。

1  混凝土质量检测要点

1.1 混凝土质量等级

①少数漏筋。若是柱梁的非纵向钢筋存在漏筋，规定其长度不得大于10cm;若是在地基或墙板处的非纵向钢筋存在漏筋，规定其长度不可大于20cm。②少数蜂窝。若是梁柱存在蜂窝，则外表面积不得大于500cm2;若是在地基或墙板处存在蜂窝，则不得大于1000cm2。③少数孔洞。若是梁柱存在孔洞，面积不可超过10cm2;地基和墙板处的孔洞面积应低于100cm2。④少数夹渣。通常而言，夹渣层深度与梁柱夹渣层长度不可超过5cm，地基与墙板的不得大于20cm。

1.2 原材料质量

原材料质量是否过关是保障公路工程施工质量达到预期标准的基础，因此，也要对混凝土原材料进行必要的检测。例如在重庆丰都至忠县高速公路施工中，为保证公路施工质量，会在现场施工前对混凝土原材料进行检测，检测工作由试验室负责，检测对象主要为此工程施工中需要使用到的砼、砂浆、钢筋等原材料做充分合理的检测，以此确保施工所用的原材料都是质量合格的。并且，对原材料入场进行严格的质量检查，试验室首先会对其质保证明以及外观质量进行审核验证，再根据相关规范进行抽检。而对于一些质量情况存在较大波动的原材料（例如碎石、机制砂等等），一方面要从源头处入手进行质量控制，前往砂石生产厂做实地考察，对其生产工艺提出合理意见，从而促进工艺有所改进，也使得生产产品质量有所提升，另一方面则是要增加这类材料的入场抽检频率，使抽检结果更接近实际情况。

2  检测依据

在进行公路工程施工过程中，混凝土结构的设计安全等级、基准期、设计目标可靠指标以及路面材料性能、结构尺寸参数等都应当达到工程项目施工的有关标准。其中，材料性能和结构尺寸参数的变异水平通常被划分成三个等级（高、中、低），而变异水平等级设计参数的变异系数变化范围需满足下述要求（见表1）。

3  混凝土强度检测的常用方法

3.1 回弹仪测定水泥混凝土强度试验方法

3.1.1 原理及适用范围

回弹法主要是通过分析混凝土表面硬度和抗压强度间的关系来得出混凝土的具体抗压强度的一种质量检测方法，且检测过程中不会对混凝土造成损坏。此方法大多应用于检测新建和已建结构混凝土的强度，检测范围为10～60MPa。其所具备的优点有，技术发展成熟、操作方法便捷简单、测试速度快、无损性以及检测费用不高等，但是此检测方法会受到结构表面的情况干扰，例如在测量混凝土不同浇筑面或是测量面存在潮湿、风化以及碳化时都会使得测试结果存在较大误差。

3.1.2 试验方法

3.1.2.1 试验仪器

示值系统为数字式混凝土回弹仪，其使用时的环境温度应为-4～40℃，并且要按照相关规范定期检修保养。

3.1.2.2 一般规定

任何一個结构或是构件测区数量不可低于10个;若是某一构件存在方向尺寸低于4.5m并且另一方向尺寸低于0.3m的情况，那么可以适量减少测区数，不过不可低于5个;临近两个测区之间间隔的距离不能大于2m，测区距离构件端部或是施工缝边缘的间距应保持在0.2～0.5m的范围内;测区需要设置在使回弹仪位于水平方面检测混凝土浇筑侧面，若是此要求无法满足，则使回弹仪处于非水平方面，检测混凝土浇筑的侧、表以及底面;测区应当选取设置在构件的两个对称的可测量浇筑面上，但也可以设置在一个可测面上，要保证其分布均匀，不能存在过度密集的情况;在构件的关键部位必须要设置测区，并且要注意离预埋件的距离;测区面积以低于0.04m2最佳;检测面应当是混凝表面，而且要保证其干净、平整，不能存在浮浆、污垢、蜂窝或是涂层等等，否则应当使用砂轮对其做清洁处理;对于一些会因弹击而出现颤动的薄壁或小型构件，在开始检测之前需要进行固定。

3.1.2.3 回弹值测量

首先，在进行检测时，应当使回弹仪的轴线始终保持垂直于检测面，然后对其慢慢增压，并读数，再迅速复位;其次，测量点应当均匀地分布于测区之中，临近两点之间的距离不可超过20mm，测量点与外露钢筋、预埋件的距离应当大于30mm，测量点不可设置在气孔或是外露的石头上，每个测点都只能弹击一次。

3.2 超声回弹综合技术检测法

3.2.1 原理及适用范围

使用回弹法进行混凝土质量检测主要作用是得知混凝土表面的质量水平，但超声波则能够对混凝土的内部质量进行检测，而超声回弹综合技术则是融合了这两种方法的优点，解决了只用一种方法时的检测结果片面的问题，使得检测准确度更高。此项综合技术具有技术成熟、无损性检测等特点，通常比较适合用于有相对应的两个测试面的混凝土结构。

3.2.2 现场测试

3.2.2.1 抽样

①单个构件检测。每个构件上应至少设置10个测区;②按批抽样检测。抽样数量不得低于同批次构件的十分之三，而且至少要有10件，每个构件上的至少要设置10个测试区，且同批次检测的构件间生产工艺、材料和性质等级应大致相同;③小构件。若是构件的长度未大于2m，则适量减少测区数，但是不得低于3个。

3.2.2.2 测区要求

①测区需设置在构件混凝土浇筑方向的侧面;②测区应当均匀地分布，临近两测区之间的距离以2m以内最佳;③测区应当远离钢筋密集区和预埋件，测区尺寸为200×200mm;④要保证测试面为干净、平整、干燥的状态，不能存在浮浆、接缝、污垢或是涂层等等，否则应当使用砂轮对其进行打磨处理，并在打磨完成后擦拭干净残余的粉屑。

3.2.2.3 测试顺序

所有测区都先做回弹测试，其后再做超声测试。不同测区中的回弹值和超声声速值，在计算阶段不能随意混用。

3.2.2.4 回弹值测量

应按《回弹法评定混凝土抗压强度技术规程》的要求，对构件上每一测区的两个相对测试面各弹击8点，每一测点的回弹值测读精确至1.0。

3.2.2.5 声速值测量

①测试点。超声测试点与回弹测试共用相同测区，每个相对测试面上需设置3个测点，而且发射与接收换能器的轴线应为相同轴线;测试点处要平整、清洁，从而确保换能器可以充分地接触混凝土;测试点要远离同声传播方向平行的钢筋，否则可能存在短路的风险;②声波耦合。超声测试点上要先涂上声波耦合剂，在进行测试时，换能器把耦合剂挤压出再贴合在混凝土表面上，使得形成良好的耦合;③声时测读。超声测试时，声时值需要精确到0.1μs，声速值要精确到0.01km/s，超声测距的测量误差不可大于±1%。

3.3 钻芯法

3.3.1 原理及特点

钻芯法属于一种半破损的检测方法，其通过在混凝土结构物上钻芯取样，然后用压力试验机对其进行检测，从而获得混凝土强度情况。此方法具有测量结果直观且准确的优点，但是会对混凝土结构带来部分损坏。

3.3.2 试验步骤

3.3.2.1 仪器设备

试验机、锯石机、磨石机、卡尺和钢尺等。

3.3.2.2 试验步骤规定

①对混凝土芯样按照长径比不低于1的尺寸要求进行截取，测得的截取长径比为2的试样抗壓轻度则为轴心抗压强度。其中，抗压和劈裂抗拉试验都需要安排3个试件作为一组;

②把试件的两端使用磨石机处理平整，确保其端面平整度误差小于直径的10%，两个端面要同中轴线保持垂直，然后作为试件的承压面。试件四侧不得存在鼓胀、缩颈等缺陷;

③用来进行劈裂抗拉试验的试件，还需要对其承受荷载的两个相对母线处做磨平处理，最终所得的磨平面宽度要在15mm左右，用来放置劈裂垫条;

④在试件侧面选取多个位置来测量其长度，长度结果精确至1mm，将两个测量值的平均值定为试件长度。在试件中部测量两次直径，其中第二次测量方向要与上一次呈垂直关系，将测量解决精确至1mm，然后计算出两次测量结果的平均值，将此平均值作为试件直径;

⑤在开始试验之前，要先将试件放于标准养护室内进行一周的养护，其后再进行相关试验。

4  结束语

总而言之，不论公路工程使用的是混凝土砖结构，还是应用钢筋混凝土结构，在施工建设中都和混凝土存在密切联系，公路工程质量保证也需建立在混凝土质量合格的基础上。所以，必须要将混凝土质量检测工作落实到位，使得我国公里事业获得更好的发展。

参考文献：

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[3]CECS02-2005，超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程[S].

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[5]黄艳萍.公路桥梁工程施工中的混凝土技术[J].科技展望，2015，6（8）：00079.