道路桥梁工程的原材料试验检测分析

刘大为

(中铁十七局集团第五工程有限公司，山西 太原 030000)

随着我国城市化建设进程的逐步推进，道路桥梁工程项目的数量和体量逐渐增长，为确保工程质量和可持续发展，针对工程项目中的原材料进行试验检测，有必要结合其中应用到的原材料进行详细的检测分析，明确原材料试验检测的步骤，发挥其重要的功能，把握关键的要点，提高道路桥梁工程的建造水平和建造效益。

1 道路桥梁工程原材料试验检测的步骤

道路桥梁工程原材料试验检测，首先需要确定试验项目和判定标准，根据工程设计要求，确定需要进行的试验项目，试验项目包括对混凝土、钢筋、沥青、土等原材料的物理、力学、化学等性能指标的测试。第三方检测机构会成立项目中心试验室，试验室应具备符合相关标准的环境条件、试验设备和仪器，以确保试验结果的准确性、可靠性。项目中心试验室会设立一名项目负责人和一名技术负责人，项目负责人负责试验室整体的组织、管理和监督工作，技术负责人应具备相关专业知识和经验，保证试验过程中的准确性和可靠性。根据试验项目和标准，技术负责人和项目负责人会组织试验人员进行试验检测工作，涉及到样品的采集、试验方法的选择和执行、数据的测量和记录等一系列操作，试验过程中，应严格遵守标准操作规程，保证试验结果的准确性。针对较为特殊的、在现场无法开展的试验检测项目，可以采取委托送检的方式，将样品送往具备相关检测能力的试验室进行检测，选择委托试验室时，应确保其具备相关资质和能力，以保证检测结果的可靠性和有效性。试验检测完成后，根据检测结果生成检测报告，报告应包括样品信息、试验方法、数据结果和结论等内容，并符合相关标准和规范的要求。需要注意的是，具体试验检测工作的开展可能会根据不同的工程和项目需求有所差异，因此，在实际操作中，应根据实际情况进行调整和执行，保持试验检测的灵活性[1]。

2 道路桥梁工程原材料试验检测的重要作用

2.1 合理分配材料资源，提高了材料配合应用效果

道路桥梁工程原材料试验检测中，通过监测原材料的性能，以报告的形式呈现其物理、化学、力学等特性，使得工程人员能够了解材料的质量和性能指标，合理地选择和分配材料资源，优化材料的使用和应用，提高了道路桥梁工程的质量、耐久性和可靠性。

2.2 降低返工风险，节约了材料成本

原材料试验检测在道路桥梁工程中，能够对现场所使用的施工材料进行检测，确保其符合工程标准和要求，通过检测，及时发现和纠正材料的不合格问题，避免使用质量不符合要求的材料，减少返工的风险和成本，有效保证道路桥梁工程的建造质量，提高了工程的可靠性和安全性。

2.3 延长了道路桥梁的使用寿命

原材料试验检测中，对不同种类原材料进行全面分析，通过对原材料的性能测试和评估，确保选用的材料符合工程要求，保证了道路桥梁工程的施工质量。合适的原材料选择和应用可以延长道路桥梁的使用寿命，提高其耐久性和抗久化能力，在科学的原材料试验检测中，有效预防材料老化、腐蚀和变形等问题，延长道路桥梁的使用寿命，减少了维护和修复成本[2]。

3 道路桥梁工程原材料试验检测要点

3.1 水泥材料试验检测

对水泥材料进行检测，要利用勃式法测定水泥比表面积，使用自动维卡仪测试水泥凝结时间和标准稠度用水量，利用水泥胶砂强度检测方法对水泥强度进行试验检测，全面评估水泥材料的性能和质量。准确测定水泥的比表面积、凝结时间和标准稠度用水量胶砂强度，应把握检测要点，勃式法是一种常用的测定水泥比表面积的方法，用于评估水泥的细度和水化反应性能，在具体的实践中，首先准备样品，取一定量的水泥样品，并将其粉碎成细粉状，确保样品的颗粒尺寸均匀细小。使用勃式测定仪进行测定，该仪器通常由一个桶形容器和一个测量装置组成，将粉碎的水泥样品装入勃式测定仪的容器中，并关闭密封装置，增加一定压力，将气体(通常是空气)逐渐通过样品中的细粉，使气体通过细粉后的流速变化。根据气体通过细粉后的流速变化，可以计算出水泥的比表面积，使用比表面积计算公式来进行计算，其中考虑了气体流速、压力和水泥样品的体积等因素。勃式法测定水泥的比表面积的原理是基于气体通过细粉的速度与细粉颗粒表面积之间的关系，细粉颗粒越多，气体通过的速度越慢，可以间接地推算出水泥样品的比表面积。评估水泥的细度和水化反应性能，细度高的水泥具有更大的表面积，有利于增强水泥与其他材料的粘结性和水化反应性。这对于确保水泥与其他材料的良好结合以及混凝土的力学性能和耐久性至关重要。自动维卡仪是一种常用的设备，用于测定水泥的凝结时间，取一定量的水泥样品，并按照特定比例与水混合，形成水泥浆，在自动维卡仪上设置合适的参数，包括测定时间间隔、温度控制等，将水泥浆注入自动维卡仪的测试槽中，确保槽内的水泥浆均匀分布，仪器会自动控制温度和测定时间，并记录测定过程中的数据。

根据自动维卡仪记录的数据，可以观察到水泥浆的凝结时间，通常通过监测水泥浆的流动性或电阻等指标的变化，确定凝结开始和结束的时间。自动维卡仪利用温度和时间的变化，测定水泥的凝结时间，在测定过程中，仪器会通过控制温度和观察水泥浆的流动性变化来确定凝结时间，温度的控制对于凝结时间的测定非常重要，因为温度直接影响着水泥浆的凝结速度。凝结时间的测定中，要确保混凝土的硬化时间符合设计要求，保证工程质量和施工进度控制效果达到一定要求。检测水泥胶砂强度，采用压缩试验方法，将水泥胶砂按照一定比例混合，形成一定体积的样品，遵循相关的标准和规程，将制备好的水泥胶砂样品放置在压力试验机的试验模具中，确保样品在模具中均匀分布，并尽量避免空隙和松散。将试验模具安装到压力试验机上，进行压缩试验，试验过程中，逐渐增加压力，使样品逐渐受到压力作用，记录每个压力水平下的变形和载荷数据。根据试验数据绘制应力-应变曲线，并计算出水泥胶砂的强度参数，如抗压强度、弹性模量等，此类参数可以评估水泥胶砂的抗压性能。值得注意的是，水泥胶砂的强度检测需要在标准试验条件下进行，包括恒定的加载速率、规范的试验温度等，试验结果的准确性会受到样品制备质量、试验设备的精度和仪器的校准等因素的影响。检测水泥胶砂的强度，评估混凝土的抗压性能，保证道路桥梁工程的安全性和可靠性，有助于确定合适的水泥胶砂配合比例，保证混凝土结构具备足够的承载能力和耐久性[3]。

3.2 钢筋材料试验检测

利用拉伸试验，测定钢筋的屈服强度和极限抗拉强度等力学指标，开展钢筋弯曲试验和钢筋接头试验，判断材料的性能，对断裂病害问题进行防范，确保其符合相关标准和设计要求。拉伸试验中，测定钢筋的屈服强度、极限抗拉强度等力学性能指标，可以确定钢筋的强度和延展性，保证其符合设计要求。进行弯曲试验和钢筋接头试验，可以确定钢筋的塑性和可加工功性能，在进行钢筋试验时，应在样品制备环节选取一定长度的钢筋样品，保证样品的表面光滑且无明显缺陷。

使用弯曲试验机或类似设备，将钢筋样品固定在试验夹具上，逐渐施加弯曲或拉伸载荷到钢筋样品上，通过增加力的大小或增加弯曲角度来施加载荷，记录加载过程中的变形情况和载荷数据，并注意钢筋的破坏形态。钢筋接头试验环节，要制备具有一定长度的钢筋接头样品，确保接头制作符合设计规范，使用专用的试验设备，将钢筋接头样品放置在夹具中，并保证接头连接紧固稳定，逐渐施加拉伸载荷到钢筋接头上，通过增加力的大小来施加载荷，记录加载过程中的变形情况和载荷数据，并注意接头的破坏形态[4]。

3.3 道路桥梁工程粗集料检测含量

对粗集料的压碎值和针片状颗粒含量进行检测，可以全面评估粗集料的物理特性和质量状况，对粗集料进行压碎值测试，评估其抗压强度，即在一定载荷下能够承受的压力，该检测有助于确定粗集料的承载能力和耐久性，确保其能够满足工程设计和使用要求。检测针片状颗粒含量，针片状颗粒是指具有细长、扁平形状的颗粒，如细长石英晶体等，颗粒对混凝土的性能和工程质量有不良影响，可能导致混凝土的开裂和脆弱性增加。因此，在粗集料检测中，要评估针片状颗粒的含量，确保混凝土的质量和性能符合要求，从所选的粗集料样品中，取足够数量的样品，并将其洗净和筛分，以去除杂质和细颗粒，得到洁净的粗集料样品。

使用合适的筛网和筛分装置，以及适当大小的筛子，进行筛分过程，将洁净的粗集料样品分批倒入筛子中，并放置在筛分装置上，以适当的振动频率和振幅对筛子进行振动，使粒子按照大小进行分层，持续振动一段时间后，停止振动，记录筛子上每层的颗粒重量，分别计算每层颗粒重量与总样品重量的比例，以确定每个筛孔尺寸的颗粒分布情况。利用针片状规准仪测量各个筛上的试样，挑出各个筛上的针片状试样，并计算针片状颗粒的含量，评估针片状颗粒的含量，确保混凝土中的粗集料不含过多的针片状颗粒。控制针片状颗粒的含量在合理范围内，提高混凝土的质量，并保证道路桥梁工程的可靠性和耐久性。

3.4 外加剂试验检测技术

对外加剂进行减水率、含气量、泌水率比、凝结时间差等性能指标的试验检测，全面了解外加剂对混凝土性能的影响，掌握关键的检测要点，选择合适的外加剂，并确保其对道路桥梁工程中的混凝土具有良好的改性效果和可靠性。在道路桥梁工程中，使用外加剂，改善混凝土的性能和工艺特性，评估外加剂对混凝土性能的影响，进行相应的试验检测。通过试验方法测定外加剂的减水率，即在一定掺量下，外加剂能够减少混凝土的水泥用量，提高混凝土的流动性和工作性能，利用气压试验或密度法测定外加剂引入混凝土中的气体含量，以评估外加剂的空气泡孔形成能力和控制性能。

检测泌水率比，用于评估外加剂对混凝土泌水性能的影响程度，根据需要，制备一定数量的混凝土试样，并确保试样的配比、搅拌过程和养护条件符合设计要求，准备好适当的试验装置，如泌水率测定装置、计时器、天平等。将混凝土试样放入泌水率测定装置中，经插倒后盖好桶盖水平放置，并记录初始时间，观察和记录试样泌水的情况，包括水分通过试样的速率和数量，在一定时间间隔内，记录不同时间点的泌水量，并计算泌水率比。根据实验数据计算泌水率比，即加入外加剂后的泌水率与不加外加剂时的泌水率之比，判断比值的大小，评估外加剂对混凝土泌水性能的影响程度。通过试验方法测定外加剂对混凝土凝结时间的影响，即外加剂能够控制混凝土的凝结速度和时间，适应不同施工工艺和条件[5]。

3.5 拌和水试验检测

对拌和水进行多项指标试验检测，保证拌和水的质量符合要求，避免对混凝土的不良影响，保证混凝土的质量和工程的可靠性，提高道路桥梁工程的耐久性，延长使用寿命。对拌和水进行试验检测包括测定pH值，通过试验方法测定拌和水的酸碱性，评估其对混凝土的影响，正常的pH值范围应在指定范围内，以避免对混凝土的腐蚀和破坏；测定拌和水中可溶性固体物质含量，评估水质的质量和纯净度，以确保混凝土的性能不受不良影响，拌和水的试验应从拌和水源中采集一定数量的样品，保证样品的代表性。

准备好滤纸、玻璃纤维过滤器或其他合适的过滤装置，并确保装置的清洁和完好，将采集到的拌和水样品通过过滤装置，以去除悬浮物和固体颗粒，使用真空过滤、重力过滤或压力过滤等方法，将水样通过过滤器，使可溶性固体物质留在过滤器上。对过滤器上留下的可溶性固体物质进行干燥处理，通常在恒定的温度下进行，直至重量不再发生变化，称量干燥后的固体物质，得到固体物质的质量，比较干燥后的固体物质的质量与拌和水样品的体积或质量，计算可溶性固体物质的含量，通常以毫克/升或毫克/千克为单位[6]。

4 结语

综上所述，道路桥梁工程原材料试验检测中，对原材料进行全面、准确的分析，评估其质量特性和适用性，为工程的设计、施工和运营提供可靠的依据。要求工作人员在采集和处理样品的过程中，提高操作的规范性，选择可行的实验方法，加强对有关数据的记录和分析，提高道路桥梁工程的材料质量管理水平，为社会交通的建设作出积极的贡献，推动道路桥梁行业的长远发展。