建筑混凝土原材料检测关键技术研究

黎 菊 汪祖武 唐 健 黄 壬

广西壮族自治区建筑工程质量检测中心有限公司 广西 南宁 530000

在建筑行业中，对混凝土原材料进行检测是非常重要的。这些检测技术的掌握和规范落实直接影响着建筑物的质量和安全性。通过对混凝土原材料进行检测，可以确保其符合国家和行业标准，以及具备所需的物理和化学性能。这些检测技术包括但不限于原材料成分的分析、强度和耐久性的测试、抗渗性和抗冻性的评估等方面。只有在掌握这些关键技术的基础上，并将其规范落实到实际工程中，才能确保建筑混凝土的质量和可靠性，从而保障建筑物的使用寿命和安全性。

1 建筑混凝土原材料检测的重要性分析

在建筑行业中，混凝土被广泛应用于各种建筑项目，如住宅、商业建筑和基础设施等。为了确保建筑物的质量和耐久性，对混凝土原材料进行检测是非常重要的[1]。混凝土原材料检测的目的是确保混凝土的成分和性能符合相关标准和要求。这种检测可以通过对原材料中的各种组分进行化学分析和物理测试来实现。例如，可以检测混凝土中的水泥含量、骨料的粒度和强度等参数。通过混凝土原材料检测，可以及早发现潜在的问题和缺陷。如果原材料不符合要求，可能会影响混凝土的强度、耐久性和使用寿命。因此，在施工之前进行原材料检测是非常重要的，以确保建筑物的质量和安全性。

此外，混凝土原材料检测还有助于提高施工效率和减少成本。通过对原材料进行检测，可以避免使用低质量或不合格的材料，从而减少了后续的修复和更换工作。这有助于提高施工质量和节约时间和金钱。混凝土原材料检测还可以为建筑工程提供科学依据。通过对原材料的测试和分析，可以获得关于混凝土性能和质量的详细数据。这些数据可以用来评估混凝土的质量，确定施工时需要采取的措施和技术，以及预测建筑物的使用寿命。这对于确保工程质量和安全至关重要。在建筑混凝土原材料检测中，需要注意的是检测的全面性和准确性。只有对所有关键参数进行全面和准确的检测，才能确保混凝土的质量和可靠性。

2 建筑混凝土原材料检测关键技术

2.1 水泥检测技术

水泥是混凝土的主要原材料之一，因此对水泥进行有效的检测至关重要。常用的水泥检测技术包括以下操作内容：1、测定水泥的化学成分，包括主要成分（如硅酸盐、铝酸盐和铁酸盐）的含量检测，以及次要成分（如氧化钙和氧化镁）的检测。这可以通过化学分析方法来实现，例如使用X射线荧光光谱仪(XRF)、红外光谱仪(FTIR)等设备来测定水泥中各种元素的含量。2、进行物理性能测试，例如测定水泥的比表面积、比重和颗粒大小分布等。这可以通过比较方法、液体置换法或显微镜检测等方法来实现。比表面积的测定可以通过比较法或氮气吸附法来进行，比重的测定可以通过浸水法或密度计来进行，颗粒大小分布的测定可以通过筛分法或激光粒度分析法来进行[2]。3、对水泥的质量指标进行评估，如测定水泥的初凝时间、终凝时间、强度发展等。初凝时间可以通过细孔测定法或细孔仪来测定，终凝时间可以通过细孔测定法、细孔仪或硬度计来测定，强度发展可以通过压剪试验、抗压试验或抗折试验来进行。

除了以上的操作内容，还可以采用其他辅助检测方法来评估水泥的性能。例如，可以进行热分析法来研究水泥的热行为，或采用电化学阻抗谱法来评估水泥的耐久性能。此外，还可以使用扫描电子显微镜（SEM）来观察水泥的微观结构和形貌，以及运用X射线衍射（XRD）分析水泥中的晶体结构。这些辅助检测方法可以提供更详细和全面的水泥性能信息，有助于深入了解水泥的特性和性能。同时，可以使用红外光谱（IR）来分析水泥中的有机成分，以及使用核磁共振（NMR）来研究水泥中的分子结构[3]。这些高级技术可以提供更精确和细致的水泥分析结果，为混凝土原材料的研究和评估提供更多的信息。

2.2 粉煤灰检测技术

粉煤灰是混凝土中常用的一种掺合料，对其进行检测可以评估其化学成分、物理性能和掺量等指标。通过粉煤灰检测技术，可以确定粉煤灰的适用性和掺量范围，以提高混凝土的工作性能和耐久性。粉煤灰检测技术有许多不同的方法和工具，常用的方法包括：1、X射线荧光光谱（XRF）：这是一种非破坏性的分析方法，通过测量粉煤灰中各种元素的特征X射线的强度来确定其化学成分。XRF可以同时测定多种元素，且具有高准确度和高重复性，是粉煤灰化学成分分析的重要手段之一。2、扫描电子显微镜（SEM）：SEM可以观察粉煤灰的微观结构和形貌，从而评估其物理性能。通过SEM的高分辨率图像，可以观察到粉煤灰中的颗粒形状、大小和分布情况，以及颗粒间的结合状态和孔隙结构，从而了解粉煤灰的颗粒特征和微观结构。3、热重分析（TGA）：TGA是一种测定材料在不同温度下质量变化的方法，可以用于研究粉煤灰的热性能和热分解行为。通过在控制温度下测量粉煤灰的质量随时间的变化，可以得到粉煤灰的热重曲线，从而了解其热稳定性、热分解特性和吸附性能。4、红外光谱（IR）：IR可以用于分析粉煤灰中的有机成分。通过测量粉煤灰在红外波段的吸收和散射，可以得到其红外光谱图，从而分析其有机物的种类和含量[4]。红外光谱可以提供粉煤灰中有机成分的定性和定量信息，对于评估其适用性和掺量范围具有重要意义。5、流变仪：流变仪可以测量粉煤灰在不同温度和剪切条件下的流变性质，包括粘度、弹性模量和剪切应力等。通过流变性能的测定，可以评估粉煤灰在混凝土中的流动性和加工性能，为混凝土配制和施工提供指导。6、比表面积测定：比表面积是指单位质量粉煤灰的表面积。通过测量粉煤灰的比表面积，可以评估其反应性和活性。比表面积测定常使用比氮气吸附法或比乙烯吸附法进行，可以得到粉煤灰的比表面积值，从而了解其颗粒间的交互作用和反应性能。

2.3 骨料检测技术

骨料是混凝土中的主要填料，它对混凝土的物理性能和质量指标具有重要影响。具体检测方法如下：1、骨料的粒度分析：通过筛分方法，将骨料按照不同的粒径范围进行分级，从而评估骨料的粒径分布情况。常用的粒度分析方法包括干筛法、湿筛法和激光粒度分析法。干筛法适用于较粗的骨料，湿筛法适用于较细的骨料，激光粒度分析法可以提供更精确的粒径分布数据。通过粒度分析，可以了解骨料的颗粒大小和分布情况，以及骨料的筛分合格率。2、骨料的密度测试：通过测量骨料的体积和质量，计算出骨料的密度[5]。常用的密度测试方法包括水排量法、气排量法和放射性密度计法。水排量法适用于较粗的骨料，气排量法适用于较细的骨料，放射性密度计法可以提供更准确的密度数据。通过密度测试，可以评估骨料的密实性和重量特性，为混凝土配比提供准确的基础数据。3、骨料的强度评估：通过对骨料进行压缩试验、抗碎试验或抗冻融试验，评估骨料的强度和抗压能力。常用的强度评估方法包括压缩试验、冻融试验、洛斯安吉斯磨损试验和碳酸盐反应试验。通过强度评估，可以了解骨料的抗压能力、抗磨损性能和抗冻融性能，为混凝土配比和工程设计提供更可靠的数据支持。

除了以上常用的骨料检测技术，还有一些新兴的技术被应用于骨料的检测中。例如，图像处理技术可以用于骨料的形状分析和颗粒分类；声波检测技术可以用于骨料的内部缺陷检测；红外热像技术可以用于骨料的温度分布分析。这些新技术的应用可以提供更全面、更精确的骨料检测数据，进一步提高混凝土的质量和性能。

2.4 沙石检测

沙石是混凝土中的一种常用骨料，对其进行检测可以评估其物理性能和质量指标。常用的沙石检测技术包括沙石的粒度分析、含泥量测试和含水率检测等。通过这些检测技术，可以确保沙石的质量符合要求，从而提高混凝土的工作性能和耐久性。第一，沙石的粒度分析是通过对沙石颗粒的大小和分布进行分析，可以了解沙石的颗粒特性和筛分合格率。常见的粒度分析方法包括干筛法、湿筛法和激光粒度分析法[6]。干筛法适用于较粗的沙石，湿筛法适用于较细的沙石，激光粒度分析法可以提供更精确的粒径分布数据。第二，含泥量测试也是沙石检测中的重要环节。含泥量是指沙石中的泥土或细粒颗粒的含量，它对沙石的质量和工作性能有着重要影响。常用的含泥量测试方法包括湿筛法、沉降法和重量法。通过这些方法，可以确定沙石中泥土的含量，并进行合理的控制。第三，沙石的含水率是指沙石中所含水分的百分比，它直接影响沙石的工作性能和混凝土的强度。常用的含水率检测方法包括干燥法和速效含水率仪法。通过这些方法，可以准确测量沙石中的水分含量，并进行相应的调整和控制。

2.5 外加剂检测

外加剂是混凝土中的一种常用添加剂，对其进行检测可以评估其化学成分和性能指标。在外加剂的检测中，外加剂的含量测试是一项重要的技术。首先，通过测定外加剂的含量，可以确保混凝土中添加的外加剂的配比准确，以满足混凝土的设计要求。常见的外加剂含量测试方法包括化学分析法、重量法和体积法[7]。化学分析法适用于测定外加剂中特定成分的含量，重量法和体积法适用于测定外加剂的总体积或总重量。通过这些方法，可以准确测定外加剂的含量，进一步确保混凝土的质量。其次，流动性是混凝土的重要性能之一，而外加剂可以显著影响混凝土的流动性。因此，外加剂的流动性评估是外加剂检测的另一个重要方面。常用的外加剂流动性评估方法包括扩展坍落度测试、流动度测试和稠度测试。通过这些方法，可以评估混凝土在添加外加剂后的流动性能，并确定外加剂对混凝土流动性的影响程度。最后，凝结时间是指混凝土从开始搅拌到开始凝固的时间，而外加剂可以对混凝土的凝结时间产生影响。因此，外加剂的凝结时间测定也是外加剂检测的重要内容。常用的凝结时间测定方法包括刺穿试验、温度测定和压实度测定。通过这些方法，可以评估外加剂对混凝土凝结时间的影响，并确定最佳的外加剂用量和搅拌时间，以控制混凝土的凝结过程。

2.6 混凝土用水检测

混凝土用水是混凝土中的一种常用原材料，对其进行检测可以评估其化学成分和质量指标。常用的混凝土用水检测技术包括水的酸碱度测试、含氯量测定和固体含量检测等。此外，还可以使用微生物检测技术，通过检测水中的微生物数量和种类来评估混凝土用水的卫生状况。具体的技术操作如下：1、水的酸碱度测试：这是评估混凝土用水化学成分的一种常用方法。可以使用pH试纸或电子pH计，将混凝土用水样品与试剂反应，测定水的酸碱度。一般要求混凝土用水的pH值在6.0-9.0之间，以确保其安全性和适用性。2、含氯量测定：这是评估混凝土用水中氯离子含量的重要指标[8]。可以采用电导度法或氯离子选择性电极法，测定混凝土用水中的氯离子含量。通常要求混凝土用水中的氯离子含量不超过200ppm，以避免对混凝土的腐蚀和损害。3、固体含量检测：这是评估混凝土用水中固体物质含量的一种方法。可以将混凝土用水样品经过过滤或离心处理，然后将残留物干燥并称重，计算出固体含量。一般要求混凝土用水的固体含量不超过0.1%，以确保混凝土的工作性能和耐久性。4、微生物检测：这是评估混凝土用水卫生状况的重要手段。可以采集混凝土用水样品，进行微生物培养和数量统计。常见的检测方法包括菌落计数法和PCR法。要求混凝土用水中微生物数量低于限定值，并无致病菌等危害性微生物存在，以确保混凝土的质量和可靠性。

3 建筑混凝土原材料检测优化建议

首先，通过分析以往的检测结果和实际工程情况，可以对检测方案进行调整和改进，以提高准确性和可靠性。可以尝试不同的检测方法和技术，比较它们的效果和适用性，并根据具体情况制定合理的检测计划和流程。其次需要注重培养专业的人才。建立完善的培训机制，提供专业知识和技能的培训，使检测人员能够掌握最新的检测技术和方法。再次，积极引进先进的检测设备和方法，不断探索新的检测技术和工艺，以提高混凝土的性能和耐久性。建立与科研机构和行业专家的合作关系，共同研发和应用新的技术，推动混凝土原材料检测技术的进步和创新。最后，在抗渗混凝土配比的配置方面，需要规范操作。制定详细的配比规范和标准，确保混凝土的抗渗性能符合设计要求。考虑不同的工程环境和使用要求，制定适应性强的配比方案。

4 结语

本文对建筑混凝土原材料检测关键技术的应用进行了深入的研究分析。通过对这些关键技术的全面掌握和严格的规范落实，可以有效地提高建筑混凝土的质量和可靠性。这样一来，不仅可以延长建筑物的使用寿命，还能够提升建筑物的整体安全性，减少维修和重建的成本和风险。因此，正确应用这些关键技术对于保障建筑物的持久性和可靠性至关重要。