道路桥梁工程材料质量检测优化思考

【摘要】道路桥梁工程的抗环境腐蚀作用日益受到建筑行业的重视，而其从本质上而言是由工程材料质量决定的。当前质量检测的重心更多倾向于材料的强度检测，而在其耐久性方面则有所欠缺，有鉴于此，本文讨论了道路桥梁工程材料质量检测的重要性。

【关键词】道路桥梁工程；材料质量检测；抗腐蚀性；耐久性；优化策略

引言

道路桥梁工程建设完成后，在长期的使用过程中，各类外部因素会对其使用性能及使用寿命造成影响。这就对其抗腐蚀性能提出了较高要求，现行混凝土结构设计与相关施工规范，更多关注的是工程结构强度及其荷载能力，侧重于其安全性与适用性，而对其在建成投入使用后的各类因素造成的性能及结构强度下视不足。尤其是环境因素在长期使用过程中造成材料性能的降低，进而造成混凝土结构性能下降是造成工程整体使用功能性减弱的主要原因。这就对原材料的质量提出了更高要求，高质量的原材料在环境作用下可以较长年限的保证其使用性能，保障其构造的混凝土结构的耐久性，增强道路桥梁工程的抗腐蚀性能。

1道路桥梁工程抗腐蚀性能

道路桥梁工程的抗腐蚀性能主要由混凝土结构承担，环境作用对于混凝土的腐蚀首先在表层进行，损伤其截面或是表面混凝土材料强度性能，进而损伤内部结构，造成钢筋锈蚀等，劣质混凝土材料的存在会加速这个过程，尤其是和易性差的材料组成的混凝土，其密实度不足，使环境作用等外部因素可以乘隙而入，而有害物质如氯离子等含量超标，也会加速混凝土结构的腐蚀。道路桥梁工程抗腐蚀性能不足，一方面导致维修保养的成本增加，另一方面也会很大程度上降低工程的使用寿命，缩短重复建设周期，造成资源浪费。

2道路桥梁工程材料检测的重要性

2.1水泥对混凝土性能的影响

水泥是混凝土的主要构成材料，其质量直接决定了混凝土材料的性能。水泥的水化热是混凝土结构成型过程中形成结构裂缝的主要原因，劣质的水泥不仅强度性能较差，而且其与其它配料的相容性差，形成较大的混凝土结构缺陷，在后续使用中，环境对其侵蚀作用更为明显，结构上的裂缝为外部因素提供了入侵通道。

2.2骨料对混凝土性能的影响

骨料作为混凝土强度结构及耐久性构造的重要材料，其泥沙含量、坚固性、化学物质含量、级配、抗压强度、吸水性等都对混凝土性能产生重要的影响。骨料中的粗集料在吸水后其强度和性能会存在一定程度的变化，不合适的骨料类型会降低骨料抗压强度，形成混凝土内部细微裂缝，在长期使用过程中发展为大裂缝，降低混凝土结构的使用寿命。未清理干净的骨料使用过程中，如果有害物质超标，会对混凝土组成材料之间的物理化学作用造成不利影响，使的配比出现错误，降低混凝土质量水平。

2.3外加剂对混凝土性能的影响

化学外加剂是提升混凝土性能的重要物质。如减水剂等，可以很大程度上降低混凝土浇筑、成型过程中的水化放热，对温度裂缝的形成起到良好的抑制作用；阻锈剂则可以对钢筋结构的锈蚀起到保护作用，引气剂、混凝剂、膨胀剂等都可以一定程度上改善混凝土的性能，提升其环境耐受力。但是，各种外加剂中的化学成分之间也会存在有冲突情况，如果不进行兼容性测定，外加剂的添加可能起到相反的作用，同时外加剂中的氯离子含量如果不符合相关标准，也会导致混凝土耐久性的下降。

2.4掺合料对混凝土性能的影响

以掺粉煤灰为例说明掺混合料对混凝土性能的影响。在拌制混凝土过程中加入粉煤灰，对混凝土胶结材级配能够起到较好的改良作用，因为混凝土的骨架由粗细集料构成，其物理结构中存在空隙，水泥颗粒则填充在这些缝隙中，因为水泥颗粒仍旧呈现不规则状态，其组成的结构中仍旧留有较小的空隙，而粉煤灰的粒径更小，掺入后可以进一步填充这些缝隙，由此可以对混凝土体系的颗粒级配起到很好的优化效果。该过程释放原有该空隙中的水，提升混凝土体系自由水含量，从而提高混凝土和易性。从另一个角度而言，粉煤灰的使用降低了水泥用量，对水化热的产生起到一定程度上的抑制作用，同时其可以延缓混凝土的凝结时间，使得放热的过程更为缓慢，避免了急剧温度变化导致的剧烈形变，对混泥土裂缝尤其是大体积混凝土裂缝的产生起到良好的制约作用。除此之外，空隙的减少提升混凝土的密实度，减少混凝土膨胀并对水化反应起到促进作用，由此提升混凝土抗渗性能、抗腐蚀性能以及耐久性。总而言之，材料是混凝土质量的基本保证，也是其耐久性和抗腐蚀能力的基础性能保障，优质的材料才能保障混凝土的性能，进而保障道路桥梁工程的质量，进行材料检测的重要性不言而喻。目前而言，因为材料质量的检测更为偏向于荷载强度性能的保障，而一定程度上忽视了材料耐久性方面的检测，实质上，这两者之间并没有严格的冲突。下文将在现有标准上，提出强化材料耐久性能检测的优化策略。

3道路桥梁工程质量检测的优化策略

3.1水泥质量检测优化策略

所用水泥质量符合国家标准《通用硅酸盐水泥》的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥（强度≥42.5级）。为保证其耐久性，立窑水泥是不允许选用的，同时要选用缓凝、低水化热及适度C3A含量的水泥，检测中，水泥中C3A含量满足在6~12%之间的技术标准。对于环境作用等级为D、E、F，水泥中C3A含量不宜超过8%；所用水泥的氯离子含量应低于0.06%，总碱量应低于0.6%。

3.2集料质量检测优化策略

集料检测时除应符合现行国家行业标准《公路桥涵施工技术规范》规定的一般技术要求。必须对碱集料的潜在活性进行检测，要求活性集料不会产生碱和集料碱的化学反应；粗集料含泥量在0.7%以下，泥块含量在0.25%以下；细集料含泥量不超过1.0%，泥块含量则应不超过0.5%。坚固性试验结果质量损失应小于10%（粗集料）和5%（细集料）。细集料一般选用优质河砂，云母检测含量在2%以下，细度模数（Mx）分为：粗砂Mx=3.7~3.1，中砂Mx=3.0~2.3，细砂Mx=2.2~1.6；在混凝土配制时应同时考虑砂的细度模数和级配情况，不得使用细砂，颗粒级配应满足Ⅱ区级配要求；粗集料检测：①要求达到级配要求，因通常采用碎石即卵石等，应对其压碎指标进行检测，要求在10%以下，针片状颗粒所占比例应小于7%；②要进行有害物质检测，硫化物含量要求在0.5%以下；③堆积密度要求在1500kg/m3以上，致密性石子则要求在1600kg/m3以上；④粒径的检测，最大粒径小于1/4结构物最小尺寸，同时应小于结构钢筋最小净距的3/4及保护层2/3，耐久性混凝土的粗集料最大粒径还不应超过25mm；⑤按照《公路工程岩石试验规程》检测粗集料来源岩体抗压强度，其强度应在混凝土强度的两倍以上。

3.3外加剂质量检测优化策略

所采用的化学外加剂，要由相关部门依据《混凝土外加剂》相关规定严格检验并出具合格证，使用前复验效果，使用时应符合产品说明及《混凝土外加剂应用技术规范》。结合化学外加剂自身特点及使用目的，分析其经济性及技术条件选择品种后，再依据具体状况进行试验调整掺量，检验其实用性能。配制耐久性混凝土所用的化学外加剂及其使用尚应符合如下要求：①各种化学外加剂应具备推荐掺量及相应减水率等重要信息的厂家配套相关说明书。包括主要成分化学名称等基本信息，含碱量以及氯离子含量等基本参数。同时应有注意事项说明，包括超量或欠量使用时的有害影响、掺和方法和使用说明等；②配制耐久性混凝土所用的外加剂减水率应至少达到20%；③当混合使用多类外加剂时，进行相容性检测；④氯离子含量检测中需满足混凝土中胶凝材料总重的0.01%以下的技术要求。

3.4拌合物质量检测优化策略

混凝土拌合物中总碱量及氯离子总量在质量检测中应予以严格控制。总碱量一般应在3.0kg/m3以下；其中的水溶氯离子总量，潮湿或半潮湿环境条件下，检测结果应在胶凝材料重量的0.2%以下；干燥条件下检测结果则应在0.3%以下；其他氯盐环境下，如海水、除冰盐等，则应在0.1%以下；预应力混凝土检测要求需要更高，应达至0.06%以下的检测标准。此外，混凝土强度评定验收应分批进行，同一验收批的混凝土应由强度等级相同、配合比和生产工艺基本相同的混凝土组成，对现浇混凝土结构构件宜按分项工程划分；对于有抗氯子渗透要求的混凝土，则应在现场制作成型混凝土试件，委托有资质的检测机构检测抗氯离子渗透指标，以评价混凝土的耐久性指标是否满足设计要求。

4结束语

道路桥梁工程是城市建设的重要基础设施，在人们的工作生活中发挥着重要的作用，其在长期使用中的安全性必须得到充分的保障。因此，其抗环境腐蚀能力及耐久性需要建设者予以足够的重视，要做好相关工作，就要从源头上的材料质量做起，注重材料质量性能的检测，在传统材料强度性能的要求上，增加对材料耐久性能的关注度，并采取有效措施，从而在不断的实践工作中总结经验，改进方法，提高道路桥梁工程较长时间周期内的使用性能。

参考文献

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作者：谢信友 单位：厦门合诚工程检测有限公司