Strength Test and Evaluation of Cement Concrete in Highway Engineering Construction
李景顺 LI Jing-shun；刘亚斌 LIU Ya-bin；姜诚 JIANG Cheng
（武汉市东西湖区公路管理局，武汉 430040）
（Wuhan Dongxihu District Highway Management Bureau，Wuhan 430040，China）
摘要：随着我国科学技术水平的不断发展，人们对于交通运输行业的要求越来越高，公路工程技术标准建设质量受到了人们的重视。在公路施工过程当中，水泥混凝土的是道路施工中最重要的基础材料，水泥混凝土的强度对于工程质量有着很大的影响。本文分析了公路工程施工中水泥混凝土的强度检测作用和评定方法。
Abstract: With the continuous development of science and technology in China, people's requirements for the transportation industry are getting higher and higher, and the quality of highway engineering technical standards has been paid more attention. In the process of highway construction, cement concrete is the most important basic material in road construction. The strength of cement concrete has a great influence on the quality of the project. This paper analyzes the strength detection function and evaluation method of cement concrete in highway engineering construction.
关键词：水泥混凝土；强度检测；评定
Key words: cement concrete；strength test；evaluation
中图分类号：TU528.45 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）26-0172-02
0 引言
水泥混凝土抗压强度是对道路质量进行评定的重要指标，因此，在道路施工中做好水泥混凝土的强度检测是一项重要的工作。在检测时要注重采取科学合理的检测方法，将误差控制在合理的范围内，严格把控好水泥混凝土的质量，为后续工程的有力开展打下坚实的基础。现如今，人们的生产生活水平有了很大的提高，对道路工程建设方面的要求越来越多，为了加快我国交通运输行业的发展进步，在道路工程施工的过程中就要严把质量关，做好道路工程质量评定工作。道路工程施工建设中，公路的施工标准存在着差异。不同的公路水泥混凝土安全等级的要求也不同，水泥混凝土在公路建设中起到非常重要的承载作用，因此，做好公路工程中水泥混凝土的强度检测工，按照国家规定的相关施工技术标准，科学评判其材料质量和结构配比，从而规范道路工程施工，确保道路工程质量。
1 公路工程质量检测评定标准概述
公路施工过程中对混凝土进行强度检测时，为了避免混凝土出现大面积的裂缝问题，应该严格按照相关标准要求进行测定，并且依照公路工程施工的具体情况进行分析。有的施工单位在对水泥混凝土进行检测时，只是确保了水泥混凝土满足道路施工所需要的轻度，但是却没有控制强度的范围，也就是没有设置固定的参数，这种情况下非常容易引起道路出现裂缝，进而影响到公路的使用年限，进而导致施工单位投入了较多的人力物资资源，却没有得到相应的效益。一般情况下，对于水泥混凝土公路来说，高速公路路段与一级公路水泥混凝土强度应该控制在0.7-1.1。对于普通的道路设施来说应该为0.5-1.0左右。根据道路施工标准规定的水泥混凝土强度判定标准，不同等级的公路施工要求是不同的。因此，施工单位一定要依据施工标准规定的要求进行准确设计，强度控制在稳定合理的范围内。混凝土强度是力学性能标准的重要指标之一，混凝土强度越高，它的刚性越强，抵抗侵蚀的能力也会变得更强。但是如果水泥混凝土的强度太高的话，也会易碎、易裂，也会影响道路工程的质量。公路工程道路施工中，水泥混凝土的强度参数，能够有效地反映出施工材料状态变化的情况，还有施工过程中采用的施工流程和施工标准，这些都是公路质量检测评定中需要注意的事项。另外，对于建筑施工材料的选择和使用，在建筑施工过程中，要做好浇筑、振捣和保养等方面的工作，运用科学的检测方式判断公路工程混凝土的强度，从而为提高道路工程建设质量做出有力的贡献。
2 水泥混凝土强度常用检测方法概述
2.1 钻芯取样法
钻芯取样法是公路施工过程常用的检测水泥混凝土强度的方法。这种方法的操作步骤是从已经成型的水泥混凝土的构筑物中钻芯取样。钻芯法是利用专用钻机和人造金刚石空心薄壁钻头，在结构混凝土上钻取芯样以检测混凝土强度和缺陷的一种检测方法。它可用于检测混凝土的强度，结构混凝土受冻、火灾损伤的深度，混凝土接缝及分层处的质量状况，混凝土裂缝的深度、离析、孔洞等缺陷。钻芯法直观、准确、可靠，是其他无损检测方法不可取代的一种有效方法。钻芯法检测混凝土费用较高，费时较长，且对混凝土造成局部损伤，因而大量的钻芯取样往往受到限制，可利用其他无损检测方法如超声法与钻芯法结合使用，以减少钻芯数量，另一方面钻芯法的检测结果又可验证其他无损检测方法如超声法的检测结果，以提高其检测的可靠性。
2.2 无损检测
无损检测也可称之为非破坏性检测，这种检测方法不仅不会对待测的混凝土路面造成破坏，而且操作简便，测量精确度比较高，能够为道路工程的后续施工提供有力的参考。无损检测内容包括对水泥混凝土的受力和耐久性进行检测，从整体上进行观测混凝土的强度是否符合规范。这种检测方法跟传统的检测方法相比，能够保持检测物质的性能不发生变化，而且检测数据更为精确。
回弹法是检测水泥混凝土强度常用方法，该方法是通过回弹仪对混凝土表面进行强度检测，然后据此来推断水泥混凝土的抗压强度。回弹仪的测定强度的操作步骤比较简单，检测起来也十分方便。这里首先是选择一个符合质量标准的重锤，然后根据这个锤子的重量设定一个与之对应的弹力数值。运用回弹仪的弹击杆对混凝土表面进行冲击，在弹力的相互作用下，选定的重锤会进行会调，进而能够引发回弹仪上的指针发生变化。此时可以根据回弹仪上设置好的刻度范围来测算出水泥混凝土的硬度和强度。这种方法的测量值相对来说比较精确，回弹的力会以数值形式展现出来，从而能够帮助施工单位进行更好的配比水泥混凝土，从而可以使之达到最好的状态。
超声回弹法测量水泥混凝土的强度是一种操作比较简单的方法。它是通过超声仪器和回弹仪两种工具进行综合分析，该方法通过超声波波速和回弹值从两个角度对水泥混凝土强度进行测评，这种是将两者有力结合起来，使测量值更加精确。测量过程中，首先选择一块混凝土待测区域，运用这两种工具分别测量该区域混凝土的声时值和回弹值的大小，然后根据测量结果进行核算，推断该区域水泥混凝土的强度。通常来说，运用回弹仪能够精确地测定混凝土表层的强度，对于混凝土内部的承载力度并不能精确估计。但是使用超声波能通过传播速度来判定混凝土内部的情况，这样可以更加清楚的了解水泥混凝土的强度情况。
频谱分析方法从实质上来讲就是瑞雷面波法，这种对于水泥混凝土的检测是通过分析介质当中分析波的传播过程为参考，观测其中的传播特性，来判定其强度。这个分析方法的理论基础是通过波动理论，计算出水泥混凝土结构强度和瑞雷波速之间的联系。可以用回归方程式进行标示：Ｒ压=aVbＲ对水泥混凝土抗压强度进行分析，计算抗折强度和瑞雷波速之间的关系，得到如下方程式：Ｒ折=1/（T +bVcＲ），根据这两个方程式，进行回归分析，可以计算出相应的结果。在这之中，a，b，c标示的是实验系数，在检测过程中，这种方式并不需要取样，只是向检测路面施加一定的冲击，从而能够得到各种频率条件下的瑞雷面波数值，接着再对传播频率进行分析，推断出路面的强度。
3 公路水泥混凝土结构强度无损检测技术的具体应用
对某公路工程进行水泥混凝土强度检测，运用频谱分析方法进行判定。选择该区域公路现场进行一定的锤击，使用检波器在垂直方向进行信号接收，再通过采集系统急性收集，进而实现信号转换和存盘。在检测过程中，可以在公路上事先铺上小的铁板，运用铁锤锤击小铁板，从而能够获得散射曲线，再对检测中所需要的激发频率进行测定，这个范围通常集中在150-300Hz范围内。在对水泥混凝土强度无损检测过程中，将信号采集装置的频率确定在1024Hz，而且检波器通常采用低频式传感器为主。两个临近的检波器位置距离要综合考虑混凝土路面的深度情况，一般将两者之间的距离设定在检波器频率的2倍之间。对于整个测试系统来说，导线是连接所有仪器之间的中介，所以在测量过程中，尽量不要把导线进行混用，而且要尽力缩小导线之间的距离，在操作过程中尽量避免抖动，影响检测效果，把误差降低到最小。表1是检测的结果。
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根据检测结果，结合线性回归方程式进行计算，推测该路段的水泥混凝土强度是否符合制定的标准。根据路段制定标准，该检测数据符合道路工程修筑标准。但是需要注意的是，为了让检测结果更加精确，在测量工作开始之前，要对待检这种无损检测方式，不会对路面造成损坏，是一种比较理想的检测方式。
在水泥混凝土之中，水泥的配比是会对其强度造成一定的影响。一般情况下，在合理配比的情况下，如果水泥强度高，那么最后混凝土的强度就高，水泥是在其中起到决定性的影响的。而且水泥混凝土路面是属于刚性的路面，运用瑞雷面波的方式进行检测，不会对已经成型的路面结构造成损害，相比较钻芯取样法来说，这种方式是一种比较高效理想的测量方式，只要操作方法科学规范，对于水泥混凝土强度的检测结果也会更加真实准确，从而有助于推进公路施工后续工作的顺利开展。
4 结束语
在道路施工过程中，要采用科学的检测方法去检测水泥混凝土的强度，才能有效保证工程建设的质量，延长混凝土道路的使用年限，更好地服务于人民群众的日常出行生活。
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