公路工程水泥混凝土強度影響分析

袁瑋

（浙江交工交通科技發展有限公司，杭州 311112）

1 引言

水泥混凝土在我國公路工程建設中被廣泛應用。在施工過程中，需要試驗檢測人員更多地關注其強度，有效評定和管控水泥混凝土的施工質量。因此，相關人員要正確掌握水泥混凝土強度的檢測方法，明確其影響因素，并制定相適應的管控措施，提高水泥混凝土的強度，使其滿足并符合公路工程的建設要求。此外，在公路工程水泥混凝土路面施工結束并開通運營后，還要對車輛荷載情況進行嚴格的檢查，減少因為車輛超載對水泥混凝土路面帶來的破壞等。

2 公路工程水泥混凝土強度的檢測方法

2.1 回彈法

該檢測技術是水泥混凝土強度檢測常用的方法之一，主要借助回彈儀撞擊水泥混凝土構件，之后根據測區的平均回彈值和碳化深度值，通過測強曲線或測區強度換算表得到測區現齡期混凝土強度值。在實際應用中操作簡單，但是在回彈檢測中常與鋼筋發生碰撞，在一定程度上增大了回彈儀的度數。另外，應用該方法時，容易受到人為因素和環境溫度的影響，使檢測結果誤差較大，因此，需要針對水泥混凝土構件設置多個檢測點進行回彈檢測，刪除不合理的檢測值，計算平均值，判斷其是否符合設計標準。另外，采用回彈法檢測水泥混凝土強度的過程中，只能大致推斷水泥混凝土結構的強度。

2.2 鉆芯檢測法

工程質量檢測過程中，當應用回彈法無法準確檢測水泥混凝土結構的強度時，可以應用鉆芯檢測法進一步明確水泥混凝土結構的強度。該檢測技術在實際應用中對建筑結構具有一定程度的破壞性，需要選擇合適的鉆芯位置，如水泥混凝土構件受力小且具有代表性的部位，同時需要規避主筋和預埋件和管線，然后鉆芯機取樣，在實驗室內開展芯樣的抗壓強度、劈裂抗拉強度、抗折強度檢測，獲得精準的芯樣強度值。通常情況下，為了有效提高該檢測方法的精準度，要求相同水泥混凝土構件的鉆芯數量符合規范規定的數量，保證檢測結果的代表性[1]。

2.3 超聲波脈沖檢測法

公路工程水泥混凝土質量檢測過程中，合理應用超聲波脈沖檢測法可以更加準確地檢測出水泥混凝土的強度值，其主要是借助超聲波在多種介質內的傳播速度不同對不同強度的水泥混凝土結構進行檢測。為了進一步提高檢測結果的準確性，在實際檢測過程中需要控制超聲波的傳播頻率大于20 kHz，同時，各個檢測平面應保持整潔、干燥。

2.4 超聲波回彈綜合法

超聲波回彈綜合法主要借助現代化先進的檢測儀器和設備，先由傳感器發射超聲波，之后設備感知超聲波的實際回應狀況，測定水泥混凝土強度。該檢測方法優化了檢測工作流程，在實際運用過程中綜合考慮了水泥混凝土強度檢測的各項影響因素，可迅速檢測水泥混凝土結構的強度。

3 公路工程水泥混凝土強度的影響因素

3.1 材料及配合比

水泥混凝土的性能如何，對于公路工程來說至關重要，尤其是強度，對其他性能的發揮也有一定的影響，因此，水泥混凝土的配合比在一定程度上決定了工程施工的質量。而原材料是影響水泥混凝土強度的關鍵因素之一，當材料質量不符合公路工程建設要求時，難以保證水泥混凝土的強度，無法提高工程建設質量。公路工程建設中對材料質量有較高的要求，尤其是水泥混凝土材料，對其進行配比的過程中，需要最大限度地降低多種因素對配比結果的影響[2]。

3.2 施工及管理因素

水泥混凝土施工過程中，混凝土施工工藝包括多個環節，如水泥混凝土澆筑、振搗等。如果出現工藝應用不到位、技術管理不當等問題，都會影響水泥混凝土的強度。例如，振搗過程中，由于施工人員專業能力水平有限，在施工操作中出現振搗不足、漏振等現象，造成混凝土不密實，存在蜂窩、麻面甚至有孔洞，出現較多的質量缺陷，直接影響混凝土的強度。另外，水泥混凝土強度還受到溫度因素的影響，若施工管理不到位，未合理管控溫度，容易造成水泥混凝土強度不符合公路工程建設要求[3]。例如，夏季氣候炎熱，外部溫度較高，在混凝土養護不當時，其內部溫度持續升高，就會加快混凝結構表面水分的蒸發速度，導致混凝土結構出現較大的收縮變形，從而出現裂縫，降低了混凝土結構的強度。

4 提升公路工程水泥混凝土強度的措施

4.1 合理選材

1）水泥是水泥混凝土中的關鍵材料，對澆筑質量有較大影響，主要包含普通、專項和特種水泥，需要結合工程狀況選用適宜的水泥材料，明確材料規格和使用方法。

2）骨料是水泥混凝土配制中常見的砂石材料，通常選用質量較佳的河砂，以提高混凝土結構的強度。

3）摻合料是水泥混凝土配制中的必備材料，合理使用摻合料有助于優化水泥混凝土的各項性能，防止由水化熱引發的凝固速度緩慢問題[4]。例如，石灰激發劑，能夠提高混凝土的強度在混凝土加入的硅灰、礦渣、鋼渣等中二氧化硅含量較高；選擇鉀、鈉等堿金屬鹽顆粒，對混凝土具有良好的減水效果，同時具有較強的早強功能，實現硅氧化物結構的分解，形成膠結能力強的硅化合物，提高混凝土結構的強度。但是需要控制其總量不大于25%，預應力水泥混凝土施工中對于其用量具有詳細要求。

4.2 優化配比

4.2.1 優化配合比設計

水泥混凝土配合比設計的目的主要在于使混凝土結構的強度、耐久性和經濟性等方面滿足工程要求，而強度是必須達到的關鍵指標。優化配合比設計的過程中，需要工作人員注意以下幾點。

1）用水量控制。水灰比對混凝土強度有決定性影響，在實驗室進行混凝土試配時，需要結合實際變化情況，針對性調整用水量。

2）配料誤差控制?；炷僚浜媳瓤刂七^程中，應確保原材料使用量誤差在允許范圍內，例如，水泥與外摻混合料的用量誤差在±2%；水與外加劑的用量誤差在±2%；粗細骨料的用量誤差在±2%～±3%。

4.2.2 施工配合比優化

施工配合比對水泥混凝土強度具有更加顯著的影響，主要由于設計配合比在實驗室內獲取的結果，而公路工程施工現場應用的砂石材料具有不同程度的水分，并且其含量隨著環境因素的影響不斷變化，造成設計和施工配比存在一定差異。因此，在施工現場配制水泥混凝土的過程中，需要按照場地檢測的砂石含水率適當調整材料具體用量，合理換算為施工配合比。施工人員在實際操作中不斷優化施工配合比，嚴格按照其要求拌和混凝土，同時在施工前做好操作技術人員的技術交底工作，才能進一步保證水泥混凝土強度符合公路工程建設要求，保證水泥混凝土的施工質量[5]。

4.3 加強管理

4.3.1 澆筑管理

高強度水泥混凝土澆筑操作中，需要事先清理施工現場，防止降低水泥混凝土和基底層的結合效果，在實際澆筑中合理運用分層澆筑方式，合理管控分層厚度指標，并合理選用振蕩器，確保壓實效果。澆筑完成之后，立即撤離混凝土車，將單次澆筑長度管控在4 m 左右，加強澆筑管理，保證施工質量。

4.3.2 養護管理

水泥混凝土澆筑完成后立即進行養護工作，防止出現裂縫現象，同時在完成澆筑12 h 之后，適當灑水，使混凝土表面處于濕潤狀態，管控水泥硬化過程的溫差，同時在養護過程中覆蓋土工布，規避各種裂縫問題的發生[6]。

4.3.3 溫控管理

基于混凝土的入模溫度，控制混凝土結構的溫升值小于50 ℃，內外部溫差小于25 ℃，降溫速率保持2 ℃/d，混凝土表面和大氣溫差小于20 ℃。測溫過程中，若混凝土內外溫差超過預警值，需要合理調整覆蓋層厚度，控制表面溫度，并提高觀察溫差頻率。如果氣溫驟然下降，工作人員可以選擇彩條布覆蓋混凝土結構，在環境溫度正常時撤掉彩條布，提高溫控管理效果，避免出現裂縫，保證混凝土結構的強度。

5 結語

受到高強度的出行壓力的影響，公路工程項目數量持續增加，同時對施工工藝的要求也越來越高，而水泥混凝土具有較強的安全穩定性、耐久性，逐漸在公路工程中被廣泛應用，但是公路水泥混凝土路施工也是一個復雜、系統的過程，使用的材料種類多樣、施工工序復雜繁多、施工質量管理難度較大，因此，需要管理人員嚴格把關水泥混凝土強度指標，為公路工程施工質量提供保障。