公路桥梁工程建设集料试验检测技术

 1引言

公路桥梁建设对交通运输业的发展具有重要作用，是国家重要的基础工程。集料是公路桥梁建设过程中最基本的工程材料，使用量占总质量的70%以上，由小粒径的砂到大粒径的碎石G M Q = 7 W S 5 )，其形状和物理、化学性能影响着结构的安全性和耐久性。2集料试验检测技术和概述集料质量对路桥工程的整体质量起着至关重要的作用，粗集料和细集料分别起骨T 1 } -架作用和填充作用[1]。因此，必/ Z h须重视混凝土中的集料使用，施工过程中对集料试验检验工作必须符合有关规范要求，选择粒径合适、级配好、试验检测技术指标满足工程建设要求的集料，减小水灰比提高混凝土强度，保证整体施工安全。3集料试验检测技术类型3.1机械检测机械检测技术是一种提高公路桥梁工程安全性的检测技术，采用精密仪器检测集料结构，其特点如下：（1）实时监A } ] y控集料质量，动态分析检测过程，保证测试结果的准确性。集料机械检验过程详细，集料数据变化敏感，检验数据传输快，可及时D A p 4 v y ) 6发现数据变更出现的质量问题，并给出处理方法。（2）机械检测技术灵活性、适应性高，可对不同集料的检验方法U 7 i R进行调整，以满足检O a J ^ i 4验目标，保证检验结果符合规范要z @ w p K p求。3.2性能检测性能检测技术是对建筑材料的物理、化学、力学等性能指标进行测试，确保测试结果符合标准，提高工程可靠性。砂石、碎石（卵石）、水泥等集料是常用的施工集料，根据公路桥梁实际工程的需要，科学选择施工集料，保证集料的颗粒级配、吸水率、含泥量等性能指标满足工程建设要求[2]。4H n L Z (集料试验检测指标4.1粗集料主要j W o X R =检测指标1）含泥量。筛洗法是测定粗集料含& B 8 \ H d T N泥S 1 3量的常用方法。将称好的粗集料试样倒入盛有清水的容器中，粗集料原始质量为m0，静置24h后淘洗，将清洗后的液体倒入1.18C . ; 5 qmm和0.075mm筛网p b K A u A，对粗集料进行多次清洗，去除直A L ; ] : t径小于0.075mm的颗粒，直至冲洗后的水清澈。将2个筛网上的颗粒和清洁后的粗集料烘干i ` m U s，烘干后质^ K u r r量E V / $ s 3 u H u为m1，[ \ ! o ) - V Z .粗集料的含泥量为(m0-m1)/m0。2= Y ^ x z v）密度和吸水率。2次平行试验的结果偏差控制在0.02范围内。密度=烘干后称重/（擦拭后称重-漂洗后u f L称重）；吸水率=（擦拭后称重-烘干后称重）/烘Q x : c R 1干后称重。3）针片状含量。常采用归准仪法检测粗集料针片状含量，主要用于检测直径大于4.75mm颗粒的针片状含量。4）力学性质试验。粗集料力学性能检测主要包括压碎值、{ 3 $磨光值、冲击值等的检测。压力机经过均匀加压，直至荷载在10min内达400k, k /N，然后保持恒m k w E / ) q : \载按压5s，采用2.36mm筛网筛分出粗集料压碎后形成的细集料，压碎值=压碎后形成的直径小于2.36mm的细集料质量/原粗集料的质量。磨光值是指磨光集料后，通过摆式摩擦系数测定仪来计算磨光值。冲击值是在一定高度自由下落标准锤，连续进行15次的骨料锤击，冲击值=粗集料锤击后形] . w d x ) O成的直径小于2.36mm的细集料质量/原集J V K ? \料质量~ w c 5。4.2细集料主要检测指标1）密度。容量瓶法常被用于检测含有直径大于2.36mm细集料的密度，将质量为m2的细集料倒入装有清水的容器中，静置24h后称量，m3为（容器+水）的质量，m4为（容器+水+集料）的质量，细集料的密度=m2/(m2+m3-m4)p 7 ` : Y 5 { /。2）含泥量。细集料的含泥量与粗集料含泥量计算方式一样，此处不赘述。3）云母含量。称取50g试样，烘干至恒重后筛去超v W _ W \ \ H ~过5mm及小于0.; w . d - c r y m315mm的颗粒，使用钢针挑出砂中的云母，云母含量=挑出云母质量/烘干试样质量×100%。4）砂当量。砂当量试验用于检测集料中的杂质含量。向试筒内加入10mm冲洗液，倒入相当于120g干重的细集料，除去试筒中的气泡，静置10min，采用自动砂当量振荡器90次，试筒中插入冲洗管，清洗试筒，使杂质浮起，直至试筒液_ @ = ! )面到达380mm，静置20min0 A S $ j h /，测量试筒底至絮状物的A # I k ` V M高度h1，将活塞插入试筒至沉淀物顶，拧紧套筒螺钉，套筒顶面与活b n ,塞底高度为h2，砂当量=h2/h18 q )×100%。5集料质量控制措施某公路桥梁采用沥青路面，上、下面层分别为玄武岩和石灰岩集料，采用性能检测技术检测集料的各项主要技T 6 ~ p R R S术指标，检测结果如表1所示。5.1集料级A . v z y N I ^ O配因试验条件或误差等原\ s O因，多次试验检测数据可能存在不同，集料的级配指标检测误差将影响沥青混合料级配，从而影响路面质量。7 I Q本工程集料级配指标检测值的主要影响因素如下：（1）破碎机筛孔及筛网。本工程集料加工* 5 @ 3 - b过程中，破碎机筛孔间距设置较大，可将振动筛规格设置为3mm、6mm、12mm、16mm，避免集料筛选出现误差。集料加工过程将造成筛网的筛孔变大或破损，因此，必须选择耐磨性0 M E ` # 2 4 (能高: N 4 s J的筛网进行集料的筛选加工，减小筛孔对集料级配指标的影响。（2）料源位置。本工程的集料主要来源于开采的块石，经压碎加工后作为工程使用的集料，因此，集料的来源地对集料级配和质Z ! l $量产生影响，固定集料来源可稳定集料指标检测值。（3）集料产量。本工程出现破碎机超负荷工作，j f J N \ r产量过高，导致加工后的集料形状尺寸出现偏差，很难分辨集料档次，筛选效率低，集料级配不稳定。因此，施工现场应控制破碎机的使用程r ( J ] H度，注重产量的同时必须保证集料的筛选质量，保+ p @ E g x s G证级配稳定。5.2含泥量集料表面的泥浆及粉尘等杂质将影响9 a 8 b ) ) A e沥青与v R q i粗r 9 \集料间的直接接触，在两者表面形成隔离层，导致黏附性降J O * E低，当出现动水压力时极易出现沥青剥离现象，导致沥青路面的损坏。本工程采用玄武岩和石灰岩集料，& 4 G E表面较易附着亚黏土、粉质土等，附着土的种类不同对沥青与集料黏附性影响程度不同。泥土的塑性指数越大，对两者的黏附性影响程度越高，亚黏土与粉质土的塑性指数分别为18.5和5.5，因此，必须将集料表面的泥土清除干净，避免对两者黏附性产生影响。本工f e U z y 4 7 X i程还可采取以下措施降低含泥量对黏附性的影响：（1）开K I i w V n ; P -采块石前应清除覆盖层，开采中及时清除表面泥土，禁止雨天作业；z = 5（2）保6 - u 2 &持集料堆放处清洁，对料场内的集料进行覆盖，避免雨淋及粉尘污染；（3）道路硬化，禁止泥土或泥块与集料同时装车；（4）加工集料的破碎机必须保持清洁，配置去尘设置，污染的集料采用水冲洗，清除表面泥土杂质。5.3针片状颗粒含量优质的集料针片状含量较小，表面有棱角，形状) D s 8 @ w类似立= 3 ( + a ; n方体。本工程直& D A接开采的集料针片状含量较X ? u 1高，经后期加工生产后，集料针片状颗粒0 ] D 3 m含量有所降低，主要影响因素如下：（1）料源延性。本工程采用部分形状为片状的块石或m h = w裂隙发育较好的岩石作为原料，经过加工产生的针片状颗粒含量较高，因此，可以采用岩石胶结强度高，压碎值较小的原料，形成的针状颗粒含量较小。（2）加工方式。本工程先采用粗碎机对块石进行初步破B ~ 8碎，之后通过颚式破碎机再W n x _ f A a E次破碎，通过筛网筛分出集料，不符q 9 n e合要求的返回重新破碎。颚式破碎机再次破碎加工的集料，针片状颗粒含量很难满足要求，可将其更换为反击式破碎机，有利于针片状颗粒含量的降低。6结语集料是保证路桥工程质量的重要影响因素。集料试验h x e ; q V O检测技术在公路桥梁工程建设中的应用，有利于保证施工现场建筑材料符a ( A X r T 9 6 I合标准要求，为公路桥梁设w & Y W B ] l i计和施工程序的制定提供了重要的数据支持，减少后期使用过程的反复修护，降低造价，保证公路桥梁的安全性和耐久性。