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公路桥梁工程建设中的集料试验检测技术

所属栏目:建筑设计论文 发布日期:2021-03-29 09:40 热度:

   摘要:集料作为公路桥梁建设的基础材料,其质量对工程整体质量有决定性影响。因此,在公路桥梁工程建设中必须重视相关试验检测工作。论文以集料试验检测技术为研究对象,对其技术类型及检测指标进行分析,并结合某桥梁项目,探讨集料质量控制措施,旨在为类似工程提供参考。

公路桥梁工程建设中的集料试验检测技术

  关键词:集料;试验检测;检测指标;质量控制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,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架作用和填充作用[1]。因此,必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进行调整,以满足检验目标,保证检验结果符合规范要求。

  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]。

  4集料试验检测指标

  4.1粗集料主要检测指标

  1)含泥量。筛洗法是测定粗集料含泥量的常用方法。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1.18mm和0.075mm筛网,对粗集料进行多次清洗,去除直径小于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,烘干后质量为m1,粗集料的含泥量为(m0-m1)/m0。2)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-漂洗后称重);吸水率=(擦拭后称重-烘干后称重)/烘干后称重。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、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400kN,然后保持恒载按压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=粗集料锤击后形成的直径小于2.36mm的细集料质量/原集料质量。

  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)。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过5mm及小于0.315mm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20min,测量试筒底至絮状物的高度h1,将活塞插入试筒至沉淀物顶,拧紧套筒螺钉,套筒顶面与活塞底高度为h2,砂当量=h2/h1×100%。

  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术指标,检测结果如表1所示。

  5.1集料级配

  因试验条件或误差等原因,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。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,必须选择耐磨性能高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,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度,注重产量的同时必须保证集料的筛选质量,保证级配稳定。

  5.2含泥量

  集料表面的泥浆及粉尘等杂质将影响沥青与粗集料间的直接接触,在两者表面形成隔离层,导致黏附性降低,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,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。本工程还可采取以下措施降低含泥量对黏附性的影响:(1)开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;(2)保持集料堆放处清洁,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,形状类似立方体。本工程直接开采的集料针片状含量较高,经后期加工生产后,集料针片状颗粒含量有所降低,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碎,之后通过颚式破碎机再次破碎,通过筛网筛分出集料,不符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合标准要求,为公路桥梁设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。

  【参考文献】

  【1】李淑萍.材料试验检测技术在公路工程中的应用浅述[J].科学技术创新,2017(31):161-162.

  【2】王艳美.公路桥梁工程集料试验检测技术的应用研究[J].交通世界,2020(9):14-15

  《公路桥梁工程建设中的集料试验检测技术》来源:《工程建设与设计》,作者:张如艳

文章标题:公路桥梁工程建设中的集料试验检测技术

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