水泥混凝土路面试验检测技术

水泥混凝土路面试验检测技术

黄海生

海南路桥工程检测有限公司 海南海口  570216

摘要：公路水泥混凝土路面质量要求高，试验检测是管控施工质量的重要前提。基于此，本文通过对水泥混凝土路面基本特征的了解，提出主要的试验检测项目，探讨具体的试验检测技术，包含耐磨性能、强度、弹性模量等方面的试验检测要点，为水泥混凝土路面质量控制提供参考依据，提高公路工程的综合效益。

关键词：公路路面；水泥混凝土；试验检测；技术要点

水泥混凝土是公路路面的常用施工材料，强度、承载性能、耐久性等性能指标共同决定水泥混凝土路面施工质量，加强试验检测后，可判断水泥混凝土的性能以及成型路面的质量，根据试验检测结果优化施工技术、加强质量控制，充分利用水泥混凝土的性能优势提高路面施工质量。

1.水泥混凝土路面试验检测的意义

试验检测属于重要的工程施工技术管理手段，可加强源头质量控制、提高各工序施工质量以及顺利竣工验收评定。对于水泥混凝土路面试验检测，可定量分析材料和结构的质量，评价施工工艺的可行性，便于施工单位充分利用当地原材料，建造高质量的水泥混凝土路面。试验检测贯穿工程全流程，在保障安全、提高质量、加快速度、降低成本等方面均有重要意义，同时可促进水泥混凝土路面施工技术的进步，进一步推动公路事业的发展。

2.水泥混凝土路面的基本特征

2.1承载性能强

水泥混凝土的承载性能良好，用此类材料建设的路面结构具有稳固性，可有效承受车辆荷载作用，裂缝或断裂病害的发生率较低，能够维持水泥混凝土路面结构的完整性。

2.2稳定性强

水泥混凝土的硬度高，对环境的适应能力强，稳定性良好。例如，遇到雷雨、高温等极端天气时，不易出现裂缝、车辙等问题，尤其是具有较强的抵御水侵蚀的能力，水泥混凝土路面的稳定性不会由于水的持续浸泡而变差。

2.3耐久性强

以水泥混凝土为材料建设的公路路面具有较强的承载性能，经过长期使用后仍维持正常状态，因此可保证路面有足够的耐久性。若水泥混凝土材料性能可靠、施工方式合理，公路的使用年限可达到30年甚至更久，使用过程中的检维修工作量少。

2.4抗腐蚀性强

水泥混凝土对化学物质、生物介质不敏感，在遭到各类腐蚀物的侵蚀后，仍能够保持稳定。

3.水泥混凝土路面试验检测技术

3.1耐磨性能试验检测

根据水泥混凝土耐磨性能试验规定，由专员以合适的方法、特定的流程有序组织试验检测活动。对试件做磨削处理后，测定试件单位面积的磨损量，用此项指标评价水泥混凝土的耐磨性。为消除偶然误差对试验检测结果准确性的影响，以3个试件磨损量的算术平均值作为最终的试验结果，若某块试件的磨损量超过试验结果的15%，则视为不合格，剔除相应试件，针对剩余的两块试件进行试验检测，计算两者的平均值，而剩余两块试件的磨损量均超过平均值15%时，未达到要求，试验检测结果缺乏代表性，应重新选取试件并进行试验检测与分析判断。

3.2路面现场试验检测技术

（1）路面取芯试验检测

根据水泥混凝土路面的结构特点选取钻芯部位，不宜在临近接缝或边缘处取样，否则将损伤水泥混凝土路面结构，也不可碰触钢筋，否则存在取芯难度大、结构受损问题。芯样的直径取集料最大粒径的4倍，芯样的长径比以1.9～2.1为宜，该值超过2.1时芯样的长度与路面厚度保持一致，再于室内加工成长径比合格的试件，或直接在现场钻芯取样时减小钻芯深度。试件的长径比不足1.8时，根据试验检测要求进行修正。钻取的芯样需完整，为各芯样编号，确定芯样在混凝土结构中的位置，描述芯样的不均匀性，例如分层、接缝、裂缝等情况。

（2）路面抗滑性能试验检测

1）手工铺砂法：采取此方法检测水泥混凝土路面构造深度，根据检测结果评价路面的宏观构造。其中，纹理深度可用于表征路面的构造深度，此项指标与路表的排水性能、抗滑性能等因素有关。

2）摆式摩擦系数测定仪试验检测：用此仪器测定路面的抗滑值，根据此测定数据评价路面在潮湿环境中的抗滑性能，单点的路面抗滑检测值用摆值BPN表示。检测前先确定水泥混凝土路面的测点，用温度计测量潮湿路表温度，各测点内有3个单点，以相同的方法对同一测点平行测定3次，根据检测结果计算平均值，将其作为代表值。相邻两个单点的距离以3～5m为宜，且各单点均要分布在轮迹带上，以获得更加可靠的抗滑性能试验检测结果。在设定测点后，用中间单点的位置表示测点的位置。

3.3强度及弹性模量试验检测

（1）抗弯拉强度试验检测

材料受到弯拉应力时单位变形所需的力则为抗弯强度，此项指标对于水泥混凝土路面质量检验与质量控制有重要的参考价值，原因在于此类路面结构主要承受弯拉作用，在设计和施工中均要将抗弯拉强度作为重点控制指标，据此设计合适的水泥混凝土路面施工方案，经过规范施工后，保证水泥混凝土路面的质量。以抗弯拉强度为参考强度指标后，还可确定抗弯拉弹性模量试验的加荷标准，规范试验，也可用于评价水泥混凝土施工品质。试验检测时，制备尺寸为150mm×150mm×600（550）mm的标准试件以及尺寸为100mm×100mm×400mm的非标准试件，分布在试件中部1/3区段表面的孔洞的深度不可超过2mm、直径不可超过5mm。从相同龄期的水泥混凝土中取样，各试件的制作方法和养护方法均要相同，再计算各试件试验检测数据的算术平均值，将其作为最终的结果。若3个试件中最小值或最大值与中间值之差超过中间值的15%，表明数据差异过大，应舍去最小值和最大值，该组试验检测结果则取中间值的抗弯拉强度。若某试件的断裂面在加荷点外侧，则该试件不可用，应试验检测另外两个试件，再根据两者的试验检测结果确定最终的试验值，若两者的差值未超过两者中较小值的15%，最终的试验检测结果可取两个测值的平均值，若不满足该要求，则试件的试验检测结果无效，需按照规范重新选取试件并进行试验检测。此外，若两根试件断裂面均在加荷点外侧，也视为无效。

（2）劈裂强度试验检测

水泥混凝土立方体劈裂强度试验规定了测定各类水泥混凝土立方体试件劈裂抗拉强度的方法和步骤，标准试件尺寸为150mm×150mm×150mm立方体试件。试件应同龄期者为一组，每组为3个同条件制作和养护的混凝土试块。劈裂抗拉强度测定值的计算及异常数据的取舍原则为：以3个试件测值的算术平均值为测定值，如3个试件中最大值或最小值中有一个与中间值的差值超过中间值的15％时，则取中间值为测定值；如有两个测值与中间值的差值均超过上述规定时，则该组试验结果无效，应重新选取试件并进行试验检测。在测定水泥混凝土劈裂强度时，计算结果精确到0．01MPa。

3.4抗压弹性模量试验检测

从水泥混凝土中取样，制备棱柱体或圆柱体试件，经过试验检测后确定试件轴向承受压力状态下单位变形时的应力，此项试验检测结果可作为水泥混凝土路面结构设计以及质量控制时的重要参考。在各类直角棱柱体水泥混凝土试件的检测中，均可采用抗压弹性模量试验检测方法，取轴心抗压强度1/3时对应的弹性模量作为最终的水泥混凝土抗压弹性模量试验检测结果。

4 结 语

综上所述，水泥混凝土因具有高强度、耐磨、稳定可靠等性能特征而在公路路面施工中取得广泛应用。在公路工程中做好水泥混凝土路面试验检测后，可为设计和质量控制提供参考，保证水泥混凝土路面的质量。相关试验检测人员应重点关注原材料试验、土工试验、路面试验等项目以及涉及到的具体指标，按规范进行试验检测，获得可靠的结果，客观评价水泥混凝土路面质量。经过本文的分析，明确了水泥混凝土路面试验检测的关键项目、技术类型及操作要点，希望为同仁提供参考。

参考文献

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