Método de prueba de calidad para pavimento de hormigón.

El pavimento de hormigón ocupa una posición vital en la infraestructura de transporte moderna y su calidad está directamente relacionada con la vida útil, la seguridad de conducción y la comodidad de la carretera. Para garantizar la calidad del pavimento de hormigón, es indispensable una inspección de calidad exhaustiva y científica. Con el avance continuo de la ciencia y la tecnología, equipos avanzados como la máquina niveladora láser de concreto se utilizan cada vez más en la construcción de concreto, lo que también plantea requisitos más altos para los métodos de inspección de calidad. A continuación se presentará en detalle el método de inspección de calidad para pavimentos de concreto.

I. Inspección de calidad de la materia prima

(yo) cemento

Como material cementante clave del hormigón, la calidad del cemento tiene un profundo impacto en el rendimiento del hormigón. Al probar cemento, se debe prestar atención a los siguientes aspectos:

Fortaleza:De acuerdo con las normas pertinentes, la resistencia a la compresión y a la flexión del cemento a los 3 y 28 días se mide mediante pruebas de resistencia del mortero de cemento para garantizar que cumple con los requisitos de diseño. Por ejemplo, para el cemento de silicato ordinario de grado 42,5 comúnmente utilizado en ingeniería vial, la resistencia a la compresión a 28 días no debe ser inferior a 42,5 MPa.
Hora establecida:Utilice un medidor de tiempo de fraguado para detectar el tiempo de fraguado inicial y final del cemento. En términos generales, el tiempo de fraguado inicial del cemento Portland ordinario no será anterior a 45 minutos y el tiempo de fraguado final no será posterior a 10 horas, para garantizar que el concreto tenga suficiente tiempo de operación durante el proceso de construcción y pueda endurecerse con el tiempo.
Estabilidad:El método de ebullición se utiliza para probar la estabilidad del cemento y garantizar que el cambio de volumen del cemento durante el proceso de endurecimiento sea uniforme, sin fenómenos anormales como el agrietamiento, a fin de evitar problemas de calidad como grietas en el pavimento de concreto debido a la mala estabilidad del cemento.

(II) Agregados

Los agregados incluyen agregados gruesos (como piedra triturada y guijarros) y agregados finos (como arena natural y arena{0}}hecha a máquina). Los puntos clave de la inspección de calidad son los siguientes:

Clasificación de partículas:La clasificación de partículas de los agregados se determina mediante pruebas de detección para garantizar que cumple con los requisitos de las normas pertinentes. Una buena nivelación de partículas puede hacer que los agregados se apilen de manera compacta en el concreto, reducir la cantidad de cemento utilizado y mejorar la resistencia y durabilidad del concreto. Por ejemplo, el tamaño máximo de partícula de los agregados gruesos no suele ser superior a 1/3 del espesor de la losa de hormigón y debe cumplir los requisitos de nivelación continua.
Contenido de lodo y contenido de bloques de lodo:Un contenido excesivo de lodo y bloques de lodo reducirá la fuerza de unión entre el agregado y la pasta de cemento, afectando la resistencia y durabilidad del concreto. El contenido de lodo y bloques de lodo de los agregados se determina mediante el método de lavado con agua. Generalmente, se requiere que el contenido de lodo de los agregados gruesos no sea superior al 1% y el contenido del bloque de lodo no sea superior al 0,5%; Se requiere que el contenido de lodo de los agregados finos no sea superior al 3% y el contenido de bloque de lodo no sea superior al 1%.
Robustez:El método de inmersión en solución de sulfato de sodio se utiliza para probar la robustez de los agregados y evaluar su durabilidad bajo la influencia de cambios climáticos y ambientales. Los agregados con buena robustez pueden resistir eficazmente la erosión de factores externos y extender la vida útil de los pavimentos de concreto.

(III) Aditivos

Los aditivos pueden mejorar significativamente el rendimiento del hormigón y deben probarse estrictamente antes de su uso:

Tasa de reducción de agua:La tasa de reducción de agua es un indicador importante para medir el rendimiento de los reductores de agua. Al comparar el consumo de agua de las mezclas de concreto con y sin aditivos, se calcula la tasa de reducción de agua para garantizar que cumpla con los requisitos del manual del producto. Generalmente, la tasa de reducción de agua de los reductores de agua de alta-eficiencia no debe ser inferior al 15 %.
Configuración de la diferencia horaria:Detectar el efecto de los aditivos sobre el tiempo de fraguado del hormigón. La diferencia de tiempo de fraguado inicial y la diferencia de tiempo de fraguado final deben cumplir con los requisitos de construcción para evitar un tiempo de fraguado anormal del concreto debido a los aditivos, lo que afectará el progreso y la calidad de la construcción.
Relación de resistencia a la compresión:Determine la relación de resistencia a la compresión del concreto con aditivos y compare el concreto en diferentes edades, evalúe el efecto de los aditivos en el desarrollo de la resistencia del concreto y asegúrese de que los aditivos no reduzcan la resistencia final del concreto.

(IV) Agua

El agua utilizada para mezclar y curar el hormigón debe cumplir con las normas pertinentes y no debe contener sustancias nocivas que afecten el rendimiento del hormigón. Los elementos de prueba incluyen valor de pH, materia insoluble, materia soluble, cloruro, sulfato, etc. Por ejemplo, generalmente se requiere que el valor de pH del agua utilizada para el concreto no sea inferior a 4 y que el contenido de cloruro (medido en Cl⁻) no exceda los 500 mg/L (hormigón armado) o 1000 mg/L (hormigón simple).

II. Prueba de rendimiento de la mezcla de hormigón.

(yo) caída

El asentamiento es un indicador importante para medir la fluidez de la mezcla de concreto. En el sitio de construcción, se utiliza un cono de asentamiento para realizar pruebas. La mezcla de hormigón se carga en el cono de asentamiento en tres capas y cada capa se apisona 25 veces. Luego, el cono de asentamiento se levanta verticalmente para medir la diferencia de altura entre la altura del cono y el punto más alto de la muestra de concreto después del colapso, que es el valor de asentamiento. De acuerdo con los requisitos de construcción, el asentamiento adecuado puede garantizar la uniformidad y densidad del hormigón durante el proceso de pavimentación. Por ejemplo, cuando se utiliza la máquina niveladora láser de concreto para pavimentar concreto, el asentamiento generalmente se controla entre 30 y 50 mm para garantizar que el concreto se pueda pavimentar suavemente y pueda lograr una buena planitud bajo la acción de la máquina niveladora láser.

(II) Consistencia Vebe

Para mezclas de hormigón seco y duro, se requiere un medidor de consistencia Vebe para detectar su consistencia Vebe. Este indicador refleja la consistencia de la mezcla de hormigón bajo vibración. Durante la prueba, la mezcla de concreto se carga en el cono de asentamiento y luego el cono de asentamiento se coloca en el recipiente del medidor de consistencia Vebe. Después de levantar el cono de asentamiento, se enciende la mesa vibratoria y al mismo tiempo se pone en marcha el cronómetro. Cuando la superficie del hormigón cambia de irregular a plana, el cronómetro se detiene. El tiempo registrado es el valor de consistencia de Vebe. El valor de consistencia de Vebe debe cumplir con los requisitos de diseño y construcción. Generalmente, la consistencia Vebe del hormigón duro seco está entre 10 y 30 s.

(III) Contenido de aire

El contenido de aire tiene una influencia importante en la resistencia a las heladas y la durabilidad del hormigón. El contenido de aire de la mezcla de hormigón se prueba utilizando un medidor de contenido de aire. La cantidad adecuada de contenido de aire puede formar pequeñas burbujas dentro del concreto, aliviar la tensión causada por el ciclo de congelación-descongelación y mejorar la resistencia a las heladas del concreto. Generalmente, se requiere controlar el contenido de aire del concreto entre 3% y 5%, y el valor específico se determina de acuerdo con el entorno y los requisitos de diseño del proyecto.

(IV) Temperatura

La temperatura de la mezcla de hormigón tiene un impacto significativo en su rendimiento y calidad de construcción. En un ambiente de alta temperatura, si la temperatura de la mezcla de concreto es demasiado alta, acelerará la reacción de hidratación del cemento, lo que resultará en una pérdida de asentamiento demasiado rápida e incluso un fraguado falso; En un ambiente de baja temperatura, si la temperatura de la mezcla de concreto es demasiado baja, retrasará la reacción de hidratación del cemento y afectará el crecimiento de la resistencia del concreto. Utilice un termómetro para medir la temperatura de la mezcla de hormigón en el lugar de mezcla y en el lugar de vertido. De acuerdo con la temperatura ambiente y los requisitos de construcción, tome las medidas de control de temperatura correspondientes, como enfriar las materias primas a altas temperaturas en verano y calentar y aislar el hormigón a bajas temperaturas en invierno.

III. Inspección de calidad del proceso de construcción de pavimentos de hormigón.

(I) Inspección de calidad base

Llanura:La planitud de la base afecta directamente a la uniformidad del espesor y al confort de conducción del pavimento de hormigón. Utilice una regla de 3 m o un medidor de planitud para detectar la planitud de la superficie de la base y la desviación permitida generalmente no es más de 10 mm. Para las piezas que no cumplen con los requisitos de planitud, se deben recortar para garantizar que la superficie de la base sea plana, proporcionando una buena base para la construcción del pavimento de concreto.
Compacidad:Una compactación insuficiente de la base provocará hundimientos de la carretera y otras enfermedades. El grado de compactación de la capa base se prueba mediante el método de llenado de arena, el método de llenado de agua o el método de cuchilla anular para garantizar que cumpla con los requisitos de diseño. Por ejemplo, para la capa base de suelo estabilizada con cal-, generalmente se requiere que el grado de compactación no sea inferior al 95 %.
Fortaleza:La resistencia de la capa base es la clave para asegurar la capacidad portante de la estructura del pavimento. La resistencia de la capa base se prueba mediante la elaboración de muestras para pruebas de resistencia a la compresión libre mediante-muestreo de núcleos in situ. La resistencia de la capa base debe cumplir con los requisitos de diseño para garantizar que pueda soportar la carga del vehículo transmitida desde el pavimento de concreto.

(II) Inspección de calidad del vertido de hormigón.

Espesor de fundición:Durante el proceso de vertido de hormigón, el espesor de vertido del hormigón se prueba periódicamente utilizando un cincel de acero u otras herramientas de medición para garantizar que cumpla con los requisitos de diseño. La desviación del espesor de la losa de concreto generalmente se controla dentro del rango de +10 mm, -5 mm. Un espesor insuficiente afectará la capacidad portante y la vida útil del pavimento, mientras que un espesor excesivo provocará desperdicio de material.
Calidad de vibración:La vibración es un vínculo clave para garantizar la compacidad del hormigón. El efecto de la vibración se puede juzgar observando el estado de la superficie del hormigón, como si hay desbordamiento de lechada y descarga de burbujas. Al mismo tiempo, se puede usar un vibrador insertado para detectar la densidad del concreto en el interior y garantizar una vibración uniforme sin perder vibración ni sobrevibración. Para pavimentos de concreto construidos con una máquina niveladora láser de concreto, es necesario asegurarse de que el concreto haya sido inicialmente vibrado y compactado antes de operar la máquina niveladora láser para garantizar que la máquina niveladora láser pueda desempeñar un mejor papel y lograr un control de planitud de alta-precisión.
Disposición de las barras de refuerzo (si corresponde):Para pavimentos de hormigón armado, verifique si el tipo, especificación, cantidad, espaciado, posición de las barras de acero y el método de conexión y longitud de anclaje de las barras de acero cumplen con los requisitos de diseño. Una disposición inadecuada de las barras de acero afectará el rendimiento estructural del pavimento de hormigón, como la capacidad de carga y la resistencia a las grietas. En el sitio de construcción, se utiliza una regla de acero para medir el espaciado y la posición de las barras de acero, observar la conexión y el anclaje de las barras de acero y garantizar que la calidad del proyecto de barras de acero cumpla con los estándares.

(III) Detección de planitud de la superficie de la carretera

Método de regla de 3 m:Este es un método de detección de planitud de la superficie de la carretera de uso común. Coloque una regla de 3 m a lo largo de la dirección longitudinal de la superficie de la carretera y mida el espacio máximo entre la regla y la superficie de la carretera para evaluar la planitud de la superficie de la carretera. Mida 2 ubicaciones cada 200 m y mida 10 pies continuamente en cada ubicación. Juzgue si la planitud de la superficie de la carretera cumple con los requisitos en función del valor del espacio. Generalmente, la desviación permitida no supera los 5 mm.
Método del medidor de planitud continuo:Este método puede medir continuamente la planitud de la superficie de la carretera, con una alta eficiencia de detección y resultados más precisos. El medidor de planitud continuo viaja a lo largo de la superficie de la carretera, recopila los datos de elevación de la superficie de la carretera a través de sensores y calcula el índice de planitud (como el Índice Internacional de Rugosidad IRI). Una vez completada la construcción del pavimento de concreto, este método se puede utilizar para realizar una inspección integral de la superficie de la carretera para proporcionar datos detallados para la evaluación de la calidad de la superficie de la carretera. Para carreteras construidas con máquinas niveladoras láser de concreto, los resultados de la prueba del medidor continuo de planitud pueden reflejar intuitivamente el efecto de construcción de la máquina niveladora láser. El valor IRI generalmente debe controlarse dentro de un cierto rango, como no más de 2,0 m/km, para garantizar que la superficie de la carretera tenga un buen confort de conducción.
Método del medidor de acumulación de golpes montado en el vehículo-:Los baches de la superficie de la carretera se miden por los baches del vehículo cuando circula por la carretera. La aceleración de la vibración vertical del vehículo se mide mediante un sensor instalado en el vehículo y se convierte el valor de acumulación de golpes (VBI). Este método tiene una velocidad de detección rápida y es adecuado para la detección rápida de la planitud de la superficie de la carretera en áreas grandes-. Al realizar una inspección de calidad en pavimentos de concreto, la condición de planitud de la superficie de la carretera se puede evaluar de acuerdo con el valor VBI y verificar con otros métodos de detección para comprender completamente la calidad de la superficie de la carretera.

(IV) Detección de resistencia al deslizamiento de la superficie de la carretera

Profundidad estructural:La profundidad estructural refleja la profundidad de la macrotextura de la superficie de la carretera y tiene un impacto importante en la resistencia al deslizamiento de la superficie de la carretera. La profundidad estructural de la superficie de la carretera se detecta mediante el método de dispersión de arena o un medidor de profundidad estructural láser. El método de dispersión de arena consiste en esparcir una cierta cantidad de arena estándar sobre la superficie de la carretera, aplanar la arena en un círculo con una placa de empuje, medir el área de cobertura de la arena y calcular el valor de profundidad estructural. El medidor láser de profundidad estructural utiliza tecnología de escaneo láser para medir rápidamente la profundidad estructural de la superficie de la carretera. Generalmente, se requiere que la profundidad estructural del pavimento de hormigón de cemento esté entre 0,7 y 1,1 mm para garantizar que la superficie de la carretera todavía tenga suficiente resistencia al deslizamiento en condiciones adversas como la humedad.

Coeficiente de fricción:El coeficiente de fricción es un indicador directo de la resistencia al deslizamiento de la superficie de la carretera. Utilice un medidor de fricción de péndulo o un probador de coeficiente de fricción dinámico para detectar el coeficiente de fricción de la superficie de la carretera. El medidor de fricción del péndulo mide la fuerza de fricción del péndulo que se desliza sobre la superficie de la carretera cuando oscila libremente desde una determinada altura y calcula el coeficiente de fricción de la superficie de la carretera (valor BPN). El probador del coeficiente de fricción dinámica simula la fricción entre el neumático y la superficie de la carretera durante la conducción del vehículo y mide el coeficiente de fricción en tiempo real. Según las diferentes calidades de la carretera y los requisitos de uso, el coeficiente de fricción de la carretera debe alcanzar el valor estándar correspondiente. Por ejemplo, el valor BPN de las vías urbanas generales no debe ser inferior a 45 para garantizar la seguridad en la conducción.

IV. Inspección de calidad del pavimento de hormigón después del endurecimiento.

(I) Inspección de resistencia

Método de perforación con núcleo:El método de perforación con núcleo es el método más directo y confiable para detectar la resistencia del pavimento de concreto. Una vez endurecido el pavimento de hormigón, se utiliza una perforadora para perforar una muestra del núcleo en el pavimento. El diámetro de la muestra del núcleo generalmente no es inferior a 100 mm y no inferior a 3 veces el tamaño máximo de partícula del agregado. Después de que la muestra del núcleo se procesa en una pieza de prueba estándar, se lleva a cabo una prueba de resistencia a la compresión y se evalúa la resistencia del pavimento de concreto en función de los resultados de la prueba. La posición de perforación de núcleos debe ser representativa y se debe perforar al menos 1 muestra de núcleo cada 3 km para cada carril. La resistencia a la compresión de la muestra del núcleo debe cumplir con los requisitos de diseño. Por ejemplo, para un pavimento de hormigón con un grado de resistencia de diseño de C30, la resistencia a la compresión promedio de la muestra del núcleo no debe ser inferior a 30 MPa y el valor mínimo no debe ser inferior a 25,5 MPa.
Método de rebote:El método de rebote es un método de detección no-destructivo. El valor de rebote de la superficie del hormigón se detecta mediante un martillo de rebote. La resistencia del hormigón se estima en función de la correlación entre el valor de rebote y la resistencia del hormigón. Cuando se utiliza el método de rebote, las áreas de medición deben estar dispuestas uniformemente en el pavimento. El área de cada área de medición no debe ser superior a 0,04 m² y el número de áreas de medición no debe ser inferior a 10. Al mismo tiempo, se debe considerar la influencia de la profundidad de carbonización del hormigón en el valor de rebote y se deben realizar las correcciones necesarias. Los resultados de detección del método de rebote tienen ciertas limitaciones. Generalmente se utiliza como método de detección auxiliar del método de perforación con núcleo para la evaluación preliminar de la resistencia de pavimentos de hormigón de gran-área.
Método integral de rebote ultrasónico:Este método combina las ventajas del método ultrasónico y del método de rebote. Al medir la velocidad del sonido ultrasónico y el valor de rebote del concreto, se estima de manera integral su resistencia. La velocidad del sonido ultrasónico refleja la densidad y uniformidad del concreto, y el valor de rebote refleja la dureza de la superficie del concreto. La combinación de los dos puede evaluar con mayor precisión la resistencia del hormigón. El método integral de rebote ultrasónico es adecuado para pruebas por lotes de resistencia del pavimento de concreto. La precisión de los resultados de las pruebas es relativamente alta, pero la operación es relativamente compleja y requiere técnicos y equipos de prueba profesionales.

(II) Detección de espesor

Método de perforación con núcleo:La muestra del núcleo perforado no sólo se puede utilizar para pruebas de resistencia, sino que también puede medir intuitivamente el espesor del pavimento de hormigón. Utilice un calibre para medir el espesor de la muestra del núcleo con una precisión de 0,1 mm. Perfore núcleos de muestra en 2 ubicaciones a la izquierda y a la derecha dentro de cada 100 m de ancho de pavimento para probar el espesor de la tabla. La desviación del espesor del pavimento debe cumplir con los requisitos de diseño y la desviación general permitida es +10 mm, -5 mm.
Método de detección de radar:Utilice un radar de penetración terrestre para emitir ondas electromagnéticas de alta-frecuencia al pavimento y detecte el espesor del pavimento de concreto en función de las características de reflexión de las ondas electromagnéticas en la interfaz de diferentes medios (como el concreto y la base). El método de detección por radar tiene las ventajas de una detección rápida, no-destructiva y continua, y puede obtener datos de espesor de pavimentos de gran-área en poco tiempo. Sin embargo, este método requiere equipo de radar profesional y software de análisis de datos, y los resultados de la detección se ven muy afectados por factores como las propiedades del material y el contenido de agua de la capa de estructura del pavimento, y se requiere calibración y verificación antes de su uso.

(III) Detección de grietas

Inspección de apariencia:Observe la superficie del pavimento de hormigón a simple vista para comprobar si hay grietas. Registre la ubicación, dirección, longitud, ancho y otra información de las grietas. Para grietas con un ancho menor, se puede usar un instrumento de observación de grietas para medir y medir con precisión el ancho de la grieta. Generalmente, las grietas con un ancho no superior a 0,2 mm se consideran grietas pequeñas y pueden cerrarse en la superficie; Las grietas con un ancho de más de 0,2 mm deben analizar la causa y tomar las medidas de reparación correspondientes, como la reparación con lechada.
Tecnología de pruebas no-destructivas:Además de la inspección de la apariencia, también se pueden utilizar equipos de prueba no-destructivos, como detectores de fallas ultrasónicos y cámaras termográficas infrarrojas, para detectar si hay grietas dentro del pavimento de concreto. El detector de fallas ultrasónico transmite y recibe ondas ultrasónicas y juzga si hay defectos y grietas en el interior de acuerdo con las características de reflexión y refracción de las ondas ultrasónicas cuando se propagan dentro del concreto. La cámara termográfica infrarroja utiliza la diferencia en la distribución de temperatura en la superficie del objeto para detectar defectos internos. Cuando hay grietas dentro del concreto, se formará un área de temperatura anormal correspondiente en la superficie, que se puede mostrar intuitivamente a través de imágenes térmicas infrarrojas. La tecnología de pruebas no-destructivas puede detectar grietas ocultas dentro del pavimento, proporcionar una base para medidas oportunas de prevención y control y garantizar la integridad y seguridad de la estructura del pavimento.

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