淺析水利工程中混凝土檢測試驗及其質量控制途徑

■張許佳 ■葛洲壩集團試驗檢測有限公司，湖北 宜昌 443002

混凝土質量的優劣直接影響水利工程質量的好壞，必須保證混凝土成品質量以及材料質量符合相關規定，混凝土成品、原材料及施工過程等是混凝土質量檢測的主要內容。其中每項檢測又細分為多個試驗項目，以原材料為例，包括骨料、水泥、粉煤灰以及摻加劑等檢測，對混凝土成品的檢測是指鋼筋銹蝕程度、抗壓性、強度及密實性等。

1 水利工程中混凝土檢測試驗

1．1 強度檢驗

隨著工程建筑不斷推進，混凝土技術也得到了提升，高強度混凝土逐漸受到廣泛應用。1999年頒布的《高強混凝土結構技術規程》進一步促進了HSC的設計應用。與以往混凝土相比在構建強度、質量檢驗驗收標準、試件強度等都有明確檢測標準。按照標準天數把混凝土攪拌機站出機口取用的樣本制成標準試件后完成最后階段的養護后，對抗拉、彈模、抗折等測驗其性能指標，根據具體數據評判是否符合使用標準。這種取樣方式只能單方面的反應混凝土施工前的質量，仍存在一定的局限性。

1．2 混凝土的抗壓性檢測

抗壓性是諸多檢測項目中最重要的內容，水利工程的持久性與穩定性都有賴于混凝土良好的抗壓性。具有多種混凝土抗壓性檢測的方式，例如鉆芯法、超聲回彈綜合法、回彈法、射釘法、拔出法這五大類，采用不同的檢測方式其檢測效果存在差異。其中射釘法與拔出法使用頻率很低，鉆芯法即半破損的檢測方法，通過壓力機對鉆取的樣芯進行試壓，相對來說精確度很高，檢測結果直觀，然而這種方式會損壞混凝土局部結構。回彈法主要根據混凝土表面的回彈值，并結合測強曲線F(R)進一步推算其抗壓強度，這種方式雖然精確度不高，但其技術發展成熟，測試快速，簡化了操作程序，并且對水利工程結構沒有損害等優點。

1．3 混凝土鋼筋銹蝕程度檢測

在眾多建筑材料中混凝土雖然是優良材料，然而在實際使用中仍存在一些問題，例如結構不穩定、剛性過強等，所以一般拌用鋼筋會被應用到工程建筑的混凝土施工中，進一步提高混凝土結構強度。在檢測混凝土強度時，必須把混凝土中穿插的鋼筋結構列入檢測內容中，判斷其銹蝕程度。現階段，我國常以半電池電位檢測法作為鋼筋銹蝕程度的檢測方法，主要是通過銅線把銹蝕檢測儀與穿插在混凝土結構中的鋼筋相連接，根據電壓在不同介質中的變化，判斷鋼筋的銹蝕程度。

1．4 混凝土密實性檢測

水利工程中混凝土結構的承重能力直接與混凝土密實性掛鉤，如果其承載能力不合格，很容易引發安全事故，甚至對人民的生命安全帶來不可挽回的后果。混凝土的密實性檢測在質量檢測中占有重要位置。熱圖無損檢測技術、電磁波檢測技術以及彈性波檢測技術時現階段最主要的混凝土密實性檢測手段。熱圖無損檢測技術綜合了電子、化學、物理、機械等學術理論，是相對高科技的檢測方法。其技術靈敏性較高，在實際檢測中具有良好的效果，其次可以對混凝土結構的內部實現分析與檢測，并且不會對混凝土結構原件造成影響。采用電磁波的方式對混凝土內部構造實現檢測的是電磁波檢測技術，電磁波會通過產生變速、反射等形式檢測出混凝土中是否存在缺陷，適用于結構內部損害嚴重的情況。另外一種彈性波檢測技術，其原理是聲波在遇到混凝土缺陷時會引起聲波變化。如果出現了空洞、裂紋、縫隙等內部結構不密實的情況，會造成聲波強度、速度等改變，結合相關知識分析聲波變化從而掌握其內部結構的密實程度。

2 水利工程中混凝土質量控制途徑

2．1 控制原材料

(1)水泥;在混凝土材料中最重要的便是水泥，與水混合后的泥漿具有很好的膠結效果。礦渣硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥以及中熱硅酸鹽水泥是現階段水利工程中常用的水泥。低熱礦渣硅酸鹽水泥與中熱硅酸鹽水泥中的含堿量，在做堿活性混凝土骨料時總堿量必須低于使用標準。在混凝土工程施工前期必須做好水泥的檢測試驗，包括相容性試驗和原材料試驗，并檢測其安定性、凝結時間，對材料進行規范分批檢測。達不到使用規范要求的水泥，一律禁止使用。

(2)骨料;在選用骨料時，必須驗證相關生產標準，對其質量進行試驗論證，只用獲得專業檢測人員的批準后才可以投入使用。在選用砂時要對其進行視比重、有機質含量、含泥量、篩分等檢測試驗。在選用石子時要對其進行視比重、針片狀含量、篩分、含泥量、壓碎值等多項檢測試驗，對直徑不同的骨料禁止混合使用。

(3)摻加劑;摻加劑是混凝土不可缺少的成分，其優良性能受到業內人士的高度認可，因此在混凝土應用中十分普遍。不僅提高混凝土的耐久性與強度，改善混凝土和易性，其配比量也可以調節混凝土的凝結時間，并對混凝土性能的改善、強化都發揮的重要作用。現階段，速凝劑、復合外加劑、高效減水劑、緩凝劑、膨脹劑、等多種摻加劑是混凝土中使用最普遍的。對于市場上各種各樣摻加劑，在選用時必須驗證是否由正規生產廠生產，檢測與骨料、水泥不同配比的相容性試驗，使用符合規范要求的產品。投入使用時嚴格控制混凝土配比摻量，避免混凝土出現裂縫、難凝等現象。

2．2 混凝土澆筑

在混凝土澆筑前期清除模板與鋼筋表面的雜物，特別是新舊混凝土交接位置。當外界環境溫度大于零下十攝氏度時可采用暖棚法對直徑大于二十五毫米的鋼筋加熱。在混凝土澆筑時，必須保證澆筑溫度均大于五攝氏度。采用分層連續灌注方式對細薄截面結構進行施工，并保證其灌注溫度大于十攝氏度，并且在借助機械搗固的基礎上保證灌注的每一層結構厚度都必須稍大于二十厘米，盡量避免泌水、分層、離析等現象。施工階段進行澆筑時應保證一次性澆完，盡量避免澆筑期間暫歇或停止。如果是機械故障等造成冷縫現象，為了避免影響施工質量，則要停止澆筑，需要待之前澆筑的混凝土達到一定強度后，采用類似與基面處理的方式對冷縫進行修護，之后完成剩余部分的混凝土澆筑。在入倉澆筑時宜采用從左到右或從右到左的方向進行平倉。

2．3 調整材料配合比

混凝土配合比是指各種組合材料在單位面積的混凝土中的重量比例。其配合比設計的三個主要素分別為砂率、水量與灰比，這三項參數與混凝土各種性能聯系密切。在水利工程混凝土施工中，配合比需通過實際檢驗達到施工設計與要求技術標準后，再由相關單位對配料進行嚴格審核、簽發后才可按照配合比投入使用，嚴禁后期私自更改。其次對于錯配、漏配、少或多配的混凝土，決不允許進倉。監理工程師必須親自見證原材料的取樣，詳細認真填寫取樣單后及時上交給具有相關等級的檢測機構，結合混凝土性能列出配合比單，保證符合工程要求后才可以進行攪拌、澆筑等后續工作。

3 結束語

水利工程中混凝土檢測試驗是一項相對復雜、嚴謹的工作，需要相關部門、人員的協調配合共同完成，保證混凝土材料質量符合工程要求，從質量控制的源頭嚴格把關材料及施工質量。

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