試論大體積混凝土質量檢測的方法

何婷

（酒泉市水利水電工程質量檢測中心有限責任公司，甘肅酒泉 735000）

大體積混凝土是指最小斷面尺寸超過1m 的混凝土結構，需要通過合理設置溫度差值的方式，通過對溫度應力進行合理控制的方法，保證裂縫問題出現可能性可以被控制在最低。為更好地對大體積混凝土展開應用，需要通過對混凝土實施質量檢測的方式，確定其質量是否符合規定標準要求，以便及時對不合格之處進行返工，直至所有質量合格為止。

1 質量檢測技術應用必要性

實施質量檢測是為了明確大體積混凝土是否存在質量問題，發現病害所在以及病害類型和影響程度，以便更好地處理病害問題。如果無法對大混凝土存在的質量問題進行及時糾正，很容易會造成結構出現異常狀況的情況，會對項目整體施工安全產生不良影響，所以實施質量檢測是極為必要的。檢測技術的高質量應用，能夠為大體積混凝土施工提供可靠支持，保證整體施工過程的順利實施，確保最終的施工質量能夠滿足標準要求[1]。各企業均加大了對質量檢測工作的重視程度，將其列為大體積混凝土施工中的重點，并對各種檢測技術以及方式方法展開了深度研究，目前較為常見的質量檢測技術主要集中在雷達檢測以及聲波檢測等幾個方面。

2 質量檢測技術在大體積混凝土中的應用

2.1 雷達檢測

地質雷達設備是新型的混凝土無損檢測手段，主要應用于地下探測，會通過對天線發射高頻電磁波的應用，利用傳感器對介質界面反射波進行接受。電磁波在介質中進行傳播時，電磁場的分布情況以及路徑情況會因為波形的轉變而發生變化，介質的幾何形態以及電性質均會對其造成影響，就要通過對波形數據以及波幅的分析，確定結構的具體情況。

雷達數據處理時進行雷達探測使用的重要環節，因為混凝土的組成成分并不相同，對于電磁波的吸收以及反射城府也存在著一定差異，可能會因為自身不均勻性等方面因素的影響，導致雷達脈沖回到接收天線時出現波幅減小的狀況，在波形方面也會出現和原波形差別較大的問題。各種噪聲以及干擾的存在，會對數據的準確性造成不良干擾。所以需要通過對原始數據的合理處理，保證雷達探測圖像的清晰度，做好雷達剖面圖像的解釋以及反射目標提取，通過對被測介質電性差異的分析，找到相應的反射波，進而通過和臨道反射波進行對比的方法，將不同道上的相同反射波相同相位連接在一起，從而形成同向軸。

對地質雷達資料進行解釋過程中，會按照雷達波相同軸波形變化以及連續性的相位變化等內容進行解釋。例如，若混凝土的密實度相對較高，反射波所呈現出的衰減速度基本相同，振幅也會相對較為均勻，并不會形成強烈的反射波，也不存在多次波的問題。雷達檢測技術應用步驟如圖1 所示。

圖1 雷達檢測技術應用步驟

2.2 聲波檢測

如果在結構中存在孔洞或者蜂窩問題，會形成繞射以及波散射相應狀況，此時可以按照能量的衰減特點以及波到達時間等各項情況，對探測區域的混凝土密度指數進行獲取。需要通過對各個側面以及高層超聲波特性的記錄和分析，對測試區域內的混凝土質量情況做出正確評估，明確問題的具體程度以及性質，做出正確的結構完整性評價。

較為常見的聲波檢測方式主要有以下3 種：①平測。此種檢測方式也被稱為普查檢測技術，會通過對換能器的運用，將其放置在管兩側相同高度位置，通過將收發設備提升到相應高度的方式，完成從下到上的檢測任務，可通過進行加密平測的方法，確定異常部位的縱向范圍情況。②斜測。會通過對換能器高度進行一定高度差設置的方式，展開同步的升降檢測操作，在此過程中需要保證聲測管能夠保持相同步長，利用斜測手段對局部的縮徑以及缺陷問題進行探測，并可通過對該項技術的使用，對層狀缺陷以及管道附著泥團情況進行測試。③扇測。如果前種的測試方式在使用時受到限制，會使用此種方式繼續進行測試。會將換能器放置在特定高度，并通過對另一個換能器進行不斷移動的方式，保證測線能夠按照扇形曲線進行活動，進而通過對鄰近測量點幅值變化情況的分析，確定是否存在異常狀況。

2.3 混凝土和基巖膠結質量檢測

為了更好地評估混凝土與基巖膠結質量，可通過實施聲波CT 檢測的方式，展開相應的質量檢測任務。按照數據的研究分析表明，混凝土完整波速在3700m/s 左右，膠結面上部位置的波速約為3900m/s 下部位置，約為4400m/s[2]。因為受到巖體中原生結構的影響，所以可能出現局部波速相對較低的狀況。需要通過對波速的判斷，確定是否存在異常狀況，以便對基巖膠結質量缺陷問題做出正確評估，為后續缺陷處理方案制定提供依據。

2.4 分層測試

在進行大體積混凝土的安全檢查過程中，需要通過對波速和混凝土強度之間的關系的分析，利用單孔聲波技術展開質量的檢測。通過對檢測結果的整合，制定出波速與高層曲線圖，根據曲線圖的變化情況，確定各層的混凝土質量[3]。此種制圖方式能夠將各層之間的界面真實地反映出來，可以更好地幫助技術人員對分層混凝土質量進行分析和評估。

2.5 混凝土缺陷分布探測

運用壓水試驗或者鉆孔取芯等方式進行混凝土的檢測時，可能會出現鉆孔相互滲水的問題，表明鉆孔之間的混凝土質量存在一定缺陷狀況。為確定缺陷分布具體狀態，確保后續的灌漿施工以及其他施工能夠順利進行，需要通過進行跨孔聲波測試以及單孔聲波測試等方式，對缺陷分布情況進行探測。一般完整結構混凝土波速，需要達到4440m/s 以上，如果沒有達到標準，表明存在缺陷問題[4]。

3 大體積混凝土應用優化建議

為確保各項檢測技術能夠得到高質量使用，需要制定配套優化策略，以便為質量檢測使用提供支持。

（1）保證混凝土配合比的設計質量。盡量選擇水化熱較小的水泥作為主要材料，保證混凝土的抗裂性能，并通過對水泥細度進行控制的方式，將混凝土收縮應力控制在合理范圍之內。可以通過對有效措施的使用，對水泥使用時的溫度進行合理管控，通過進行通水降溫等方法達到有效延長水泥齡期的效果[5]。在保障混凝土工作性能的基礎上，盡量減少對水泥的使用，避免水泥發熱量對混凝土溫度造成不良影響。需要保證水泥用量能夠滿足混凝土強度要求，減少離析問題以及沁水等問題的出現，做好水泥品質的選擇，通過此種方式保證水泥的整體抗裂性能。

（2）合理使用礦物摻合料。高質量的粉煤灰能夠達到降低水泥使用量以及混凝土用水量的效果，但因為其物理成分并不穩定，粉煤灰燒矢量以及細度等，和混凝土的易性與力學性能等有密切關聯，混凝土的施工也會對粉煤灰的發揮情況產生直接影響。所以需要通過對混凝土性能進行綜合考量的方式，對于粉煤灰進行合理的使用，保證其摻量的設置合理性[6]。需要通過在其中加入適當礦粉的方式，對水泥的早期水化熱以及抗滲性能進行有效調解，從而對混凝土的性能進行有效調整，保證凝結時間的推遲效果。因為礦粉中含有大量的高活性氧化鈣，很容易會造成混凝土性能不穩的問題，所以建議在大體積混凝土中使用粉煤灰。

（3）科學使用外加劑。添加外加劑的主要目的是調節混凝土的性能，較為常見的大體積混凝土使用外加劑，以緩凝型高效減水劑為主。此種添加劑能夠在有效提高混凝土強度和工作性能的基礎上，達到對其凝結速度進行有效緩解，保證放熱速度的效果，可以有效提高混凝土的密實程度以及抗滲性呢，對其早期裂紋問題進行有效抑制[7]。但部分添加劑的使用，可能會引發混凝土出現干縮變形的問題，所以需要在進行減水劑使用的同時，加入一定量的膨脹劑，利用膨脹劑的作用對收縮問題進行處理。膨脹劑的使用需要具備一定濕度，應通過合理對其進行使用的方式做好溫度收縮以及干燥收縮補償，進而保證混凝土的抗裂性能。

（4）合理選擇骨料。混凝土中的骨料主要以細骨料和粗骨料兩種材料為主，為保證混凝土內部的升溫以及施工便捷程度，一般大體積的混凝土在進行骨料選擇時，會對骨料的用料以及種類進行控制[8]。強調骨料砂石需要達到相應級配，起孔隙率需要保持在較小的狀態，可以通過對水泥用量進行有效減少的方式，保證整體的經濟成本以及混凝土的施工質量。

4 結語

鑒于大體積混凝土質量檢測的必要性以及重要性，施工團隊需要進一步加大對檢測方式方法的研究力度，不僅要掌握雷達檢測以及聲波等檢測正確的使用方法，同時還要針對大體積混凝土的應用需求，制定出較為合理的質量檢驗以及調整措施，保證混凝土存在的質量問題能夠得到妥善解決。需要通過對混凝土比例進行合理優化以及合理使用礦物摻合料等方式，為混凝土的高質量應用提供可靠保障，以便達到最優化的質量檢測結果，保證大體積混凝土能夠得到更加高效的應用。