張蕾ZHANG Lei
(中鐵三局集團有限公司運輸工程分公司,晉中 030600)
針對混凝土在建筑行業運用非常普遍的現狀,國家相關管理部門陸續頒布了對應的檢測技術規范標準,便于工程檢測人員有章可循的對混凝土原材料實行全方位、有效的檢測,促使建筑工程質量更加具有保障性。對混凝土檢驗檢測工作的開展,是為了解決在混凝土施工中的各種質量問題,提高施工的規范性,當下的工程市場上,關于混凝土檢驗檢測已經陸續出臺了各種的檢測規范,檢測技術也有了一定的進步,但在各種檢驗檢測工作進行中,卻常常會出現數據結果偏差的情況,未來的工作進行中,需根據行業內所出臺的檢驗檢測規定,不斷完善檢驗檢測體系、技術流程。
用于拌和混凝土的水的檢測項目主要涵蓋了PH 值、不溶物、可溶物、CL-、硫化物、堿含量。被檢測的水體樣本還需要和飲用水樣實行水泥凝結時間、水泥膠砂強度方面的比較測試。另外,用來拌和混凝土的水不得存在較為明顯的油脂、泡沫等雜物,更不得存在顯著的顏色以及異常味道。
水泥屬于無機水硬性膠凝材料,是建筑工程建設過程中十分關鍵的一類材料,按照《水泥的命名原則和術語》GB/T4131-2014 中的相關規定,對于水泥可以以其用途與性能細分成通用、特種水泥兩種類型。當前,國內建筑項目中使用較為普遍的是通用硅酸鹽水泥,其主要構成材料為硅酸鹽水泥熟料、適量石膏與其他規定的混合材料。而且在《通用硅酸鹽水泥》GB175-2007 之中有作出明確規定,根據混合材料類型與比例,通用硅酸鹽水泥又可以分為以下六種:①硅酸鹽;②普通硅酸鹽;③礦渣硅酸鹽;④火山灰硅酸鹽;⑤粉煤灰硅酸鹽;⑥復合硅酸鹽。
1.2.1 凝結時間
國家有關規范標準中有詳細規定,以上六種常用水泥的初凝時間都不可低于四十五分鐘。而且,其中硅酸鹽水泥終凝時間不可超過6.5 小時,另外五種則是不可超過10小時。
1.2.2 體積安定性
所謂的體積安定性主要是指水泥在凝結固化期間,體積發生改變的均勻程度。若是水泥硬化之后會形成不均勻的體積變化,也就是人們常說的體積安定性不良,便會讓混凝土構件發生膨脹性裂縫,導致建筑項目的施工質量受到影響,甚至可能引發嚴重的安全事故。所以,在施工期間一定要使用安定性過關的水泥。
1.2.3 強度及強度等級
國家相關規范標準顯示,使用膠砂法檢測水泥三天與二十八天的抗壓、抗折強度,基于檢測結果來確定此水泥的強度級別。
1.2.4 其他指標
水泥的其它技術指標主要有標準稠度用水量、細度、化學指標等。國家相關規定表明,硅酸鹽與普通硅酸鹽水泥的細度通過比表面積來進行表示,而且比表面積不可低于每千克三百平米。而通用硅酸鹽水泥化學指標主要包括不溶物、燒失量、SO3、MgO、Cl-、堿含量。
1.2.5 在混凝土工程中的應用
在進行混凝土配制過程中,通常將水泥強度等級控制在混凝土強度等級的1.5-2 倍范圍內最佳,對于高強度級別的混凝土則可調整為0.9-1.5 倍,使用低強度水泥來配制高強度砼之時,就會使得水泥用量較大、經濟性較差,并且還容易對砼的其它技術性能帶來影響。而運用高強度水泥配制低強度砼之時,總體使用水泥量會有所降低,這樣一來就會對和易性與密實性帶來影響,使得砼的耐久性較弱,因此在此種情況下必須要摻加合適比例的混合材料。
粒徑低于4.75 毫米的骨料即為細骨料,而在普通砼內主要是指砂。由于河砂比較干凈,不含有過多的雜物,同時又滿足相關標準的要求,因此在進行砼的配制時使用最為普遍。
粒徑超過5 厘米的骨料即為粗骨料,在普通混凝土中較常使用的粗骨料為碎石與卵石。粗骨料最高粒徑不可大于結構截面最低尺寸的四分之一,并且還不得超過鋼筋間最小凈距的四分之三。
在混凝土內,石子的粒形與級配會對混凝土和易性帶來直接性影響。在選取石子之時,需要對其壓碎值實行測量,若測得的壓碎值比較大,則不可將其運用在高生產標號的混凝土內。此外,針片狀多、級配差的石子自身孔隙率相對較大,會導致混凝土和易性與強度下降,對于粗骨料內使用的針、片狀顆粒占比需要滿足相關規定。
粉煤灰來源較廣,是目前使用量最高、范圍最廣的一種礦物摻合料。對于混凝土的配制而言,對于粉煤灰的要求主要包括下述內容:細度、需水量比、含水量等,而且可以細分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三大級別,其中Ⅰ級最優。因為生產制造廠商的不同,所生產出的粉煤灰質量也會存在較大差異。其中粉煤灰需水量以及細度,是對其質量有著重要影響的兩大因素。一般而言,細度越高的粉煤灰,所要使用的水量也會越高。
外加劑是在混凝土拌和之前或者拌和期間加入,添加量通常不得超過水泥總量的5%(特殊情況另算),是一種能夠按照要求改進混凝土性能的物質。通過在混凝土中使用各種外加劑,有效改良了新拌和硬化砼性能,還有利于減少資源的使用,實現對自然環境的保護,已然成為高質量混凝土配制過程中不可或缺的重要材料。
外加劑的技術要求主要為受檢砼性能指標與勻質性指標。對于外加劑的選取需要按照工程項目的設計內容以及使用需求來進行確定,應當使用混凝土工程原材料,經過試驗與技術經濟性對比之后再作決定。當對多種外加劑結合運用時,應當注意不同種類外加劑間存在的相容性特征以及會給混凝土性能帶來的影響。在投入使用之前需要先加以測驗,確定其符合要求之后,才能夠正式使用。不可運用會對人體帶來危害、給自然環境帶來污染與破壞的外加劑。
1.7.1 混凝土拌合物的和易性
和易性屬于一項綜合的技術性質,主要涵蓋了流動性、粘聚性以及保水性三項內容。會對混凝土和易性帶來影響的主要因素為,單位體積用水量、砂率、構成材料性質、拌和時間以及溫度等。此外,單位體積用水量會直接影響水泥漿數量與粘稠度,這是影響砼和易性最為關鍵的一項要素。
1.7.2 混凝土的強度
會對混凝土強度帶來影響的因素主要包括原材料、生產工藝等。其中,原材料層面的因素有包含了水泥強度,水膠比,骨料的類別、質量以及數量,外加劑以及摻合料;生產工藝層面的因素涵蓋了攪拌、振搗、養護溫濕度、齡期等。
1.7.3 混凝土的耐久性
涵蓋了抗滲、抗凍、抗侵蝕、碳化、堿骨料反應與砼內鋼筋生銹等項目。
混凝土項目中在對原材料實行檢測時,普遍都是采取取樣檢測的方式開展,不過這會對檢測人員的操作規范性帶來嚴重影響,若是在試驗檢測期間并未依照操作章程與規定來開展,就會使得檢測結果和原材料具體狀況之間具有嚴重差異,這會使得檢測結果不能充分、全面的表現出質量問題。
檢測設備是檢驗材料是否合格的重要基礎,目前在混凝土原材料檢測過程中所應用的設備大多較為昂貴,部分單位會因為過于注重成本而不愿意或者不能及時對設備加以更新,甚至存在無法及時有效地對檢測設備實行檢定、校準的情況,使得檢測設備在長期使用之后,自身的檢測精準度已經完全無法滿足當前新型材料的檢測需求,導致檢測工作中所得到的結果不能真實體現出混凝土原材料的實際性能,不能確保后續混凝土施工作業的質量。
我國建筑市場高速發展,生產技術日益成熟,不過原材料市場卻較為混亂。部分生產廠商與供貨商在原材料質量上控制不夠到位,存在大量的以次充好問題,許多在市面上流通的原材料質量不滿足規定標準。國內目前在砂、石材料方面,已實現規模化生產的廠商數量不多,而且對于產品的質量把控也不夠嚴格,使得砂、石材料的質量差異明顯。伴隨國內環保政策的相繼頒布與實施,部分材料加工制造公司由于行業改造升級沒有及時跟隨發展要求,使得材料出現供求不平衡的問題,這都為原材料質量管控工作加大了難度。
混凝土工程原材料檢測牽涉到的內容比較詳細,若是操作人員自身不具有較為專業的檢測素養與責任意識淡薄,便會使得檢測結果準確度大打折扣,無法確保檢測結果的真實性與有效性。在對混凝土原材料實行檢驗檢測時,應當注重對于檢測人員責任意識的培養,提高檢測人員的綜合素質與技術能力,為全體檢測人員提供專業化的技能知識培訓,確保檢測人員具有較強的檢測能力,可以充分滿足對于混凝土工程原材料的檢測要求。此外,施工單位也可實行有關的管理制度與崗位機制,以此提升檢測人員的責任意識,提高檢測人員的工作積極性,確保檢測工作可以順利、有序的完成。[1]
3.2.1 無損檢測技術
此項技術是在不對材料結構造成損傷的前提下,利用先進的檢測設備,對材料的整體性能實行準確測定的一種方式。其特征為,不會給材料帶來損傷,檢測結果精確度較高,可使用的范圍較廣。對于混凝土工程的原材料檢測而言,比較常用的無損檢測技術主要有超聲波檢測、回彈檢測等。
3.2.2 射釘法檢測混凝土的抗壓強度的分析
運用此技術來檢測混凝土抗壓強度,主要具有操作便利、耗時較短等優點。并且,在使用射釘法進行檢測之時,有關工作人員也應當注意下述幾點內容:①射釘會導致混凝土表面受損;②混凝土的某一部位質量與其表面質量存在顯著差別的情況下,這時該部位便不適合使用射釘法實行檢測;③有關檢測人員應當仔細注意鋼筋和表層較大的砂石,這類材料比較容易發生檢測結果存在誤差的情況。
3.2.3 鉆芯法混凝土質量檢測的分析
施工單位在使用鉆芯法進行混凝土質量檢測時,有關檢測人員應當仔細選取鉆芯位置,通常選擇時需考慮下述內容:方便鉆芯機放置與運行的位置,具有典型性的位置,建設或者是結構承受壓力較低的位置,和主筋、管線、預埋件之間具有較大間隔的位置。其后,在使用鉆芯法和非破損法對砼的質量性能實行全面檢測時,應當要和非破損法處于相同位置。在使用鉆芯法檢測混凝土工程質量之時,有關檢測人員應當基于對芯樣的分析與強度兩大方面來合理、客觀、準確的評價混凝土質量。但是,應當注意的是,鉆芯法在實際應用時也存在兩項缺陷,其一,在使用該方法進行檢測時,難以避免地會給混凝土工程帶來損壞;其二,此種檢測方式下需要投入較高的成本,例如檢測、試驗與缺陷修復方面都要求花費一定的資金[2]。
檢測儀器是檢測過程中不可缺少的重要基礎,檢測儀器的準確性會直接決定著檢測結果是否可靠。因此,必須要強化對檢測儀器的管理力度。在進行檢測儀器的采購時,需要綜合分析儀器的性能與精確度,確保購入的儀器和國家規范標準相匹配,不得為了減少成本投入而使用精確度不過關的檢測儀器。并且,需要安排專人進行儀器的保管和維護。在正式使用之前,需要先對儀器的精度加以校正,在使用完畢之后,還要進行妥善安放,防止儀器受到損壞。另外,需要定期把儀器送到指定單位實行計量檢定,在儀器超過有效期之后,一定要停止使用,防止對檢測結果造成影響。
由于原材料市場的不規范性,施工單位更是需要制定完善的材料入場驗收機制,而且要將此機制嚴格落實,如此方可實現對材料入場質量的有效把關。項目部應當聯合質量管理、物資部門以及試驗室做好混凝土工程原材料的入場驗收與復查工作。由于物資部門是材料入場的主管部門,需要對原材料生產供應商的資質、質量合格證書、外觀、規格、型號參數以及數量加以嚴格審查;而質量管理部門這主要負責對材料的規格型號、外觀狀態、尺寸大小等實行測試;試驗室主要負責對復查的材料實行取樣檢驗。每個部門分工不分家,協同合作一起對每個批次的材料實行嚴格、規范、細致的驗收[3]。
以某建筑工程為例,此工程項目中采用的是鋼筋混凝土澆筑剪力墻結構,混凝土設計強度為C40,澆筑作業中采用泵送混凝土方式,28d 后石塊強度不足設計值的50%,90d 后重新實施強度檢測。
依據對現場情況的調查,在強度檢測方面采用的是回彈法,為獲得相對準確的檢測結果,在回彈測區之內取芯樣作修正檢測,取樣總數為50 個。根據檢測規程、技術標準,回彈法、鉆芯法、鉆芯-回彈法的強度檢測結果如表1所示。

表1 強度檢測結果
從表1 可知,單獨利用鉆芯法來開展推定時,所得到的結果最小,而回彈法的推定結果最高,其他推定方法的結果差別較小,誤差基本保持在5%左右。鉆芯法的推定結果最低,是因為在開展檢測工作的過程中,樣本標準差較大,可能是因為受到了芯樣鉆取、切割等環節的干擾;回彈法的推定結果最高,是因為回彈法下所得到的結果僅僅反映的是混凝土的表面特征。鉆芯-回彈反推定強度是樣本具有95%保證率的特征值,一一對應修正量法、一一對應修正系數法下所得到的推定區間,為總體具有95%保障率的特征值在置信度90%水平時的接收區間。依據對檢測結果的分析,在對此工程項目的混凝土結構開展加固的過程中,可按照C20 等級來實施。
對于建設工程而言,混凝土工程施工質量十分重要,對其原材料質量進行檢驗檢測以此確保用于實際施工中的材料符合質量標準,這樣才能充分保障工程項目的安全性與質量水平。為此,有關檢測人員一定要仔細檢測混凝土原材料質量,在發覺隱患因素時要立刻追溯問題源頭,并采取解決措施,從而保證整個工程項目可以順利完工。未來的混凝土檢驗檢測中,應加大對檢驗檢測技術的創新,并在開展混凝土檢驗的過程中,遵守相應的標準和規范,以獲得相對可靠的檢測結果,將檢測結果用于工程建設。