水利工程中混凝土檢測試驗及其質(zhì)量控制措施研究

李 偉

（珠江水利委員會珠江水利科學研究院，廣東 廣州 510610）

十四五時期，我國水利工程建設(shè)大發(fā)展背景下，工程混凝土的結(jié)構(gòu)材料來源呈現(xiàn)種類豐富的特征。水利工程在缺少混凝土的材料質(zhì)量安全保障的情況下，水利工程的基礎(chǔ)設(shè)施就會容易導致發(fā)生地基沉降、工程表面滲漏與工程裂縫等質(zhì)量安全事故，客觀上對于水利工程的整體施工質(zhì)量提升帶來了負面影響。由此可知，全面系統(tǒng)化地檢測工程混凝土的結(jié)構(gòu)堅固性以及安全性具有顯著作用，工程材料的試驗檢測實施要點應(yīng)集中于混凝土的抗壓性、材料強度與密實度測試等方面。

1 水利工程中混凝土檢測試驗的基本內(nèi)容要點

1.1 檢測混凝土的抗壓性能

現(xiàn)階段的回彈檢測方法構(gòu)成了測試材料抗壓性能的主要實施途徑，全面檢測混凝土的材料抗壓性能需要建立在鉆芯檢測或者回彈檢測的專用儀器支撐前提下。具體針對鉆芯檢測混凝土的工程技術(shù)手段在進行實踐運用中，現(xiàn)階段的重要保障舉措應(yīng)當體現(xiàn)在鉆探截取混凝土的材料測試樣本，進而采用鉆探測試的技術(shù)途徑來判斷材料樣本是否達到了預期的材料強度測試要求[1]。相比于破壞性的鉆芯測試技術(shù)手段而言，回彈檢測的混凝土測試方法并不會破壞既有的材料表面結(jié)構(gòu)，確保對于混凝土的材料結(jié)構(gòu)良好完整性給予了有效保持。具有快捷性與精確性優(yōu)勢的回彈測試方法目前正在被廣泛適用于測試水利工程材料，據(jù)此實現(xiàn)了針對材料抗壓性能指標的準確判斷[2]。

1.2 檢測混凝土的材料強度

混凝土的材料整體強度只有達到了現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范的基本要求，才能切實保證經(jīng)過檢測后的水利基礎(chǔ)設(shè)施具備良好的荷載承受性能。混凝土目前仍然屬于水利工程的常用結(jié)構(gòu)材料，因此決定了混凝土的材料強度指標以及荷載支撐能力都要得到客觀的判斷。具體針對混凝土的結(jié)構(gòu)荷載性能，在實施全面檢測的過程中，需要按照現(xiàn)行的技術(shù)規(guī)范指標給予判斷，確保做到完整收集材料測試的結(jié)構(gòu)件。工程檢測人員必須要準確記錄混凝土試件的抗折性能、抗拉強度與荷載承受極限，避免存在各項檢測指標的遺漏。對于未能達到基本結(jié)構(gòu)強度要求的混凝土材料應(yīng)當禁止使用，防止威脅到水利施工人員的安全。

1.3 檢測混凝土的密實度

對于混凝土，在全面進行密實度的測試工作中，現(xiàn)階段的常用技術(shù)方法應(yīng)當體現(xiàn)在無損檢測手段。工程檢測人員通過進行全方位的材料無損檢測，應(yīng)當能夠準確鑒定混凝土試件的整體密實程度[3]。并且，檢測技術(shù)人員針對紅外熱成像的智能化檢測技術(shù)方法也要給予正確的適用，結(jié)合影像圖形結(jié)果來判斷是否存在混凝土的孔洞或者蜂窩缺陷。針對鋼筋混凝土的工程整體結(jié)構(gòu)應(yīng)當展開全方位的材料質(zhì)量測試，重點體現(xiàn)在測試鋼筋電導率以及鋼筋外觀的光滑性。對于測試儀器的電壓波動變化狀況需要進行實時性的跟蹤判斷，以此來識別鋼筋結(jié)構(gòu)材料的腐蝕面積與損壞情況。

2 水利工程中混凝土檢測試驗的常見影響要素

2.1 材料配比因素

材料配比的設(shè)計參數(shù)如果存在誤差，那么混凝土的結(jié)構(gòu)整體強度就會受到顯著的負面影響。在目前的狀況下，水利工程的施工技術(shù)人員針對混凝土的材料配比數(shù)據(jù)沒有進行合理的完善設(shè)計，進而造成了錯誤的材料配比設(shè)計后果。通常來講，混凝土材料的配比設(shè)計參數(shù)應(yīng)當包含材料和易性、材料坍落度、材料凝固時間等多個層面指標，那么工程技術(shù)人員必須要致力于綜合性的配比指標優(yōu)化完善設(shè)計。針對混凝土材料的水利施工場地需要給予全面的勘測檢驗，據(jù)此確定設(shè)計材料結(jié)構(gòu)配比參數(shù)的最佳技術(shù)方案[4]。

此外，工程混凝土如果產(chǎn)生了過多的孔洞則會對混凝土的外表美觀性造成負面作用。未經(jīng)必要處理的混凝土孔洞還會引發(fā)水利工程的施工安全風險，導致工程地基發(fā)生沉降。混凝土存在較多的內(nèi)孔洞原因就是現(xiàn)澆混凝土缺少必要的振搗，水利施工人員對于混凝土的材料配比參數(shù)沒有進行合理設(shè)計。技術(shù)人員對于脫模劑如果運用于現(xiàn)澆混凝土的澆筑以及振搗，關(guān)鍵就是要防止模板部位出現(xiàn)空鼓。孔洞普遍存在于混凝土的結(jié)構(gòu)部位，材料孔洞以及麻面如果未能得到必要的整改，那么現(xiàn)有的材料結(jié)構(gòu)缺陷就會呈現(xiàn)快速擴大。

2.2 材料成分選擇

混凝土的水利工程材料必須要包含水泥、外加劑、砂石與骨料等基本組成部分，但是現(xiàn)階段的很多水利施工人員未能做到密切關(guān)注混凝土的材料成分檢測操作。混凝土的組成結(jié)構(gòu)材料存在明顯的質(zhì)量瑕疵缺陷，導致經(jīng)過攪拌制作的混凝土無法達到預期的材料強度指標要求[5]。例如，混凝土的粗細集料摻入較多的雜物成分，進而影響到混凝土的結(jié)構(gòu)純凈度指標實現(xiàn)。對于混凝土，如果摻入了過高比例的外加劑，那么混凝土的良好和易性與坍落度就會很難得到保障。混凝土的骨料成分與砂石成分都要嚴格限定配比參數(shù)設(shè)計，否則就會容易形成材料成分選擇的缺陷。水利工程的材料采購負責人員如果未能實施全方位的材料質(zhì)量審核，則會增加混凝土存在材料質(zhì)量缺陷的風險。

2.3 材料攪拌操作

水利混凝土材料只有經(jīng)過了全面的攪拌制作，混凝土的良好質(zhì)量性能才會獲得完整的體現(xiàn)。具體在攪拌混凝土的全過程中，關(guān)鍵就是要徹底排除材料表面的結(jié)構(gòu)孔洞與氣泡，進而保證混凝土的結(jié)構(gòu)堅固性達標。但是在目前看來，攪拌工程混凝土的操作實施過程由于缺少了必要的工程質(zhì)量監(jiān)督，則會容易表現(xiàn)為滲漏漿液的水利工程缺陷。水利施工人員未能察覺混凝土的表面氣泡以及空鼓缺陷，進而增加了材料缺陷與工程安全隱患的產(chǎn)生概率。在某些情況下，工程混凝土的澆筑實施過程有可能會發(fā)生人為的中斷，導致無法實現(xiàn)連續(xù)性的混凝土澆筑操作。水利混凝土由于缺少了連續(xù)性的澆筑質(zhì)量保證，那么混凝土的結(jié)構(gòu)堅固程度就會存在顯著的損失[6]。

材料攪拌的操作實施過程會對材料的整體堅固性產(chǎn)生顯著影響，工程混凝土缺少良好的結(jié)構(gòu)性能，混凝土的水利基礎(chǔ)設(shè)施整體結(jié)構(gòu)無法達到最基本的耐久性與堅固性。工程混凝土作為主體的道路橋梁，如果缺少了實體強度，那么水利工程就會頻繁發(fā)生表面裂縫與基礎(chǔ)部位沉降。水利施工人員在灌注混凝土以及攪拌混凝土時，經(jīng)常容易忽視檢測混凝土的結(jié)構(gòu)整體強度，現(xiàn)澆施工后的混凝土結(jié)構(gòu)就會發(fā)生缺陷，引發(fā)水利基礎(chǔ)設(shè)施的顯著沉降。形成混凝土裂縫的重要根源在于外界溫度改變，混凝土的現(xiàn)澆施工流程缺少規(guī)范程度。水利混凝土的結(jié)構(gòu)材料本身具有熱脹冷縮性，因此決定了工程混凝土可能會發(fā)生快速的體積膨脹縮小，客觀上增加了混凝土發(fā)生裂縫的可能。

3 水利工程中混凝土檢測試驗的質(zhì)量控制措施

近年來，混凝土材料在水利施工領(lǐng)域的實踐運用范圍正在快速趨向于擴大。水利施工的工程管理人員只有實現(xiàn)了混凝土的全面試驗檢測工作，混凝土的常見工程質(zhì)量隱患才能得到徹底的排查。信息化與自動化的檢測試驗技術(shù)實施方法有助于合理控制檢測試驗成本，同時保證了經(jīng)過試驗檢測的混凝土試件達到預期的質(zhì)量強度合格要求。具體在實施水利工程的質(zhì)量管控前提下，針對混凝土的水利施工材料需要關(guān)注以下檢測試驗完善要點。

3.1 合理設(shè)計混凝土的材料配比參數(shù)

混凝土的材料配比設(shè)計參數(shù)應(yīng)當體現(xiàn)為綜合性，避免遺漏關(guān)鍵的材料配比參數(shù)。工程設(shè)計人員通過實施全方位的材料配比數(shù)據(jù)計算方法，應(yīng)當能夠準確測定混凝土的最佳配比數(shù)據(jù)，從而合理優(yōu)化了現(xiàn)有的配比設(shè)計技術(shù)實施方案[7]。

在此前提下，水利工程的設(shè)計人員與施工人員之間需要展開實時性的配合溝通，做到提前防范水利混凝土的常見工程質(zhì)量缺陷。工程設(shè)計人員對于摻入工程材料中的純水比例、骨料砂石比例、外加劑比例等各項關(guān)鍵參數(shù)都要進行準確的統(tǒng)計計算，運用自動化的實踐技術(shù)手段來歸納形成完善的配比設(shè)計方案。

現(xiàn)階段的信息化與自動化檢測技術(shù)得到大范圍的普及應(yīng)用，切實保障了經(jīng)過全面測試的混凝土能夠滿足優(yōu)良的材料荷載強度的施工材料要求。水利工程的檢測專業(yè)人員需要對混凝土的強度改變影響因素給予準確的判斷，通過進行科學預測的技術(shù)方法來消除水利工程的結(jié)構(gòu)缺陷風險。對于各種不同類型的工程結(jié)構(gòu)材料都要進行預先的試件質(zhì)量檢測，并且禁止水利施工的技術(shù)人員采用未經(jīng)過檢測達標的工程施工材料。

3.2 按照正確順序來拌和制作混凝土

拌和混凝土與澆筑混凝土都要確保符合一定的施工流程順序，防止水利施工人員出于自身的主觀經(jīng)驗角度來實施混凝土的灌注操作、振搗操作與澆筑操作等。具體針對大體積的水利混凝土，在進行拌和施工中，關(guān)鍵就是要正確采用機械化的拌和施工輔助設(shè)施。混凝土的材料結(jié)構(gòu)如果存在孔洞或者蜂窩等缺陷，施工人員必須要立即著眼于詳細排查現(xiàn)有的材料質(zhì)量缺陷，進而實現(xiàn)從源頭上消除水利施工安全隱患的目標。

灌注混凝土的施工實踐措施需要建立在合理設(shè)計施工方案的基礎(chǔ)上，防止存在隨意性的灌注混凝土施工誤區(qū)。水利施工的業(yè)務(wù)人員之間需要展開密切的相互聯(lián)系，共同致力于混凝土的常見工程缺陷防范控制。對于水利混凝土與鋼筋結(jié)構(gòu)材料應(yīng)當確保形成牢固的連接整體，嚴格檢測混凝土與鋼筋結(jié)構(gòu)在各個時間段的工程強度變化。水利施工人員對于存在安全隱患的混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)應(yīng)當給予必要整改，提升工程質(zhì)量的監(jiān)管控制力度。

3.3 全面實施針對混凝土的材料成型養(yǎng)護工作

養(yǎng)護水利混凝土的重要實踐意義體現(xiàn)在防止混凝土發(fā)生裂縫或者缺損，進而保證了混凝土能夠具備良好的堅固程度。通常來講，養(yǎng)護水利基礎(chǔ)設(shè)施中的混凝土結(jié)構(gòu)主要應(yīng)當用到表面覆蓋養(yǎng)護或者灑水養(yǎng)護的專業(yè)技術(shù)方法，確保將純凈水均勻噴灑在混凝土的工程表面部位[8]。養(yǎng)護水利基礎(chǔ)設(shè)施的混凝土結(jié)構(gòu)需要滿足最基本的養(yǎng)護期限長度，避免對于工程養(yǎng)護模板進行提前的拆除操作。工程管理人員應(yīng)當密切觀察混凝土的凝固狀態(tài)，靈活確定養(yǎng)護混凝土的最佳時間長度。

混凝土的養(yǎng)護工作與成型管理工作應(yīng)當置于關(guān)鍵的工程管理措施地位，水利工程的管理監(jiān)督人員必須要負責開展全方位的施工材料檢測，工程混凝土的材料安全性能指標應(yīng)當?shù)玫綄崟r性的判斷，合理限定混凝土的材料采購渠道。技術(shù)人員澆筑混凝土的操作實施頻率應(yīng)當?shù)玫綔蚀_的把握，確保實現(xiàn)均勻澆筑混凝土的良好實施價值。對于澆筑水利工程混凝土的實施過程應(yīng)當給予必要的工程質(zhì)量控制，防控工程混凝土的裂縫缺陷。工程混凝土的施工材料應(yīng)當限定于最佳的配比參數(shù)，振搗與澆筑混凝土的操作過程盡可能地避免出現(xiàn)突然中止情況。水利工程的技術(shù)人員對于澆筑混凝土的環(huán)境溫度以及濕度條件應(yīng)當進行動態(tài)化的掌控，持續(xù)完成澆筑混凝土的施工過程。養(yǎng)護水利工程混凝土的目標就是要保證混凝土符合結(jié)構(gòu)堅固性，對于存在缺損的混凝土結(jié)構(gòu)部位給予必要的補齊。養(yǎng)護混凝土的重要實施途徑就是覆蓋草墊或者塑料薄膜，防止潮濕氣流侵入混凝土結(jié)構(gòu)。水利施工的監(jiān)管負責人員應(yīng)當重點著眼于工程混凝土的材料強度檢測，確保摻入改良劑后的工程混凝土能夠達到優(yōu)良的結(jié)構(gòu)強度。

4 結(jié)語

經(jīng)上文分析可見，混凝土構(gòu)成了現(xiàn)階段水利施工中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料，因此體現(xiàn)了嚴格測試混凝土結(jié)構(gòu)缺陷的必要性。目前，工程檢測技術(shù)人員已能夠運用智能化的傳感設(shè)備儀器來準確判斷混凝土的結(jié)構(gòu)缺陷產(chǎn)生部位，由此可實現(xiàn)精確性更好的材料質(zhì)量測試目標。具體在完善與創(chuàng)新混凝土的材料試驗檢測技術(shù)過程中，關(guān)鍵的技術(shù)完善路徑應(yīng)當落實在合理設(shè)計混凝土的材料配比參數(shù)，依照正確順序來拌和制作混凝土，全面落實對混凝土材料成型養(yǎng)護等科學措施。