水工混凝土材料的性能及質量檢測探究

王小勇

陳宇翔，劉進寶主編

中國水利水電出版社出版

水工建筑物作為水利水電工程的重要基礎，其建設與施工質量的優劣對于水利水電工程的質量至關重要，因此水利水電工程在建設水工建筑時要十分重視其質量的可靠性。水工混凝土材料是水工建筑物最常用的一種建材，能夠有效保障水工建筑物在長期受水作用下的結構安全性，提高建筑物的抗腐蝕性、抗滲性以及抗船只與水波撞擊的能力，對這種建筑材料的性能及質量進行檢測，可有效把控水利水電工程的建筑質量。本文參考由陳宇翔、劉進寶主編的《水工混凝土材料檢測技術》一書，對水工常用建筑材料的性能與質量檢測技術進行闡述，為水利水電工程建設提供參考。

該書共分為八個項目：項目一簡單介紹建筑材料的基本性質，包括物理性質、力學性質以及其他性質；項目二為建筑材料檢測技術基礎；項目三對建筑鋼材檢測進行說明，如鋼材冶煉與分類、技術性能、技術標準以及鋼筋檢測等；項目四至項目六分別闡述細骨料、粗骨料以及水泥等建筑材料的主要技術性能和質量標準，并對其取樣與檢測方法予以詳細說明；項目七為混凝土檢測，包括混凝土拌和物的和易性、混凝土強度以及耐久性、外加摻和料及配合比設計等檢測內容；項目八介紹其他常用建筑材料，如氣硬性膠凝材料、建筑砂漿、防水材料以及土木合成材料等。

水工混凝土的原材料主要有水泥、砂石、骨料以及其他外加劑等。水工混凝土可分為多種類型，按照水位關系，可分為水下混凝土、水上混凝土和水位變動區混凝土；按照水工建筑物體積，可分為大體積內部混凝土、外部混凝土和非大體積混凝土；按照承受水壓與否，則可分為受水壓混凝土與不受水壓混凝土。在實際施工過程中，工程團隊會根據水工建筑物的位置、性能需求等條件對材料進行配比，從而制作出符合實際施工標準的混凝土。一般來說，水工混凝土經常暴露在空氣和水體中，會受到氣候及水體的影響，因此對混凝土的性能要求較高。對于暴露在空氣中的建筑物部分，其經常會受到雨雪風霜的侵蝕，因此應具有較強的抗風化能力和抗凍性。與水體接觸的建筑物部分，則應具有良好的抗沖刷、抗磨、抗滲等性能，如水利工程中的大體積壩，就要求其具有良好的抗震性、抗凍性，因此在施工時可針對大壩內外部環境的不同，通過澆筑不同性能的混凝土來提高其建筑質量，確保水工混凝土性能滿足要求。

通常情況下，在水工建筑物施工前，須對水工混凝土材料進行質量檢測，以確保其材料配比科學、合理。常見的水工混凝土質量檢測內容包括壓實度、平整度、抗壓能力以及抗裂性、耐久性、抗凍性等。其中壓實度檢測采用的是鉆芯法，可利用鉆芯機對已經碾壓完成的建筑物地面進行取樣，并將樣品進行檢驗，利用核子密度儀等儀器來測量混凝土的密度，從而確定水工混凝土材料的壓實度，以確保其符合水利工程施工質量標準。但需要注意的是，這種檢測方法會對已經完成的水工建筑物表面造成一定程度的破壞，且采樣時間也應處于混凝土已經碾壓完成、料物已足夠冷卻的階段，從而避免其壓實度性能檢測不準確。

對水工混凝土平整度進行檢測時，通常采取三米支持法、平整儀法等，其中三米支持法是指利用三米直尺對混凝土建筑進行等距測量，以測試建筑面的平整度，但這種檢測方法容易受到測量人員自身的影響，從而使檢測結果產生一定的誤差。平整儀、車載式顛簸累積儀等儀器的檢測精度較高，可以有效完成對水工混凝土平整度的檢測，尤其是車載式顛簸累積儀，可利用車輛通行狀況來衡量建筑地面的平整度，其數據更加精準。

水工混凝土的抗裂性能、抗腐蝕性能是確保水工建筑物質量的關鍵因素，因此對其進行檢測評估十分有必要。常見的抗裂性能、抗腐蝕性能質量檢測通常采用的是儀器檢測法，如裂縫計、位移計等，可對混凝土的裂縫長度、寬度及變形參數等具體數據進行測量，從而評估其抗裂性能。抗腐蝕性能檢測則多采用酸堿溶液法，可采集水工混凝土樣品，用不同酸堿度的溶液潑灑或浸泡，從而測量混凝土及其內部件的腐蝕速度，判定其腐蝕性能。此外，檢測人員還可通過測量水利水電工程中水體酸堿值數據來評估其對建筑物的腐蝕能力，依此優化混凝土配比和建筑結構設計，延長水利工程的壽命。

另外，水工混凝土的抗凍性、抗壓強度檢測也是其質量檢測的重要內容，通過對水工混凝土各項性能的檢測，人們可對水工混凝土建筑物的質量開展精細評估，從而確定其使用壽命，確保水工建筑能夠給社會經濟發展帶來助力。相信隨著水工混凝土質量檢測技術水平不斷提升，我國水利水電工程建設的發展也將越來越好。