水利工程中混凝土檢測(cè)試驗(yàn)及其質(zhì)量控制措施

李 龍

（山東省水利工程試驗(yàn)中心有限公司，山東 濟(jì)南 250000）

水利建設(shè)是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的基礎(chǔ)工程，它在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人民生活中起著舉足輕重的作用。作為水利工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，混凝土施工在許多工程項(xiàng)目中都存在著混凝土配比不合理、混凝土材料不達(dá)標(biāo)、混凝土離析等問(wèn)題，嚴(yán)重影響了水利工程的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和功能作用的發(fā)揮。所以，深入探討和分析水利工程中混凝土檢測(cè)試驗(yàn)的措施、要點(diǎn)和質(zhì)量控制是非常必要的。

1 水工混凝土的材料與特性

混凝土以水泥和骨料為主，任一材料的使用及配比不合理，均有可能導(dǎo)致工程質(zhì)量問(wèn)題，如出現(xiàn)蜂窩狀、凹凸不平、局部脫落、裂縫、露筋等一系列質(zhì)量問(wèn)題，這給水利工程的整體質(zhì)量和運(yùn)行安全穩(wěn)定帶來(lái)了很大的威脅[1]。如：一是混凝土材料中水泥含量過(guò)高或過(guò)低、水泥型號(hào)、水泥強(qiáng)度等級(jí)不當(dāng)，都會(huì)影響混凝土強(qiáng)度，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫等一系列問(wèn)題。二是細(xì)集料會(huì)對(duì)混凝土的性質(zhì)、抗裂等產(chǎn)生影響，混凝土施工要保證細(xì)骨料的清潔、嚴(yán)格控制細(xì)度模數(shù)，保證配合比例合適。三是粗集料對(duì)混凝土的強(qiáng)度、收縮性、抗裂性有一定的影響，要根據(jù)具體工程項(xiàng)目施工要求，合理控制所觸及的尺寸。四是在水利工程混凝土施工中，也要采用摻和劑，以起到調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間，提高混凝土耐久性和強(qiáng)度的作用，需要根據(jù)具體施工要求選用合適的摻和劑。

2 水工混凝土檢驗(yàn)試驗(yàn)

水利混凝土品質(zhì)的優(yōu)劣直接影響著水利水電工程建設(shè)品質(zhì)，高品質(zhì)混凝土是工程施工工作井然有序地開(kāi)展的根基和前提條件，也是確保工程施工質(zhì)量的主要保證[2]。因此，在具體工作上，有關(guān)工作人員應(yīng)重視混凝土檢測(cè)測(cè)試的進(jìn)行，并對(duì)水泥混凝土進(jìn)行全方位仔細(xì)地分析，保證混凝土符合水利工程工作施工的需要，確保項(xiàng)目進(jìn)度和施工品質(zhì)。

2.1 抗壓力

在具體運(yùn)用中，水利水電工程必須承擔(dān)多種多樣壓力，因而混凝土的抗壓性能是檢驗(yàn)工作的關(guān)鍵?；貜椃ㄔ诨炷量箟盒阅軝z測(cè)中運(yùn)用較多，根據(jù)對(duì)水泥混凝土表層回彈值的剖析，能夠穩(wěn)定地預(yù)測(cè)分析混凝土的抗壓能力，進(jìn)而為有關(guān)工作人員使用混凝土給予依據(jù)[3]。這樣就用不到檢測(cè)員了，并且挑選時(shí)間也非常短、經(jīng)費(fèi)預(yù)算也非常少，適合具體工作的需要，因此必須多方面推廣和運(yùn)用。

2.2 致密性

水工混凝土的密實(shí)度直接影響到工程的施工質(zhì)量，在實(shí)際工作中，有關(guān)人員必須重視混凝土的密實(shí)度檢測(cè)。采用彈性波檢測(cè)方法，能有效地檢測(cè)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在的缺陷，從而達(dá)到篩選混凝土的目的。

3 檢查內(nèi)容和方法

3.1 強(qiáng)度檢驗(yàn)

在水利建設(shè)中，混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度對(duì)壩體的承載能力、使用壽命、壩體安全等都有很大的影響，所以混凝土材料的抗壓強(qiáng)度針對(duì)改進(jìn)水利工程壩體的質(zhì)量水平具有極為關(guān)鍵的意義。在水利工程建設(shè)中，對(duì)混凝土材料的強(qiáng)度要求往往高于一般的建筑工程。相關(guān)檢驗(yàn)工作需要技術(shù)員對(duì)混凝土攪拌站出料口進(jìn)行科學(xué)取樣，在此過(guò)程中要控制好時(shí)間、批次等各方面的因素[4]。再將取樣后的混凝土材料澆注于模板內(nèi)，做好后續(xù)的養(yǎng)護(hù)工作。對(duì)固化后的混凝土塊進(jìn)行彈性模量測(cè)試，對(duì)其拉伸性能進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)其抗折性進(jìn)行測(cè)試。

3.2 抗壓測(cè)試

在水利建設(shè)中，壩體需要承受較大的水側(cè)壓力，因此大壩混凝土的抗壓能力對(duì)大壩本身的穩(wěn)定性、運(yùn)行的持續(xù)性和長(zhǎng)期的安全都有很大影響。拉拔方式能夠用于檢驗(yàn)混凝土的抗壓能力、鉆芯法、回彈綜合法和射釘?shù)?。以上所述各?lèi)檢驗(yàn)方式在具體運(yùn)用環(huán)節(jié)中也會(huì)產(chǎn)生許多優(yōu)缺點(diǎn)[5]，比如在檢驗(yàn)混凝土材料抗壓能力時(shí)，采用芯棒檢測(cè)混凝土材料，往往要用壓力機(jī)對(duì)其施加壓力，用間歇增大壓力檢測(cè)有關(guān)混凝土試件的抗壓性能是否滿足工程要求，但缺點(diǎn)是有可能會(huì)破壞局部混凝土結(jié)構(gòu)。

3.3 密度測(cè)定

在澆筑混凝土材料時(shí)，必須進(jìn)行嚴(yán)格的振搗操作，以保證其內(nèi)部沒(méi)有任何氣孔，并促進(jìn)骨料與漿液間的均勻性，這種特性可以概括為混凝土材料的密實(shí)性。而水利工程中的壩體一般都要求采用分層澆筑混凝土的技術(shù)措施以達(dá)到整體高度，如果前后澆筑部位不能進(jìn)行充分的振搗密實(shí)，就有可能導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)承載力嚴(yán)重受損，進(jìn)而威脅到水利工程的整體安全。熱圖具有無(wú)損的特點(diǎn)，在不破壞混凝土結(jié)構(gòu)的情況下可以獲得比較精確的檢測(cè)結(jié)果。還可以使用電磁波法進(jìn)行檢測(cè)，能夠分析混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在的問(wèn)題，并對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的致密性進(jìn)行判斷。

3.4 鋼筋銹蝕檢測(cè)

水工建筑中需要在混凝土材料中布置一定數(shù)量的鋼筋材料，使其具有良好的強(qiáng)度、抗拉性等。工程所用鋼筋材料必須具有足夠的抗拉性，并且不會(huì)有任何的銹蝕，因?yàn)殇摻畈牧弦坏┯袖P蝕的情況，就會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)在隨后的使用中出現(xiàn)大小裂縫。結(jié)合實(shí)際情況，目前最常用的鋼筋銹蝕情況檢測(cè)方法是半電池電位法，由于鋼筋材料在不同介質(zhì)下對(duì)電壓所產(chǎn)生的影響具有明顯不同，所以通過(guò)測(cè)量電壓的變化就能對(duì)鋼筋的銹蝕情況做出判斷。

4 水工混凝土施工質(zhì)量控制措施

4.1 嚴(yán)格控制混凝土材料的用量

水泥制品質(zhì)量的好壞直接影響到工程項(xiàng)目的質(zhì)量，需要加強(qiáng)對(duì)各種材料質(zhì)量的監(jiān)督與控制。一是嚴(yán)格按照水利工程項(xiàng)目施工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要求，規(guī)范采購(gòu)材料，并做好進(jìn)場(chǎng)材料的檢查驗(yàn)收工作。二是做好施工現(xiàn)場(chǎng)材料的保存與保管，避免外界因素對(duì)材料的品質(zhì)、性能產(chǎn)生影響，例如防止水泥變質(zhì)、鋼筋銹蝕等。三是確保水泥、粗集料、細(xì)集料的配比合理，嚴(yán)格按照試驗(yàn)和試驗(yàn)的數(shù)據(jù)要求及工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行，并對(duì)各種材料的使用進(jìn)行嚴(yán)格的審核，在混凝土充分?jǐn)嚢韬螅拍苡行У乇苊饣炷敛牧襄e(cuò)配、漏配引起的一系列質(zhì)量問(wèn)題保證水泥的配比合適、粒度合適、物料尺寸、含泥量等符合工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求[6]。

4.2 強(qiáng)化混凝土的養(yǎng)護(hù)管理

在混凝土施工過(guò)程中，認(rèn)真做好養(yǎng)護(hù)管理，防止硬化或受日曬雨淋，破壞混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和性能，產(chǎn)生裂縫等一系列問(wèn)題。一是實(shí)行自然保護(hù)，即規(guī)范澆筑施工，并在澆筑完畢后12 小時(shí)內(nèi)自然養(yǎng)護(hù)，在此期間避免碾壓、劈打等一系列操作。二是實(shí)行熱養(yǎng)，即在澆筑施工結(jié)束后，對(duì)混凝土進(jìn)行覆蓋，起到一定的保溫、保水作用，避免因混凝土干縮引起裂縫問(wèn)題，避免因混凝土受凍而影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及強(qiáng)度。

4.3 確保混凝土澆筑的施工規(guī)范

澆筑施工是混凝土施工的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)確保此過(guò)程施工規(guī)范，避免因不恰當(dāng)操作等引起的質(zhì)量問(wèn)題。一是澆筑施工前，要進(jìn)行干凈、清潔，確保模板及鋼筋表面無(wú)雜物。二是確?；炷敛牧铣浞?jǐn)嚢瑁瑴囟瓤煽刂圃?℃以上。三是通常采取分層澆筑法完成施工，在這個(gè)環(huán)節(jié)中需科學(xué)規(guī)范地調(diào)節(jié)每一層澆筑的厚度維持20 厘米之上，并嚴(yán)格控制中間間隔時(shí)間，規(guī)范澆筑施工工藝，確保澆筑施工一次完成，避免混凝土分層、泌水、離析等問(wèn)題。針對(duì)混凝土的運(yùn)輸，也要做好管理工作，很多水利工程所使用的混凝土并不在現(xiàn)場(chǎng)攪拌，可能需要長(zhǎng)途運(yùn)輸，為避免運(yùn)輸過(guò)程中混凝土變質(zhì)，可以使用氈布覆蓋，還可以調(diào)整攪拌地點(diǎn)，縮短混凝土的運(yùn)輸距離，避免混凝土出現(xiàn)離析問(wèn)題[7]。合理制定運(yùn)輸計(jì)劃，也能在滿足供應(yīng)需求的情況下，減少現(xiàn)場(chǎng)的混凝土堆積，達(dá)到管理效果。

4.4 建設(shè)高水平建設(shè)團(tuán)隊(duì)

在水利工程中，施工隊(duì)伍的綜合能力對(duì)混凝土質(zhì)量管理有一定的影響，因此相關(guān)部門(mén)應(yīng)積極主動(dòng)建設(shè)一流的施工人員，為混凝土質(zhì)量控制給予可靠的人力資源保障。實(shí)踐活動(dòng)中，有關(guān)企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有施工隊(duì)伍的學(xué)習(xí)培訓(xùn)，激勵(lì)和正確引導(dǎo)施工隊(duì)伍培訓(xùn)和應(yīng)用專(zhuān)業(yè)的觀念與技術(shù)，確保施工隊(duì)伍能融入現(xiàn)階段工作，進(jìn)而提高質(zhì)量管理工作的效率。

與此同時(shí)，有關(guān)部門(mén)要高度重視錄用技術(shù)專(zhuān)業(yè)工作人員，提升錄取標(biāo)準(zhǔn)，向施工人員引入新生力量，提升施工人員構(gòu)造，進(jìn)一步提升施工人員的綜合能力，進(jìn)而推動(dòng)混凝土質(zhì)量管理能力的提高，從而提升水利工程工作質(zhì)量。

4.5 加強(qiáng)混凝土材料管理

采購(gòu)員在購(gòu)買(mǎi)過(guò)程中需要塑造長(zhǎng)期的意識(shí)，不能盲目地追求短期內(nèi)經(jīng)濟(jì)收益，在確保原料品質(zhì)的條件下，對(duì)產(chǎn)品成本進(jìn)行管理。采購(gòu)員在實(shí)際工作中要多方面分析原材料市場(chǎng)，在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行采購(gòu)工作，提升采購(gòu)工作水準(zhǔn)，防止多余的資金消耗，完成經(jīng)濟(jì)收益利潤(rùn)最大化。運(yùn)輸業(yè)應(yīng)充分把握各種原材料對(duì)外部環(huán)境的要求，并挑選適宜的運(yùn)輸工具，以防輸送過(guò)程中對(duì)原料品質(zhì)造成不良影響。攪拌前工作人員要再一次檢查原材料，防止出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，以此來(lái)提高混凝土的質(zhì)量。

此外，有關(guān)部門(mén)還應(yīng)制定相應(yīng)的規(guī)章制度，規(guī)范混凝土材料的監(jiān)管工作，明確監(jiān)管人員的職責(zé)，并對(duì)其進(jìn)行獎(jiǎng)懲。調(diào)動(dòng)員工的工作熱情，促進(jìn)員工對(duì)工作上存在的問(wèn)題加以改進(jìn)，以確?；炷猎喜少?gòu)、運(yùn)送等工作井然有序地開(kāi)展，從而實(shí)現(xiàn)混凝土質(zhì)量管理。

混凝土的質(zhì)量控制?；炷潦撬こ套顬橹匾脑希谒腥芙夂竽芎凸橇习l(fā)生膠結(jié)作用，目前硅酸鹽水泥、中熱硅酸鹽水泥等等都是比較常見(jiàn)的水泥種類(lèi)。為了降低堿性骨料的堿性，一般在混凝土配置時(shí)會(huì)選擇中熱或者低熱水泥，保證混凝土的堿性與要求相符。在使用之前，也要開(kāi)展實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，了解混凝土的性能，保證其能滿足相關(guān)規(guī)范的要求。施工現(xiàn)場(chǎng)的水泥也要通過(guò)實(shí)驗(yàn)審核，避免不合格水泥進(jìn)入施工場(chǎng)地。

砂的質(zhì)量控制?；炷涟柚茣r(shí)需要以砂作為細(xì)骨料，使用之前應(yīng)該在每400 方中選取一份砂進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)工作。要保證砂的配級(jí)良好，其中不含有雜物，而且質(zhì)地堅(jiān)硬，細(xì)度模數(shù)需要控制在2.4-2.8，并結(jié)合砂料的實(shí)際情況分析水泥的用量。如果檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)存在具有活性的骨料，應(yīng)該進(jìn)行細(xì)致分析，研究其是否可以使用。

粗骨料的質(zhì)量控制。水利工程施工中，粗骨料的選擇需要滿足《水工混凝土施工規(guī)范》要求，所使用粗骨料粒徑應(yīng)該在混凝土板厚度的一半、構(gòu)件較小邊長(zhǎng)度的四分之一以及控制在鋼筋間距的三分之二以內(nèi)。如果混凝土構(gòu)件的鋼筋用量較少，甚至并未使用鋼筋，則選擇粗骨料時(shí)應(yīng)該以大粒徑的骨料為主，施工中也要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)做好安排，避免出現(xiàn)不同級(jí)別骨料之間的混雜。

外加劑。外加劑能夠改變混凝土的性能，比如調(diào)節(jié)混凝土的凝結(jié)時(shí)間、混凝土和易性、提升混凝土強(qiáng)度等等。加入外加劑之后可以讓混凝土的使用更加方便，節(jié)約水泥用量，提升結(jié)構(gòu)的總體質(zhì)量。選擇外加劑時(shí)要考慮工程對(duì)混凝土的性能要求，分析現(xiàn)場(chǎng)的氣候條件以及結(jié)合生產(chǎn)工藝?？梢詫?zhuān)門(mén)進(jìn)行試驗(yàn)，分析對(duì)混凝土性能的調(diào)節(jié)效果，以及設(shè)置合適的摻入量，保證能滿足性能指標(biāo)要求。

4.6 加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備管理

水利工程施工規(guī)模較大，所以必須大量使用機(jī)械設(shè)備，所以現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的管理和使用也決定了水利工程的施工水平。比如施工中會(huì)經(jīng)常使用到攪拌機(jī)，必須保證設(shè)備處于穩(wěn)定的狀態(tài)，才能確保攪拌工藝滿足要求。施工現(xiàn)場(chǎng)也要做好對(duì)機(jī)械設(shè)備的養(yǎng)護(hù)工作，及時(shí)檢查設(shè)備狀態(tài)，避免由于設(shè)備缺陷導(dǎo)致施工事故或者影響施工進(jìn)度和質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

在水利建設(shè)中，各種大型構(gòu)筑物的澆筑都需要采用鋼筋混凝土材料。混凝土材料質(zhì)量取決于混凝土的強(qiáng)度、抗壓性、承載力、鋼筋材料的防銹性等，因此在施工環(huán)節(jié)中需采用非常嚴(yán)格的技術(shù)措施，對(duì)其上述各方面性能進(jìn)行檢測(cè)，接著根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果合理調(diào)整原料的配比及各種原料的質(zhì)量等因素。