水利工程質(zhì)量檢測中混凝土的檢驗問題及對策

王錦

（湖南四興工程檢測咨詢有限公司 湖南邵陽 422000）

混凝土是水利工程建設(shè)過程中的一項重要原材料，因此，對于混凝土的各方面都有著較高的要求。只有保證混凝土的質(zhì)量，保證其符合相關(guān)建筑要求的標(biāo)準(zhǔn)，才能夠?qū)崿F(xiàn)水利工程的安全性和穩(wěn)定性，提高水利工程的經(jīng)濟效益。現(xiàn)階段，我國水利工程在建設(shè)過程中還是會存在一定的問題，如針對混凝土的檢測試驗和質(zhì)量控制不夠全面、相應(yīng)的施工技術(shù)不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，因此，水利工程在建設(shè)過程中很容易出現(xiàn)失誤。

1 水利工程中混凝土的材料及特點

混凝土主要是由水泥和骨料組成，任意材料的使用和配比不合理都可能會造成工程質(zhì)量問題，如出現(xiàn)蜂窩、凹凸不平、局部脫落、裂縫、露筋等一系列的質(zhì)量問題，從而對水利工程的整體質(zhì)量和運行的安全穩(wěn)定性造成極大的威脅，具體如下。

（1）如果混凝土材料中水泥分量過高或過低、水泥的型號和強度等級不合適，都會對混凝土的強度造成影響，從而出現(xiàn)裂縫等一系列的問題。

（2）細(xì)集料會對混凝土的性能、抗裂性等造成影響，混凝土施工要保證細(xì)集料干凈、嚴(yán)格控制細(xì)度模數(shù)、保證配比適合。

（3）粗集料會對混凝土的強度、干縮性能、抗裂性能造成一定的影響，要根據(jù)具體工程項目施工建設(shè)的相關(guān)要求，合理地控制粗集料的大小。

（4）在水利工程混凝土施工中還會使用到摻加劑，以起到一定程度上的調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間，提高混凝土耐久性、強度的作用，需要根據(jù)具體施工的要求，選擇適合的摻加劑。

2 水利工程混凝土檢測內(nèi)容要點

2.1 科學(xué)合理的混凝土強度檢測

現(xiàn)階段，我國水利工程混凝土檢測技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，比如，通過混凝土強度檢測便可有效掌握混凝土性質(zhì)參數(shù)，實踐期間，相應(yīng)人員往往需以現(xiàn)行《水工混凝土試驗規(guī)程》文件為主要參考標(biāo)準(zhǔn)，對受檢混凝土強度、質(zhì)量等方面的進(jìn)行全方位檢驗測試。相應(yīng)人員必須以混凝土施工后標(biāo)準(zhǔn)天數(shù)為基礎(chǔ)，在混凝土攪拌機出口區(qū)域進(jìn)行樣品收集做標(biāo)準(zhǔn)試件，以此使最終混凝土強度檢測結(jié)果的可靠性和精準(zhǔn)性能夠得到保障［1］。

2.2 混凝土抗壓強度檢測

實體混凝土抗壓強度檢測也是現(xiàn)階段我國水利混凝土檢測的主要內(nèi)容，實踐期間，檢測者常會采取回彈、超聲波、鉆芯方法來開展混凝土抗壓檢測?；貜椃椒ū旧砭哂胁僮骱唵?、成本可控的優(yōu)勢特征，通過檢測混凝土表面彈性參數(shù)（經(jīng)過回彈得出混凝土表面彈性），做抗壓性能換算校驗便可了解混凝土抗壓水平。超聲波法檢測混凝土抗壓強度，采用預(yù)留不少于10組的混凝土試件，建立強度—波速關(guān)系，檢測實體混凝土抗壓強度和均勻性。但需要注意的是，用回彈法檢測混凝土抗壓強度雖然操作簡單，成本可控，可該方法所檢測數(shù)據(jù)混凝土表面強度；而超聲法檢測混凝土抗壓強度需預(yù)留混凝土試件及不宜混凝土抗壓強度在45MPa 以上或在超聲波傳播方向鋼筋布置密集等情況。所以現(xiàn)階段很多檢測者開始用鉆芯方法來對水利工程混凝土做抗壓強度檢測。鉆芯方法即檢測者根據(jù)實際情況鉆取相應(yīng)混凝土表層至土芯位置，分析其內(nèi)部抗壓性能，從而得出受檢混凝土抗壓能力。該方法較之回彈、超聲波方法，無疑也會對實體混凝土表層結(jié)構(gòu)造成一定損害，但該方法所得結(jié)果可靠性、精準(zhǔn)性卻有明顯保障。具體實踐期間，檢測者需以現(xiàn)場情況和工程特性為基礎(chǔ)，綜合考量，合理選擇最佳方法，來完成實體混凝土抗壓強度檢測［2］。

2.3 針對混凝土的密實度檢測

針對水利工程混凝土的密實度檢測，多采用彈性波檢測和電磁波檢測方法，原理即通過電磁波在混凝土內(nèi)部運動，檢測其結(jié)構(gòu)質(zhì)量穩(wěn)定性，如果混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在缺陷，此時，電磁波便會出現(xiàn)速度、方向等波特征變化的現(xiàn)象。此類方法旨在精準(zhǔn)測出澆筑后混凝土的整體密實度水平，以防止混凝土密度不達(dá)標(biāo)，影響水利建筑的承重安全。隨著近年來我國科技水平的進(jìn)步，目前正在進(jìn)行混凝土密實度檢測期間，常會采取紅外熱成像等技術(shù)來開展相關(guān)檢測工作，這種現(xiàn)代化技術(shù)屬于無損檢測技術(shù)范疇，本身不會對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生任何影響，且檢測效率、檢測精準(zhǔn)性也有一定保障［3］。

2.4 水利工程中鋼筋腐蝕度檢測

水利工程中鋼筋腐蝕度檢測同樣是混凝土檢測的重要組成內(nèi)容，該檢測環(huán)節(jié)旨在評估混凝土中鋼筋的耐久性。就目前現(xiàn)實情況而言，我國大部分水利工程在這方面的檢測主要借助半電位法、混凝土電阻率法來實現(xiàn)。半電位法檢測操作方法原理則是在鋼筋結(jié)構(gòu)上做銅線連接專用鋼筋半電位銹蝕檢測設(shè)備，檢測者經(jīng)不同電介質(zhì)來予以實時測試，通過電壓變化判定受檢混凝土中鋼筋腐蝕程度，該方法所測結(jié)果精準(zhǔn)性、可靠性也相對較高。但半電位法不適用于已飽水和接近飽水的混凝土構(gòu)件。因為半電池電位法、混凝土電阻率法所判定鋼筋銹蝕的方法為間接法，所以現(xiàn)場結(jié)構(gòu)檢測時需局部驗證。又因砼的碳化導(dǎo)致混凝土電阻率變化，所以利用半電位法與混凝土電阻率法測試結(jié)果來綜合評價砼中鋼筋耐久性更加可靠［4］。

3 影響水利工程混凝土質(zhì)量的因素

3.1 原材料的影響

制造混凝土?xí)r需要對材料的選擇進(jìn)行準(zhǔn)確的選取，主要是其制備需要的原材料種類繁多，水泥、水、砂、石和外加劑最為常見。就原材料而言，質(zhì)量和混凝土的等級呈正相關(guān)。如果未合理地對混凝土材料進(jìn)行選擇，后續(xù)的制作和技術(shù)手段都不能起到加強或者檢測的作用，都會與設(shè)計的材料力學(xué)性能出現(xiàn)或多或少的偏差，造成成本的嚴(yán)重浪費［5］。

3.2 不合理的配合比

合理的配合比是高質(zhì)量混凝土的前提。提高整體混凝土結(jié)構(gòu)的可靠性，每個環(huán)節(jié)都是需要精確的把握和控制。在原材料都是合適的前提下，需要按照工作人員設(shè)計的配合比進(jìn)行正確準(zhǔn)確地配合比，這樣才能達(dá)到計劃中質(zhì)量優(yōu)異的混凝土?；炷了俊⒑沉?、水灰百分比，任何一個環(huán)節(jié)的不規(guī)范配比都會引起質(zhì)量問題，給工程質(zhì)量造成損失。因此，嚴(yán)格控制并執(zhí)行對應(yīng)的配合比尤為重要［6］。

3.3 混凝土的澆筑和養(yǎng)護

混凝土的模板支設(shè)和振搗是在澆筑過程中需要注意的兩個方面。在進(jìn)行模板支設(shè)時，各個尺寸、形狀滿足設(shè)計要求。在混凝土振搗過程中，技巧也是必不可少的?；炷脸尚秃褪┕べ|(zhì)量達(dá)標(biāo)是兩個不同的概念，混凝土外層凝固繼續(xù)呈現(xiàn)水泥硬化特征，進(jìn)而強度還在不斷地增加?；炷恋酿B(yǎng)護對于整個混凝土的質(zhì)量起著后續(xù)的穩(wěn)定作用。

4 提高混凝土質(zhì)量的有效對策

4.1 嚴(yán)格控制混凝土材料的用量

水泥制品的質(zhì)量將直接影響到工程項目的質(zhì)量，需要加強對各種材料質(zhì)量的監(jiān)督與控制。一是嚴(yán)格按照水利工程項目施工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要求，規(guī)范采購材料，并做好進(jìn)場材料的檢查驗收工作。二是做好施工現(xiàn)場材料的保存與保管，避免外界因素對材料的品質(zhì)、性能產(chǎn)生影響，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)格按照試驗和試驗的數(shù)據(jù)要求及工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行，并對各種材料的使用進(jìn)行嚴(yán)格的審核。在混凝土充分?jǐn)嚢韬?，才能有效地避免混凝土材料錯配、漏配引起的一系列質(zhì)量問題，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。

4.2 重視混凝土試驗塊管理

如果混凝土試驗塊制作和管理過程中存在問題，就會影響混凝土質(zhì)量，因此，要控制混凝土的質(zhì)量，必須重視對混凝土試驗塊的制作與管理。首先，在水利工程的建設(shè)過程，不論是取樣還是檢測試驗，都必須安排具有專業(yè)技能與知識的人員進(jìn)行操作和監(jiān)督。其次，相關(guān)單位和部門應(yīng)結(jié)合實際情況，制定完善的混凝土試驗塊制作與管理等方面的制度和標(biāo)準(zhǔn)，通過制定標(biāo)準(zhǔn)明確制作要點及要求，明確責(zé)任劃分、獎懲制度等內(nèi)容，從制度上提高試驗塊檢驗的質(zhì)量和效果。同時，還應(yīng)加強對混凝土試驗塊檢測全過程的監(jiān)督管理，避免一切偷工減料、敷衍了事的情況出現(xiàn)。

4.3 加強混凝土材料管理

（1）混凝土的質(zhì)量控制。混凝土是水利工程最為重要的原料，在水中溶解后能和骨料發(fā)生膠結(jié)作用，目前，硅酸鹽水泥、中熱硅酸鹽水泥等都是比較常見的水泥種類。為了降低堿性骨料的堿性，一般在混凝土配置時會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，也要開展實驗檢測，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)場的水泥也要通過實驗復(fù)檢合格方能使用，避免不合格水泥進(jìn)入施工場地。

（2）砂的質(zhì)量控制。混凝土拌制時需要以砂作為細(xì)骨料，使用之前，應(yīng)該在每400 方中選取1 份砂進(jìn)行質(zhì)量檢測工作。要保證砂的配級良好，其中不含有雜物，而且質(zhì)地堅硬，細(xì)度模數(shù)需要控制在2.4～2.8，并結(jié)合砂料的實際情況分析水泥的用量。如果檢測中發(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。

（3）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)件較小邊長度的1/4，以及控制在鋼筋間距的2/3 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，則選擇粗骨料時應(yīng)該以大粒徑的骨料為主，施工中也要對現(xiàn)場做好安排，避免出現(xiàn)不同級別骨料之間的混雜。

（4）外加劑。外加劑能夠改變混凝土的性能，如調(diào)節(jié)混凝土的凝結(jié)時間、混凝土和易性、提升混凝土強度等。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，要考慮工程對混凝土的性能要求，分析現(xiàn)場的氣候條件以及結(jié)合生產(chǎn)工藝?？梢詫ｉT進(jìn)行試驗，分析對混凝土性能的調(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。

4.4 加強現(xiàn)場設(shè)備管理

水利工程施工規(guī)模較大，必須大量使用機械設(shè)備，所以現(xiàn)場設(shè)備的管理和使用也決定了水利工程的施工水平。比如施工中會經(jīng)常使用到攪拌機，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)場也要做好對機械設(shè)備的養(yǎng)護工作，及時檢查設(shè)備狀態(tài)，避免由于設(shè)備缺陷導(dǎo)致施工事故或影響施工進(jìn)度和質(zhì)量。

4.5 確?；炷翝仓氖┕ひ?guī)范

澆筑施工是混凝土施工的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)確保此過程施工規(guī)范，避免因不恰當(dāng)操作等引起的質(zhì)量問題。一是澆筑施工前，要進(jìn)行清潔處理，確保模板及鋼筋表面無雜物。二是確?；炷敛牧铣浞?jǐn)嚢?，溫度可控制?℃以上。三是通常采取分層澆筑法完成施工，在這個環(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20cm 之上，并嚴(yán)格控制中間間隔時間，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、離析等問題。針對混凝土的運輸，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)場攪拌，可能需要長途運輸，為避免運輸過程中混凝土變質(zhì)，可以使用氈布覆蓋，還可以調(diào)整攪拌地點，縮短混凝土的運輸距離，避免混凝土出現(xiàn)離析問題。合理制訂運輸計劃，也能在滿足供應(yīng)需求的情況下，減少現(xiàn)場的混凝土堆積，達(dá)到管理效果。

4.6 建立健全現(xiàn)場試驗機制提升監(jiān)督效率

從施工質(zhì)量檢測層面出發(fā)，建立健全的現(xiàn)場試驗機制并提升監(jiān)督效率，來達(dá)到提高水利工程混凝土質(zhì)量的目的，明確現(xiàn)場試驗室、原材料檢驗室、測溫室、資料室、試驗設(shè)備室等資源、配置布設(shè)的專業(yè)合理性，突出現(xiàn)場中心實驗室的主體地位，每一項環(huán)節(jié)嚴(yán)格按照規(guī)范操作，注重各類檢測報告數(shù)據(jù)信息的真實性和準(zhǔn)確性，為工程質(zhì)量保障提供詳盡的數(shù)據(jù)支撐，從而使施工階段水利工程混凝土質(zhì)量管理效果可以完全達(dá)到預(yù)期。

4.7 加強混凝土養(yǎng)護管理

認(rèn)真做好混凝土施工過程中的養(yǎng)護管理工作，防止混凝土硬化或者是受到日曬雨淋的影響而破壞混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和性能，產(chǎn)生裂縫等一系列的問題。

（1）落實自然養(yǎng)護，即規(guī)范化地進(jìn)行澆筑施工，并在澆筑完成12h內(nèi)進(jìn)行自然養(yǎng)護，在這一段時間內(nèi)，避免碾壓、劈打等一系列的操作。

（2）落實加熱養(yǎng)護，即在澆筑施工完成后對混凝土進(jìn)行覆蓋，以起到一定程度的保溫保濕的作用，避免因混凝土干縮造成的裂縫問題，避免因混凝土受到凍害而影響其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和強度。

5 結(jié)語

綜上所述，通過對水利工程混凝土檢測與質(zhì)量管理分析，可以看出，現(xiàn)階段，我國對于水利工程混凝土檢測主要包含混凝土強度檢測、混凝土抗壓檢測、混凝土的密實度檢測、鋼筋腐蝕度檢測等內(nèi)容，實踐期間，對其質(zhì)量控制管理則需從澆筑成型期的全方位保養(yǎng)防護、全面嚴(yán)控混凝土制作期間原材質(zhì)量、科學(xué)配比實時監(jiān)督混凝土質(zhì)量等方面做起，才能保障最終水利工程品質(zhì)安全完全達(dá)到預(yù)期，這也是我國水利建筑行業(yè)施工水平得以不斷提高進(jìn)步的基礎(chǔ)條件。