水利工程中混凝土檢測(cè)試驗(yàn)及其質(zhì)量控制措施研究

李 偉

（珠江水利委員會(huì)珠江水利科學(xué)研究院，廣東 廣州 510610）

十四五時(shí)期，我國(guó)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(lái)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(huì)容易導(dǎo)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(duì)于水利工程的整體施工質(zhì)量提升帶來(lái)了負(fù)面影響。由此可知，全面系統(tǒng)化地檢測(cè)工程混凝土的結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性以及安全性具有顯著作用，工程材料的試驗(yàn)檢測(cè)實(shí)施要點(diǎn)應(yīng)集中于混凝土的抗壓性、材料強(qiáng)度與密實(shí)度測(cè)試等方面。

1 水利工程中混凝土檢測(cè)試驗(yàn)的基本內(nèi)容要點(diǎn)

1.1 檢測(cè)混凝土的抗壓性能

現(xiàn)階段的回彈檢測(cè)方法構(gòu)成了測(cè)試材料抗壓性能的主要實(shí)施途徑，全面檢測(cè)混凝土的材料抗壓性能需要建立在鉆芯檢測(cè)或者回彈檢測(cè)的專用儀器支撐前提下。具體針對(duì)鉆芯檢測(cè)混凝土的工程技術(shù)手段在進(jìn)行實(shí)踐運(yùn)用中，現(xiàn)階段的重要保障舉措應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)在鉆探截取混凝土的材料測(cè)試樣本，進(jìn)而采用鉆探測(cè)試的技術(shù)途徑來(lái)判斷材料樣本是否達(dá)到了預(yù)期的材料強(qiáng)度測(cè)試要求[1]。相比于破壞性的鉆芯測(cè)試技術(shù)手段而言，回彈檢測(cè)的混凝土測(cè)試方法并不會(huì)破壞既有的材料表面結(jié)構(gòu)，確保對(duì)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(shì)的回彈測(cè)試方法目前正在被廣泛適用于測(cè)試水利工程材料，據(jù)此實(shí)現(xiàn)了針對(duì)材料抗壓性能指標(biāo)的準(zhǔn)確判斷[2]。

1.2 檢測(cè)混凝土的材料強(qiáng)度

混凝土的材料整體強(qiáng)度只有達(dá)到了現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范的基本要求，才能切實(shí)保證經(jīng)過(guò)檢測(cè)后的水利基礎(chǔ)設(shè)施具備良好的荷載承受性能?；炷聊壳叭匀粚儆谒こ痰某Ｓ媒Y(jié)構(gòu)材料，因此決定了混凝土的材料強(qiáng)度指標(biāo)以及荷載支撐能力都要得到客觀的判斷。具體針對(duì)混凝土的結(jié)構(gòu)荷載性能，在實(shí)施全面檢測(cè)的過(guò)程中，需要按照現(xiàn)行的技術(shù)規(guī)范指標(biāo)給予判斷，確保做到完整收集材料測(cè)試的結(jié)構(gòu)件。工程檢測(cè)人員必須要準(zhǔn)確記錄混凝土試件的抗折性能、抗拉強(qiáng)度與荷載承受極限，避免存在各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)的遺漏。對(duì)于未能達(dá)到基本結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求的混凝土材料應(yīng)當(dāng)禁止使用，防止威脅到水利施工人員的安全。

1.3 檢測(cè)混凝土的密實(shí)度

對(duì)于混凝土，在全面進(jìn)行密實(shí)度的測(cè)試工作中，現(xiàn)階段的常用技術(shù)方法應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)在無(wú)損檢測(cè)手段。工程檢測(cè)人員通過(guò)進(jìn)行全方位的材料無(wú)損檢測(cè)，應(yīng)當(dāng)能夠準(zhǔn)確鑒定混凝土試件的整體密實(shí)程度[3]。并且，檢測(cè)技術(shù)人員針對(duì)紅外熱成像的智能化檢測(cè)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(lái)判斷是否存在混凝土的孔洞或者蜂窩缺陷。針對(duì)鋼筋混凝土的工程整體結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)展開(kāi)全方位的材料質(zhì)量測(cè)試，重點(diǎn)體現(xiàn)在測(cè)試鋼筋電導(dǎo)率以及鋼筋外觀的光滑性。對(duì)于測(cè)試儀器的電壓波動(dòng)變化狀況需要進(jìn)行實(shí)時(shí)性的跟蹤判斷，以此來(lái)識(shí)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(cè)試驗(yàn)的常見(jiàn)影響要素

2.1 材料配比因素

材料配比的設(shè)計(jì)參數(shù)如果存在誤差，那么混凝土的結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度就會(huì)受到顯著的負(fù)面影響。在目前的狀況下，水利工程的施工技術(shù)人員針對(duì)混凝土的材料配比數(shù)據(jù)沒(méi)有進(jìn)行合理的完善設(shè)計(jì)，進(jìn)而造成了錯(cuò)誤的材料配比設(shè)計(jì)后果。通常來(lái)講，混凝土材料的配比設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)當(dāng)包含材料和易性、材料坍落度、材料凝固時(shí)間等多個(gè)層面指標(biāo)，那么工程技術(shù)人員必須要致力于綜合性的配比指標(biāo)優(yōu)化完善設(shè)計(jì)。針對(duì)混凝土材料的水利施工場(chǎng)地需要給予全面的勘測(cè)檢驗(yàn)，據(jù)此確定設(shè)計(jì)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(guò)多的孔洞則會(huì)對(duì)混凝土的外表美觀性造成負(fù)面作用。未經(jīng)必要處理的混凝土孔洞還會(huì)引發(fā)水利工程的施工安全風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致工程地基發(fā)生沉降?；炷链嬖谳^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(duì)于混凝土的材料配比參數(shù)沒(méi)有進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。技術(shù)人員對(duì)于脫模劑如果運(yùn)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?？锥雌毡榇嬖谟诨炷恋慕Y(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(huì)呈現(xiàn)快速擴(kuò)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(cè)操作?；炷恋慕M成結(jié)構(gòu)材料存在明顯的質(zhì)量瑕疵缺陷，導(dǎo)致經(jīng)過(guò)攪拌制作的混凝土無(wú)法達(dá)到預(yù)期的材料強(qiáng)度指標(biāo)要求[5]。例如，混凝土的粗細(xì)集料摻入較多的雜物成分，進(jìn)而影響到混凝土的結(jié)構(gòu)純凈度指標(biāo)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于混凝土，如果摻入了過(guò)高比例的外加劑，那么混凝土的良好和易性與坍落度就會(huì)很難得到保障?；炷恋墓橇铣煞峙c砂石成分都要嚴(yán)格限定配比參數(shù)設(shè)計(jì)，否則就會(huì)容易形成材料成分選擇的缺陷。水利工程的材料采購(gòu)負(fù)責(zé)人員如果未能實(shí)施全方位的材料質(zhì)量審核，則會(huì)增加混凝土存在材料質(zhì)量缺陷的風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 材料攪拌操作

水利混凝土材料只有經(jīng)過(guò)了全面的攪拌制作，混凝土的良好質(zhì)量性能才會(huì)獲得完整的體現(xiàn)。具體在攪拌混凝土的全過(guò)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(jìn)而保證混凝土的結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性達(dá)標(biāo)。但是在目前看來(lái)，攪拌工程混凝土的操作實(shí)施過(guò)程由于缺少了必要的工程質(zhì)量監(jiān)督，則會(huì)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(jué)混凝土的表面氣泡以及空鼓缺陷，進(jìn)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(shí)施過(guò)程有可能會(huì)發(fā)生人為的中斷，導(dǎo)致無(wú)法實(shí)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(jiān)固程度就會(huì)存在顯著的損失[6]。

材料攪拌的操作實(shí)施過(guò)程會(huì)對(duì)材料的整體堅(jiān)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(wú)法達(dá)到最基本的耐久性與堅(jiān)固性。工程混凝土作為主體的道路橋梁，如果缺少了實(shí)體強(qiáng)度，那么水利工程就會(huì)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?xí)r，經(jīng)常容易忽視檢測(cè)混凝土的結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度，現(xiàn)澆施工后的混凝土結(jié)構(gòu)就會(huì)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(huì)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(cè)試驗(yàn)的質(zhì)量控制措施

近年來(lái)，混凝土材料在水利施工領(lǐng)域的實(shí)踐運(yùn)用范圍正在快速趨向于擴(kuò)大。水利施工的工程管理人員只有實(shí)現(xiàn)了混凝土的全面試驗(yàn)檢測(cè)工作，混凝土的常見(jiàn)工程質(zhì)量隱患才能得到徹底的排查。信息化與自動(dòng)化的檢測(cè)試驗(yàn)技術(shù)實(shí)施方法有助于合理控制檢測(cè)試驗(yàn)成本，同時(shí)保證了經(jīng)過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)的混凝土試件達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量強(qiáng)度合格要求。具體在實(shí)施水利工程的質(zhì)量管控前提下，針對(duì)混凝土的水利施工材料需要關(guān)注以下檢測(cè)試驗(yàn)完善要點(diǎn)。

3.1 合理設(shè)計(jì)混凝土的材料配比參數(shù)

混凝土的材料配比設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)當(dāng)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(jì)人員通過(guò)實(shí)施全方位的材料配比數(shù)據(jù)計(jì)算方法，應(yīng)當(dāng)能夠準(zhǔn)確測(cè)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(jì)技術(shù)實(shí)施方案[7]。

在此前提下，水利工程的設(shè)計(jì)人員與施工人員之間需要展開(kāi)實(shí)時(shí)性的配合溝通，做到提前防范水利混凝土的常見(jiàn)工程質(zhì)量缺陷。工程設(shè)計(jì)人員對(duì)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(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)都要進(jìn)行準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，運(yùn)用自動(dòng)化的實(shí)踐技術(shù)手段來(lái)歸納形成完善的配比設(shè)計(jì)方案。

現(xiàn)階段的信息化與自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)得到大范圍的普及應(yīng)用，切實(shí)保障了經(jīng)過(guò)全面測(cè)試的混凝土能夠滿足優(yōu)良的材料荷載強(qiáng)度的施工材料要求。水利工程的檢測(cè)專業(yè)人員需要對(duì)混凝土的強(qiáng)度改變影響因素給予準(zhǔn)確的判斷，通過(guò)進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)的技術(shù)方法來(lái)消除水利工程的結(jié)構(gòu)缺陷風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于各種不同類型的工程結(jié)構(gòu)材料都要進(jìn)行預(yù)先的試件質(zhì)量檢測(cè)，并且禁止水利施工的技術(shù)人員采用未經(jīng)過(guò)檢測(cè)達(dá)標(biāo)的工程施工材料。

3.2 按照正確順序來(lái)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(yàn)角度來(lái)實(shí)施混凝土的灌注操作、振搗操作與澆筑操作等。具體針對(duì)大體積的水利混凝土，在進(jìn)行拌和施工中，關(guān)鍵就是要正確采用機(jī)械化的拌和施工輔助設(shè)施?；炷恋牟牧辖Y(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(xì)排查現(xiàn)有的材料質(zhì)量缺陷，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)從源頭上消除水利施工安全隱患的目標(biāo)。

灌注混凝土的施工實(shí)踐措施需要建立在合理設(shè)計(jì)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(kāi)密切的相互聯(lián)系，共同致力于混凝土的常見(jiàn)工程缺陷防范控制。對(duì)于水利混凝土與鋼筋結(jié)構(gòu)材料應(yīng)當(dāng)確保形成牢固的連接整體，嚴(yán)格檢測(cè)混凝土與鋼筋結(jié)構(gòu)在各個(gè)時(shí)間段的工程強(qiáng)度變化。水利施工人員對(duì)于存在安全隱患的混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)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(shí)施針對(duì)混凝土的材料成型養(yǎng)護(hù)工作

養(yǎng)護(hù)水利混凝土的重要實(shí)踐意義體現(xiàn)在防止混凝土發(fā)生裂縫或者缺損，進(jìn)而保證了混凝土能夠具備良好的堅(jiān)固程度。通常來(lái)講，養(yǎng)護(hù)水利基礎(chǔ)設(shè)施中的混凝土結(jié)構(gòu)主要應(yīng)當(dāng)用到表面覆蓋養(yǎng)護(hù)或者灑水養(yǎng)護(hù)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(hù)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(hù)期限長(zhǎng)度，避免對(duì)于工程養(yǎng)護(hù)模板進(jìn)行提前的拆除操作。工程管理人員應(yīng)當(dāng)密切觀察混凝土的凝固狀態(tài)，靈活確定養(yǎng)護(hù)混凝土的最佳時(shí)間長(zhǎng)度。

混凝土的養(yǎng)護(hù)工作與成型管理工作應(yīng)當(dāng)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(fù)責(zé)開(kāi)展全方位的施工材料檢測(cè)，工程混凝土的材料安全性能指標(biāo)應(yīng)當(dāng)?shù)玫綄?shí)時(shí)性的判斷，合理限定混凝土的材料采購(gòu)渠道。技術(shù)人員澆筑混凝土的操作實(shí)施頻率應(yīng)當(dāng)?shù)玫綔?zhǔn)確的把握，確保實(shí)現(xiàn)均勻澆筑混凝土的良好實(shí)施價(jià)值。對(duì)于澆筑水利工程混凝土的實(shí)施過(guò)程應(yīng)當(dāng)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(dāng)限定于最佳的配比參數(shù)，振搗與澆筑混凝土的操作過(guò)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(duì)于澆筑混凝土的環(huán)境溫度以及濕度條件應(yīng)當(dāng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的掌控，持續(xù)完成澆筑混凝土的施工過(guò)程。養(yǎng)護(hù)水利工程混凝土的目標(biāo)就是要保證混凝土符合結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性，對(duì)于存在缺損的混凝土結(jié)構(gòu)部位給予必要的補(bǔ)齊。養(yǎng)護(hù)混凝土的重要實(shí)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(fù)責(zé)人員應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)著眼于工程混凝土的材料強(qiáng)度檢測(cè)，確保摻入改良劑后的工程混凝土能夠達(dá)到優(yōu)良的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)上文分析可見(jiàn)，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(yán)格測(cè)試混凝土結(jié)構(gòu)缺陷的必要性。目前，工程檢測(cè)技術(shù)人員已能夠運(yùn)用智能化的傳感設(shè)備儀器來(lái)準(zhǔn)確判斷混凝土的結(jié)構(gòu)缺陷產(chǎn)生部位，由此可實(shí)現(xiàn)精確性更好的材料質(zhì)量測(cè)試目標(biāo)。具體在完善與創(chuàng)新混凝土的材料試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)過(guò)程中，關(guān)鍵的技術(shù)完善路徑應(yīng)當(dāng)落實(shí)在合理設(shè)計(jì)混凝土的材料配比參數(shù)，依照正確順序來(lái)拌和制作混凝土，全面落實(shí)對(duì)混凝土材料成型養(yǎng)護(hù)等科學(xué)措施。