水工混凝土材料的性能及質(zhì)量檢測探究

王小勇

陳宇翔，劉進(jìn)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(chǔ)，其建設(shè)與施工質(zhì)量的優(yōu)劣對于水利水電工程的質(zhì)量至關(guān)重要，因此水利水電工程在建設(shè)水工建筑時(shí)要十分重視其質(zhì)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(jié)構(gòu)安全性，提高建筑物的抗腐蝕性、抗?jié)B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(zhì)量進(jìn)行檢測，可有效把控水利水電工程的建筑質(zhì)量。本文參考由陳宇翔、劉進(jìn)寶主編的《水工混凝土材料檢測技術(shù)》一書，對水工常用建筑材料的性能與質(zhì)量檢測技術(shù)進(jìn)行闡述，為水利水電工程建設(shè)提供參考。

該書共分為八個(gè)項(xiàng)目：項(xiàng)目一簡單介紹建筑材料的基本性質(zhì)，包括物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)以及其他性質(zhì)；項(xiàng)目二為建筑材料檢測技術(shù)基礎(chǔ)；項(xiàng)目三對建筑鋼材檢測進(jìn)行說明，如鋼材冶煉與分類、技術(shù)性能、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及鋼筋檢測等；項(xiàng)目四至項(xiàng)目六分別闡述細(xì)骨料、粗骨料以及水泥等建筑材料的主要技術(shù)性能和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并對其取樣與檢測方法予以詳細(xì)說明；項(xiàng)目七為混凝土檢測，包括混凝土拌和物的和易性、混凝土強(qiáng)度以及耐久性、外加摻和料及配合比設(shè)計(jì)等檢測內(nèi)容；項(xiàng)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(guān)系，可分為水下混凝土、水上混凝土和水位變動(dòng)區(qū)混凝土；按照水工建筑物體積，可分為大體積內(nèi)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(shí)際施工過程中，工程團(tuán)隊(duì)會根據(jù)水工建筑物的位置、性能需求等條件對材料進(jìn)行配比，從而制作出符合實(shí)際施工標(biāo)準(zhǔn)的混凝土。一般來說，水工混凝土經(jīng)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(jīng)常會受到雨雪風(fēng)霜的侵蝕，因此應(yīng)具有較強(qiáng)的抗風(fēng)化能力和抗凍性。與水體接觸的建筑物部分，則應(yīng)具有良好的抗沖刷、抗磨、抗?jié)B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(shí)可針對大壩內(nèi)外部環(huán)境的不同，通過澆筑不同性能的混凝土來提高其建筑質(zhì)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(jìn)行質(zhì)量檢測，以確保其材料配比科學(xué)、合理。常見的水工混凝土質(zhì)量檢測內(nèi)容包括壓實(shí)度、平整度、抗壓能力以及抗裂性、耐久性、抗凍性等。其中壓實(shí)度檢測采用的是鉆芯法，可利用鉆芯機(jī)對已經(jīng)碾壓完成的建筑物地面進(jìn)行取樣，并將樣品進(jìn)行檢驗(yàn)，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(shí)度，以確保其符合水利工程施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。但需要注意的是，這種檢測方法會對已經(jīng)完成的水工建筑物表面造成一定程度的破壞，且采樣時(shí)間也應(yīng)處于混凝土已經(jīng)碾壓完成、料物已足夠冷卻的階段，從而避免其壓實(shí)度性能檢測不準(zhǔn)確。

對水工混凝土平整度進(jìn)行檢測時(shí)，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(jìn)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(jié)果產(chǎn)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(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)。

水工混凝土的抗裂性能、抗腐蝕性能是確保水工建筑物質(zhì)量的關(guān)鍵因素，因此對其進(jìn)行檢測評估十分有必要。常見的抗裂性能、抗腐蝕性能質(zhì)量檢測通常采用的是儀器檢測法，如裂縫計(jì)、位移計(jì)等，可對混凝土的裂縫長度、寬度及變形參數(shù)等具體數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，從而評估其抗裂性能?？垢g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(nèi)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(shù)據(jù)來評估其對建筑物的腐蝕能力，依此優(yōu)化混凝土配比和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，延長水利工程的壽命。

另外，水工混凝土的抗凍性、抗壓強(qiáng)度檢測也是其質(zhì)量檢測的重要內(nèi)容，通過對水工混凝土各項(xiàng)性能的檢測，人們可對水工混凝土建筑物的質(zhì)量開展精細(xì)評估，從而確定其使用壽命，確保水工建筑能夠給社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來助力。相信隨著水工混凝土質(zhì)量檢測技術(shù)水平不斷提升，我國水利水電工程建設(shè)的發(fā)展也將越來越好。