浅析水利工程中混凝土检测试验及其质量控制措施

浅析水利工程中混凝土检测试验及其质量控制措施

韩东川  

中国水利水电第一工程局有限公司 吉林省长春市 130000

摘要：近年来，我国的水利工程建设有了很大进展，在水利工程中，混凝土的应用十分广泛。从水利工程开工时加强试验检测，为提高工程质量奠定基础，验收时加强材料试验检测，确保工程的混凝土质量和钢筋质量两方面。本文首先对混凝土概述，其次探讨影响混凝土质量的因素，最后就控制混凝土质量的措施进行研究，以供参考。

关键词：水利工程；混凝土；检测试验；质量控制

引言

因长期受到相对恶劣条件如大风、潮汐等自然因素的影响，使得钢筋混凝土结构遭到过早破坏，严重制约水利工程耐久性的提高。同时，在正负温度交替下，冻融破坏现象频发，对水利工程安全性造成极大威胁。目前，对混凝土结构的质量和耐久性进行检测依然采取传统方法，即通过现场钻芯取样，然后根据实验结果评估其参数是否符合标准。该方法虽然具有较高的精度，但缺乏全面性，且工作量较大。以期为水利工程中混凝土结构的安全性能评估提供理论及实践支持，进一步优化检测的技术手段。

1混凝土概述

混凝土主要由多种材料拌和而成，这些材料包括细骨料、粗骨料、胶凝材料以及外加剂等，在拌制材料期间，需要做到科学配比，确保混凝土最终强度。近年来，有关学者对混凝土进行深入研究，提出了细观力学模型，其是在微观模型与宏观模型基础上研究出来的，为相关人员在实际生产混凝土时提供了有利的参考依据，能展现材料的宏观力学性能。其中，球形骨料与多面体骨料最具代表性，球形骨料细观模型十分接近于天然卵石骨料，尽管其可以给建模带来便利，但日常中的骨料多为不规则形状，属于天然碎石。

2水利工程（以下简称“钢混”）钢筋混凝土用钢试验检测技术

在水利工程建设工作开展前，根据关规定必须对依次进场的不同批次钢筋原材进行检测，对每批钢筋的质量与数量进行严格检查使之与相关的标准与要求相符，且对于某一批次之中钢筋数量较多且重量超过60吨，则应以每增加40吨钢筋为标准，开展以此抽样检测。水利工程中钢筋原材试验检测的开展之中，钢筋原材性能检测之中包含的内容较多，如伸长率、拉伸强度、屈服强度等等，且较为常用的钢筋检测方法为拉伸试验法。在利用拉伸试验法开展钢筋检测时，其拉伸的初始阶段的标距变形量与钢筋的拉力都是表现出几何增长状态，若在此时撤去拉力，钢筋将会在较短的时间内变回原来的形状，这一过程也叫做弹性变形过程；若此时拉力继续增大，则螺纹钢变形量将随之增加，若有明显的上升相加，则螺纹钢已在塑形阶段。在整个拉伸检测过程中，钢筋具有一个临界点，是向塑形过渡的弹性形变过程中的一个屈服点。并且在这种状态下继续提升拉伸力会逐渐增加对钢筋的抗拉应力，这个数值也就是钢筋在达到应力极值时的拉伸力值。在水利工程中钢筋试验检测工作的开展之中，工艺性能是其中极为重要的一部分，且冷弯性能作为钢筋检测的一个重要指标，其主要是指在常温条件之下开展钢筋弯曲试验，并对钢筋弯曲处的情况加以检查，若经检测得出钢筋弯曲处并未发生肉眼可见的离层、裂纹及断裂的问题，则该钢筋具有良好的弯曲性能。就钢筋本身而言，其弯曲属于一种塑形变形，开展钢筋的弯曲检测主要是为了对处于极端条件之下，钢筋所具有的性能指标进行良好的判断，并在钢筋弯曲角度不断增加的过程之中，对钢筋进行弯曲直径、厚度等方面进行良好的测量。

3影响混凝土质量的因素

3.1配合比的问题

混凝土配置强度的计算：混凝土设计龄期立方体抗压强度标准值乘以保证率（选定）。混凝土配合比的计算：初步配合比、试拌调整、确定配合比。初步配合比：初步选定水胶比→根据拌合物塌落度要求初步选取用水量→计算出胶凝材料的用量→初步选取砂率并选用体积法或质量法计算砂子和石子的用量→混凝土配合比的试配、调整、确定。

3.2检测过程问题

水泥混凝土原材料试验检测专业性强，任何一项操作或一个细节不到位，都会使试验检测结果出现偏差，不利于材料质量监控。当前在对原材料进行试验检测过程中，存在经验主义和流程不规范的状况，会导致检测结果不准确和缺乏参考性。另外部分试验检测人员疏忽大意，工作不够精细与认真，试验检测方法选择不当，或技术水平不过关，未能严格执行操作要求，会使试验检测结果与原材料实际状况不一致。

3.3室内混凝土的拌和、养护及抗压强度检测试验

人工拌和（量少时），人工拌和在钢板上进行，拌和前应将钢板及铁铲清洗干净，并保持表面湿润→砂料、水泥、掺合料拌匀→石料拌匀→堆锥形→中间凹坑→倒水→拌和完成。机械拌和：20%<拌和量<80%（拌和容积）。在搅拌机放入少量预拌混凝土或砂浆→挂浆后卸出→加入石料、水泥、砂料、水（外加剂放入水中）依次→开动搅拌机搅拌2-3分钟→倒在钢板→人工翻拌2-3次（温度：20±5℃，避免日照吹风）。塌落度的测定：塌落度筒放在钢板上→将拌合物倒入→分层（底层厚约70mm,中层厚约90mm）→从边缘到每次捣棒25次→上层捣实→抹平→将塌落度筒提起→试样不再塌度时→用钢尺测量（2-3分钟内）。若混凝土试样一边塌陷、剪坏，试验作废。塌落度以mm计，取整数。在测定坍落度的同时，可目测评定混凝土拌和物的和易性：1)根据捣棒的难易程度（棍度）。根据做坍落度时插捣混凝土的难易程度分为上、中、下三级。上级，表示容易插捣；中级，表示插捣时稍有阻滞感觉；下级，表示很难插捣。2)根据捣棒在一侧轻打（黏聚性）。用捣棒在做完坍落度的试样一侧中部轻打，如试样保持原状而渐渐下沉，表示黏聚性较好；若试样突然坍倒、部分崩裂或发生粗骨料离析现象，表示黏聚性不好。3)根据抹刀抹平程度（含砂情况）。根据抹刀抹平程度分多、中、少三级。多砂，用抹刀抹混凝土拌和物表面时，抹1~2次就可使混凝土表面平整无蜂窝；中砂，抹4~5次就可使混凝土表面平整无蜂窝；少砂，抹面困难，抹8~9次后混凝土表面仍不能消除蜂窝。4)根据水分从混凝土中析出（析水情况）。根据水分从混凝土拌和物中析出的情况分多量、少量、无量三级。多量，表示在插捣时及提起坍落度筒后就有较多水分从底部析出;少量，表示有少量水分析出;无量，表示没有明显的析水现象。混凝土立方体抗压强度试验，试件的龄期从搅拌加水起算，到达规定试验龄期时，从养护室取出试件后应尽快测试。试件从养护室取出后，应目测检查试件，如有较大缺损、鼓包、开裂、坑凹、扭曲等缺陷应废弃。混凝土试件的尺寸要按要求测量。

4控制混凝土质量的措施

4.1学会合理配制

水胶比是配合比的灵魂。水胶比影响混凝土的工作性。在用水量上，混凝土坍落度随用水量的增加而加大，但不能增加太多，用水量太大，会降低混凝士拌和物的稳定性，易发生离析。砂率过大，混凝土坍落度减小,塑性差、内聚性差,易分解;过小则易泛浆、黏聚性差，易离析，在满足施工要求塌落度下的砂率为最优砂率。

4.2检测质量控制措施

原材料试验检测质量控制需要从四个方面入手，一是增强专业性，选择具有代表性样品；二是规范试验检测流程，提高检测技术水平，整个过程中严格执行相关要求；三是采用先进试验检测仪器与设备，平时要强化管理与养护，同时要在使用前进行校正与测试，保证没有问题；四是采用前沿检测技术，以此增强检测结果准确性。

4.3加强对试验检测的管理力度

试验检测环境包括实验室大小、温湿度、水质等。要想确保检测设备的稳定运行，对原材料质量检测的安全管理尤为重要，其中，需要定期对其进行保养和维修，使检测设备始终维持在稳定状态下，保证检测结果准确无误。除此之外，工作人员要全方位满足水利工程施工的具体要求，依据流程完成试验检测任务，并加大对水泥混凝土质量的管控力度，使其在施工过程中得到有效利用。在检测原材料时，需要遵守相关规定和流程，提升试验检测的规范性，也要定期更新工作人员的知识体系，提升工作人员的专业技能，积极学习并使用先进技术，进而提高检测结果的准确性。

4.4学会把关材料质量

水利工程一般工程量非常大，混凝土浇筑量大，原材料用量随之也增大，材料就近选择，但是水泥的品种很多，生产厂家也多，选择正规厂家，依据混凝土结构选择不同品种的水泥。级配良好的砂子用水量随之减少，同时达到节约水泥的效果，砂子的品质中颗粒级配非常重要。骨料颗粒形态会影响混凝土拌和物的内摩擦阻力，外形圆、表面光滑的骨料(如卵石),其表面积小、内摩擦阻力较小，在一定用水量条件下可以得到较大的流动性，而外形多棱角、表面粗糙的骨料(如碎石),其表面积大、内摩擦阻力较大，流动性也小。因此为减少用水量宜选择未经破碎的卵石。水利工程一般远离城市，多在山区的河道，受自然条件（多雨天气）施工单位跟踪原材料进场，按要求抽检，并按规定批量抽检。水利工程浇筑面积大，进度快，跟踪现场混凝土浇筑，质量检验务必跟踪进行，否则无法反映、无法证明施工质量的情况。

4.5准确性分析

对干硬性混凝土预制砌块进行贯入及强度实验，得到了多组离散的不同抗压强度与贯入深度以及拉脱应力的数据值，因此为了分析数据的准确性及有效性，。干硬性混凝土预制砌块贯入深度与拉脱应力以及抗压强度之间存在明显的线性关系，且贯入深度和拉脱应力二者与抗压强度之间拟合相关系数均在0.85以上，此结果表明采用贯入及拉脱的试验方法对干硬性混凝土现场无损监测具备一定的可行性。

4.6检测质量控制措施

原材料试验检测质量控制需要从四个方面入手，一是增强专业性，选择具有代表性样品；二是规范试验检测流程，提高检测技术水平，整个过程中严格执行相关要求；三是采用先进试验检测仪器与设备，平时要强化管理与养护，同时要在使用前进行校正与测试，保证没有问题；四是采用前沿检测技术，以此增强检测结果准确性。

4.7科学开展工程质量验收工作

水利工程项目涉及的原材料极为广泛，无论发生何种情况，都要根据有关规范和标准完成试验检测任务。在材料进场时，工作人员要及时抽样检查，防止不合格产品流入其中。同时要重视对水泥混凝土质量的验收，必须始终按照规章制度展开全方位的检查。一旦发现质量不合格的现象，应立即采取有效措施予以解决，直至水泥混凝土质量达到标准。

4.8学会预防缺陷

提升水利工程质量检测水平，提高检测人员综合素质和业务能力，是适应大规模水利工程建设的必然要求,是保证工程检测质量的前提条件。综合以上分析，想要进一步保证水利工程稳定运转，就需要将关注点放在施工环节上。

4.9培养材料性能试验检测专业人才

工作人员的业务能力是否过硬，也会对工作质量产生影响。在实际开展原材料检测和质量控制工作时，应关注培养更加专业的工作人员，为工作提供更多的人才资源，也有助于让试验检测和质量控制工作落到实处。不仅如此，施工单位也要注重对工作人员的培养，可定期开展学习和培训活动，或制订合理的人才培养计划，选择具有端正工作态度和学习能力较强的专业人才加入工作人员队伍。通过职位、工资调整等方式制定奖励措施，激发工作人员的工作积极性。对于表现消极、态度不够端正的工作人员，也要予以适当的惩罚。由于新型原材料会随着科技的发展而诞生，试验检测技术和质量控制的方法也要与时俱进。工作人员应总结工作经验，意识到自身的责任，通过更多的实践互相进行技术心得交流，不断提升自身业务能力，使试验检测和质量控制工作更具成效。

结语

综上所述，水利工程质量检测是工程质量监督、管理工作的重要基础，是确保水利工程建设质量的关键环节。按照国家制定的水利工程（产品）、材料质量标准，对水利工程质量检验工作采取全面的质量管理，对可能影响检测结果的各种因素进行有效的控制，以确保检测数据的准确性，为客户提供可靠的检验数据和社会提供高效优质的服务，以此实行项目安全稳定的运行，将检测工作更好地引领水利工程质量检测发展。

参考文献

[1]林琴.浅析水利工程中混凝土检测试验及其质量控制措施[J].科技与创新，2014(19):67-68.

[2]张许佳.浅析水利工程中混凝土检测试验及其质量控制途径[J].江西建材，2015(3):135.

［3］孙峰，杨建辉．混凝土密实增强剂对改进水利工程用混凝土性能的影响［J］．中国市政工程，2023(1):50－53，94．

［4］严超群，邓立，张益雄，等．基于冲击弹性波的混凝土构件弹性模量测试方法运用［J］．工程与建设，2022，36(5):1363－1367．

［5］吴育学，吴建东．混凝土质量评价检测技术在某水利工程的综合应用［J］．水利技术监督，2021(5):18－21，72．