葛民民
珠江水利委员会珠江水利科学研究院 广东省 广州市 510611
摘要：水利工程中，混凝土的质量不达标，是导致工程出现裂缝等病害的主要原因。基于此，本文主要从抗压性能、混凝土密实性，以及抗腐蚀性能三方面，阐述了水利工程中的混凝土检测试验的方法。并以某水利工程为例，总结了该工程所采取的混凝土生产质量控制方案。通过对质量检测试验结果的观察，证实了各项质量控制方法应用的有效性。
关键词：水利工程；混凝土检测试验；生产质量控制
前言
混凝土为水利工程施工过程中的常用材料，由水泥、砂、石、减水剂等多种材料，以一定的比例浇筑而成。影响混凝土质量的因素，与各项材料的质量，及参数的合理性显著相关。混凝土生产完成后，需立即通过各项试验，对其性能进行评估。进而判断混凝土质量，是否能够达到工程所需的标准。可见，为提高水利工程的混凝土质量，加强对其生产质量的控制是关键。
1 水利工程中的混凝土检测试验
1.1 抗压检测试验
混凝土的抗压性能，是决定水利工程的稳定性及使用寿命的主要因素。混凝土的抗压检测试验方法，包括钻芯法、射钉法、回弹法等多种方法。与钻芯法为例，该方法要求采用压力机，钻取混凝土样芯。在此基础上，观察混凝土的抗压性能。该试验的优势在于检验结果的精确度高，且直观性强。但考虑到钻芯的过程，容易对混凝土样品局部结构造成破坏，因此在工程中少有应用[1]。回弹法指以混凝土表面的回弹值为依据，通过测量回弹曲线的方式，对混凝土抗压能力进行测试的一项试验，在工程中应用较为广泛。
1.2 密实检测试验
混凝土的密实性，是反映其内部空洞、裂纹、缝隙等病害的主要参数。上述病害如发生在混凝土内部，凭借肉眼很难发现。因此，水利工程常采用密实度检测试验，利用电磁波检测技术，对其进行检验[2]。检验过程中，电磁波作用于混凝土后，会随之作出反馈。检测人员仅需通过对声波曲线的观察，既可判断出混凝土内部的状态。如发现某一区域声波强度或速度骤变，则表明该区域必然存在病害。根据检测结果，对混凝土进行筛选及排除，既可得到优质的材料。
1.3 锈蚀检测试验
水利工程施工过程中，混凝土常与钢筋一同使用，以进一步提高工程的承载力，避免发生坍塌或裂缝的病害。通常情况下，评估钢筋混凝土结构钢筋锈蚀量时的参考指标，多以锈胀裂缝宽度为主。为确保混凝土检测试验结果，能够更加符合工程实际。将钢筋锈蚀检测试验应用到检测过程中，同样较为必要。我国水利工程常用的锈蚀检测试验方法，以半电池电位法为主。需采用铜线，连接钢筋与锈蚀的电位仪。通过对电位仪电压指标的变化，既可得到检验结果。
2 水利工程中混凝土生产质量控制方法及应用
2.1 工程概况
本工程位于国内某地，为中型水利工程，总工期42个月。本工程的施工目标，在于将当地平均发电量，提升至1.020亿kW?h，将下游梯级电量，控制在0.089亿kW?h左右。为达到上述目标，本工程的土石方开挖量，应至少为80.0万m3，混凝土用量，至少应达到10.25万m3，灌浆量，应至少为1.32m。上述混凝土用量，包括大坝施工用量2.10万m3（钢筋用量：1940t）、溢洪道施工用量5.30万m3（钢筋用量：1928t）。为确保工程质量达标，本工程决定于施工前，严格控制混凝土材料质量，减少裂缝、沉降等风险。
2.2 生产质量控制方法
2.2.1 材料质量控制
混凝土生产所用材料，包括水泥、砂、石、掺加剂等多种。以水泥为例，水利工程施工常用的水泥，以硅酸盐水泥为主。具体包括矿渣型、粉煤灰型、热硅酸盐水泥等多种。上述类型中，矿渣型水泥的含碱量，需控制在使用标准以下，方可确保混凝土质量达标。选择掺加剂时，需对减水剂、膨胀剂、缓凝剂等多种材料的性能进行对比。同时，选出最适用的试剂，应用到混凝土的生产过程中。以达到提高混凝土质量、减少裂缝与难凝等风险的目的。
2.2.2 浇筑方法控制
混凝土浇筑过程中，模板表面的清洁度、新旧混凝土的交接情况、环境温度、浇筑温度以及浇筑方法，均属于影响混凝土质量的主要因素。为提高混凝土质量，浇筑过程中，施工人员应首先清理模板表面，避免存在杂物。新旧混凝土的交接位置，应给予重点处理，避免出现裂缝。如环境温度≥-10℃，应采用暖棚法给予浇筑。浇筑过程中，将浇筑温度控制在5℃以上，按照分层、连续的原则浇筑，既可有效提高混凝土质量。本工程中，混凝土浇筑方法为导管法，原理见图1：
图 1 导管法浇筑原理
2.2.3 配合比例控制
混凝土材料的配合比，是决定其性能及质量的重要因素。通常情况下，当设计人员计算出配合比后，施工人员则不得对其进行修改。因此，为确保混凝土配合比无误，减少错配、漏配等风险是关键。本工程中，每立方米C30混凝土，水用为190kg，水泥用量404kg，砂用量542kg，石子用量1261kg，配合比为：0.47：1：1.342：3.129。上述材料中，水灰比参数为0.47%，砂率参数为30%，能够符合水利工程对工程质量的要求。
2.3 质量检测试验结果
2.3.1 检测过程
为判断各项生产质量控制措施的实施，是否能够达到提高混凝土性能的目的。本课题于质量控制完成后，采用抗压实验、密实度检测等方式，对混凝土的质量进行了检测。试验中，混凝土的设计强度为C25，试块规格为15cm×15cm×15cm。抗压实验方法，以回弹法为主。密实度试验方法，为电磁波检测技术。当混凝土试件浇筑完成的时间达到28天后，将混凝土取出，并给予擦拭。于室内放置1天后，既可进行检测。
2.3.2 检测结果
通过对检测结果的观察发现，本工程所用试件，加载速率为0.3mm2/s，单个试件的破坏荷载、单个试块的抗压强度，以及受压面积等指标，可达到设计强度的99.85%。试验结果表明，本工程所生产的混凝土，能够满足工程对混凝土质量的要求。将其应用到施工过程中，将能够有效提高工程的抗压强度、承载力，以及稳定性。进而达到减少工程病害、延长工程使用寿命的目的。
结论
综上所述，本工程在严格控制材料质量的基础上，从浇筑、配合比设计，以及参数计算方面，对混凝土的生产质量进行了控制。由此所生产出的混凝土，抗压性能、强度、抗锈蚀效果均较强。表明各项质量控制策略，以及质量检测试验的实施，取得了良好的效果。该研究成果及实践经验，能够为其他工程提供参考，进而全面提高我国水利工程的施工质量，延长工程的使用寿命。
参考文献：
[1]梁凌宇.浅谈混凝土检测试验和强度评定工作中的注意事项及改进方法[J].四川水泥,2017,19(12):123.
[2]赵东拂,刘梅.高强混凝土高温后剩余强度及无损检测试验研究[J].建筑结构学报,2015,36(S2):365-372.
论文作者:葛民民
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/2
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