摘要：水工材料研究主要包括水工混凝土掺合料与外加剂、碾压混凝土、面板混凝土、水工混凝土耐久性与抗裂性、特种混凝土、全级配混凝土、混凝土三轴强度与徐变、高分子材料等研究与应用，水工混凝土建筑物缺陷检测、评估与修补加固，以及研制材料试验仪器设备、制订混凝土试验方法与现场检测方法、研发新材料产品、制订与修订规程规范、编写出版著作等。下面文章主要是对水工混凝土检测中的相关要点进行了阐述，以供参考。
关键词：水工混凝土；检测试验；质量控制
在水利工程质量控制中，混凝土质量是最为重要的一个方面，对其进行检测和实验是质量控制的主要内容，能极大的发现存在于混凝土中的质量问题，因而采取相应措施予以补救，在水利工程施工过程中，不仅要收到环境和施工的影响，还会因为温度变化，预应力难以保证，所以，对于混凝土质量进行控制具有系统性，必须从联系的哲学思想来进行考虑。
1 砼原材料质量检测的内容和方法
1.1 水泥
在水泥厂家统一采购1-2种水泥。运至工地的每一批水泥，应有生产厂的出厂合格证和出厂试验报告，进场水泥应立即进行复验，同一批次，同品种、同强度等级的水泥为样本。以200吨袋装水泥为一检验批，而散装水泥则500吨为一检验批。如不足200t或500t也作为一个检验批。常规检测项目有：细度、凝结时间、胶砂强度、比表面积、胶砂流动度等。
1.2 细骨料
细骨料是指粒径为0.16-5mm颗粒，有天然砂及人工砂两类。细骨料应清洁、级配良好、质地坚硬。人工砂的细度模数应控制在2.4-2.8的范围内，天然砂的细度模数宜在2.2-3.0范围内。以400t或600m3为一检验批。常规检测项目有：颗粒级配、含泥量、泥块含量、表观密度等。
1.3 外加剂
进场的外加剂应有品质证明文件、使用说明、试验报告、厂家生产许可证等资料，并依据施工需要、砼性能要求，并结合工程选定的砼原材料进行相关的适应性试验，当试验合格后，方能在工程中使用。外加剂应配成水溶液使用。
1.4 掺合料
在水工砼中，普遍的使用掺合料。如：粉煤灰、硅粉、粒化高炉矿渣及各种天然火山灰质混合料等。掺合料的品质必须符合现行的行业和国家的标准。使用单位应对进场的掺合料进行验收检验。
2 混凝土抗压强度
混凝土的抗压强度是设计者和质量控制工程师认为最有应用价值的特性。影响混凝土抗压强度的因素众多，既有空间上的影响，即大多数的混凝土都是就地取材制成，混凝土原材料和施工工艺千差万别，决定了即使配合比完全相同的混凝土，其强度特性也不会完全相同；又有时间上的影响，即混凝土强度随时间的变化而变化，不同龄期混凝土抗压强度不同，其中养护条件和使用环境对混凝土强度随时间变化特性产生了巨大的影响。由于影响因素众多，目前还没有一种数学模型能够准确预测处于不同时空中的混凝土强度，这对混凝土的设计、生产和使用产生了诸多不便，已有混凝土强度的时变模型各有优缺点，有的从固体材料孔隙率的共性角度，通过混凝土孔隙率来预测混凝土的强度；有的集中于水胶比关系对强度的影响，忽略其他因素存在。
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3 混凝土抗裂性
3.1 提高水工混凝土结构抗裂性的措施
通过对水工混凝土抗裂性影响因素的分析，提出了提高水工混凝土结构抗裂性的技术措施有两个方面：①提高混凝土材料本身的抗裂能力，即选择优质骨料（线胀系数较小骨料）、选用发热量低而有微膨胀自生体积变形的水泥、掺用活性掺合料（粉煤灰等）、掺用外加剂及优化混凝土配合比等；②采取施工措施，造就混凝土能适应的人为环境（约束条件、温度及湿度等），即合理分缝分块、降低浇筑温度、通水冷却、加强养护与表面保温保护等。
3.2 制订材料试验方法与现场检测方法
①水工混凝土试验方法；②碾压混凝土试验方法；③全级配混凝土试验方法；④环氧砂浆试验方法；⑤碾压混凝土拌合物仓面贯入阻力检测方法；⑥喷射混凝土与围岩黏结强度现场检测方法（喷射轴拉法）。
4 水工混凝土耐久性分析
4.1 混凝土抗冻性
通过调查并提出水工混凝土建筑物耐久性和老化病害处理调查报告；通过在冻融过程中混凝土宏观特性与微观结构的测试，研究了混凝土冻融破坏机理；提出抗冻混凝土必须掺用引气剂，气泡间距系数一般不宜超过250μm；通过试验得出，C80、C100高强混凝土具有超常抗冻性，其抗冻等级大于F1200。
4.2 混凝土抗冲磨与抗空蚀性
我对混凝土冲磨仪（圆环法）与混凝土空蚀试验设备进行了研制，并制订混凝土抗冲磨与抗空蚀试验方法，还对环氧砂浆、呋喃树脂砂浆、铸石板、铸铁板等材料在石棉水电站冲砂闸进行了抗冲磨现场试验。铁矿石骨料抗冲磨混凝土的抗冲磨强度提高2倍左右，与老混凝土粘结强度提高50～100%；研制硅粉高强混凝土，与不掺硅粉的混凝土相比，其抗冲磨强度提高1倍左右，而抗空蚀性可提高3～5倍；研制出改性环氧和聚氨酯环氧两大系列柔性抗冲磨涂层材料，以及柔性全封闭抗冲磨喷涂技术。
4.3 混凝土化学侵蚀性
压力水作用下混凝土渗漏溶蚀是混凝土中水化产物Ca（OH）2随渗漏而不断流失，引起其他水化产物不断分散，并逐步失去胶凝性的一种侵蚀现象，当Ca（OH）2溶出（以CaO计）达25%时，混凝土抗压强度下降36%左右，抗拉强度下降60%左右。高浓度及应力作用下混凝土硫酸盐侵蚀试验结果表明，在浓度高达8000mg/L情况下，无论混凝土处于浸泡条件或干湿循环条件，应力作用均会加速混凝土硫酸盐侵蚀破坏。应力等级越高，其腐蚀速度越快。
5 对于混凝土质量的控制方法
第一，对材料质量进行落实，混凝土生产质量是控制的重要内容，要对原材料做好充分把关，从采购、运输、检测等多方面着手，在采购过程中，要对市场进行调研和分析，对行情进行充分了解，并保证所选用的商家信誉最好，其材料性价比最高，充分对原材料质量进行检测，如果不合格坚决不予使用，对于砂石等材料的运输要保证运输人员的专业性，在施工过程中，对原材料进行使用也要使用正确的方法。
第二，完善施工方法，要保证施工遵守相关技术规范，要对施工技术进行充分完善，对施工方法进行改进，在科技的进步的同时，对于混凝土施工技术也要进行发展，积极应用新技术，保证技术创新和实用的统一，从而保证工程的效率和质量，对施工设备也要做好技术支持，在施工之前，对施工设备进行检查，保证施工设备的性能和工作状态，在对施工设备进行选择的过程中，要保证其性能和效率能够优越。
总之，每一个大型水工建筑物的设计和施工都会遇到新的挑战，这是水工结构学科发展的特点。同时，水工结构是一门强交叉性学科。可以说，没有现代计算机、网络、先进的勘测、试验和监测技术手段的发展，就没有学科今天的发展。经过不断努力，结构材料研究所从事的研究领域不断拓展、科研队伍不断发展壮大、科研能力不断得到提高。
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论文作者:孙裔发
论文发表刊物:《防护工程》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/23
标签：混凝土论文; 水工论文; 强度论文; 骨料论文; 质量控制论文; 材料论文; 抗压强度论文; 《防护工程》2017年第33期论文;