水利水电工程混凝土质量检测技术.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 21 日 作者简介：刘昆(1985)，女，河北保定人，2008 年毕业于河北科大，本科，助理工程师，从事的工作（研究）方向为水利工程试验室。-109-水利水电工程混凝土质量检测技术 刘 昆 河北广宸建筑工程检测有限公司，河北 保定 071051 摘要：摘要：在水利水电工程中，混凝土结构性能稳定性和可靠性，对整个工程施工质量有较大影响。需要全面了解和掌握混凝土结构性能标准，为实现上述目标，混凝土质量检测技术的应用尤为必要。通过质量检测的方式，深入分析混凝土抗压性能、密实程度以及钢筋结构，为水利水电工程建设提供支持。因此，本文从水利水电工程混凝土质量检测要点出发，分析水利水电工程混凝土质量检测技术应用，并以某水利水电工程为例，展开详细探究，提出质量检测意见，旨在为相关人员提供参考。关键词：关键词：水利水电；混凝土；质量检测 中图分类号：中图分类号：TV544 0 引言 混凝土是水利水电工程建设的重要组成部分，如果在施工过程中，无法保证混凝土强度、抗压性以及密实程度，将对水利水电工程安全性建设造成严重的影响。因此，需要提高对混凝土质量检测的重视，运用多种检测技术展开质量分析和检测，促进水利水电工程建设。1 水利水电工程混凝土质量检测要点 1.1 抗压强度 抗压强度作为混凝土质量检测的重要组成部分，首先需要检测人员将试块表面清洗干净，在下压板安装待检测试件并进行位置的调整。保证时间承压面与下压板中心平齐。正式开展测试前，要及时启动设备，做好试件上压板调控球的控制，使得接触面能够相互接触。其次，开展试验荷载处理时应确保均匀检测，不断规范混凝土检测工作，在此过程中试验机的加载速度保持在 20-35MPa/min 左右即可。启动试验机时，可将上压板和垫板相接触，不断调整球座的方式保证试件受压的均匀性。为均匀增加荷载力，要对荷载记录进行全面记录，并依据 0.01kN 的精确程度保证试件抗压强度符合要求。若采用手动控制方式，则应在试件变形前展开记录。最后，在与破坏临界值相接近时，容易出现变形问题，作为检测人员需要及时调整试验机油门后立即记录相关参数信息。1.2 抗冻试验 抗冻试验中应确保混凝土抗冻性检测能够满足冻融循环参数需求，循环时间在 3.5h 左右，降温和升温时间保持在 2.5h 和 2h 左右。当升温结束后，试件中心温度应在 5-8之间，而降温结束后，则应保持试件中心温度在-15-2之间。抗冻融处理一般以每 20 次一个循环，在时间和次数的控制方面，应综合考虑混凝土抗冻性，严格依据检测标准冲洗表面水分，明确混凝土自振频率。为进一步提高测试精确程度，需要严格落实测试流程，在循环过程中依据试件实际尺寸合理控制冷冻时间。1.3 抗渗检测 混凝土质量检测前，应提前从养护区内取出混凝土试块，在表面涂刷石蜡、沥青等密封材料，利用加压设备螺旋试件将其放在烤箱内预热。抗渗检测应依据 0.1MPa 进行水压的调整，水压调整间隔时间在 8h10h 范围内。仔细检查试件顶部位置是否有渗水问题。除此之外，抗渗试验过程中若有 50%的试件都有渗水问题，则要立即停止试验检测，再次密封处理后才能继续试验。试件的渗水合格率超过 70%时，检测人员才能掌握最高水压，从而精确计算出混凝土抗渗情况。2 水利水电工程混凝土质量检测技术应用 2.1 回弹法检测原理 回弹检测技术是借助混凝土表面硬度、抗压强度得到混凝土抗压强度的测试。检测人员一般要通过回弹仪才能得到混凝土结构抗压强度的数值。在回弹仪中，小锤可对混凝土表面进行反复敲打，此时混凝土结构可吸收小锤的部分动能，将剩余动能以计算的方中国科技期刊数据库 工业 A-110-式得到混凝土表面的硬度，推测出混凝土抗压强度1。2.2 回弹值测定 混凝土表面的数值可利用回弹仪读取，数据精度为 1。测量点间距高于 25mm，确保测试区域 35mm 范围内无钢筋。对每一监测点的数值准确记录，测点位置的选择尤为重要，尽量避免将有气孔等质量缺陷位置作为测点。在测定过程中，回弹仪要与混凝土表面呈现出垂直状态（如图 1 所示）。图 1 回弹仪与混凝土表面垂直 2.3 构件碳化深度 混凝土在碳化后极易出现松散或胀裂的问题，且碳化后的混凝土将吸收更多的回弹仪动能，导致回弹推定值有所降低。所以，应做好混凝土碳化深度的控制工作。2.4 回弹值修正 对于回弹值的修正，一方面要去掉 16 个回弹值最大与最小值，得出构件回弹值的平均数值。另一方面则应对回弹仪的角度进行合理控制，严格根据规范标准对仪器轴线以及水平线夹角予以修正和控制，得出最佳数值。构件表面的修正上，一般要利用回弹仪展开构件表面强度的测试，绘制侧墙曲线，修正混凝土强度值2。3 水利水电工程混凝土质量检测技术应用实例分析 3.1 工程概况 以某水利水电工程为例。该水库大坝采用的是混凝土面板堆石坝，坝顶高程为 1215.42m，建基面高程为 1254.20m，最大坝高为 68.56m，水库总库容量为1325 万 m3，正常蓄水位 1208m。年供水量为 1428 万 m3，该水库建设目的在于满足城镇供水需求的基础上，为农业灌溉提供支持，为最大程度延长水库使用寿命，对其展开了混凝土质量检测工作。3.2 检测分析 3.2.1 抗压性能 该工程中，混凝土是重要的施工材料之一，因此，混凝土结构的抗压性要求较高。为此，混凝土抗压性能的检测对保障工程施工质量有着重要的意义，通过选择科学的混凝土面板、大坝趾板、灌浆平洞坝以及取水塔位置，利用回弹法对混凝土进行了强度检测工作。运用混凝土表面硬度、抗压强度的定量关系即可得出混凝土结构抗压强度。检测工作过程中，一方面要保证回弹仪轴线处于垂直状态，在操作时维持稳定、均匀施压，防止用力过猛，影响混凝土检测结果。检测点的布置要使其能够均匀分布，检测点间隔距离保持在 25mm 以上，检测点钢筋预埋件之间的距离在 30mm以上即可。另一方面，在完成上述工作后，及时计算检测点平均回弹值，将最大数值与最小数值去除后即可得到平均值。如果回弹仪在检测中未能保持水平状态下，只有及时修正回弹值角度，才能提高数值的精确程度。3.2.2 密实度 混凝土结构质量检测中，密实度是重要的组成部分，影响着混凝土结构的承受能力。当混凝土密实度不高时，容易对水利工程稳定性造成不良影响，进而引发安全性事故，甚至对人员的生命财产安全带来威胁和隐患。所以，施工作业应注重混凝土密实性的检测，利用电磁波检测技术明确混凝土内部结构，确保在第一时间了解和掌握其质量缺陷。有效融合电磁波检测技术、热图无损检测技术，对混凝土表面结构进行全面检测的同时，获得完整的结构蜂窝图像，对混凝土密实性进行合理判断，避免对混凝土结构造成严重的影响。3.2.3 碳化深度 在水利工程中，混凝土结构较为常见的缺陷在于出现碳化反应，如果混凝土结构中发生裂缝或孔洞现象时，混凝土内部的氢氧化物将和二氧化碳有机结合在一起，最终造成混凝土结构表面的碳化。为避免上述问题的发生，混凝土质量检测应重视碳化深度检测工作。该工程中主要选择了混凝土模板、溢洪道、灌浆平洞以及坝顶等位置，将其作为检测点。利用电动冲击钻进行孔洞的钻取，对孔洞中的粉末和杂物有效中国科技期刊数据库 工业 A-111-清除干净并滴入适量的酚酞乙醇溶液，仔细观察孔洞颜色的变化。当混凝土表面发生碳化时，孔洞颜色不会发生颜色改变。此时可以利用精度为 0.5mm 的碳化深度测定仪再次进行未变色部分的长度测量，最终达到碳化的深度值。混凝土结构碳化深度对回弹值的影响较大，所以需要多次展开碳化深度计算，得出具体的平均值才能作为最终的结果。3.2.4 结构裂缝 混凝土结构性裂缝在水利工程建设中也较为常见，导致裂缝问题的主要原因在于材料性能、原材料性能未能满足工程建设要求。该工程采取大坝 10#面板对混凝土表面损伤情况进行检测。如果混凝土表面或内部出现裂缝问题时，此时超声波的频率以及波速都会相应发生改变，信号接收程度也发生了改变。如果采取超声波检测方式对混凝土结构质量进行检测，当波速降低时，结构质量也越低，波速若变化不均匀的情况下则证明混凝土浇筑呈现出不均匀状态。3.2.5 钢筋结构 作为水利工程中的重要材料之一，钢筋的有效应用也是确保工程建设质量的基础。因此，混凝土质量检测过程中钢筋检测也尤为必要，通过严密的钢筋结构检测，有助于提高工程建设的稳定性和可靠性。钢筋结构检测包括钢筋间距、保护层厚度，该工程采取电磁法对钢筋结构检测。质量检测人员严格依据水利工程检测规范要求，在充分掌握整体钢筋情况的同时展开钢筋间距的检测，当钢筋表面有装饰涂层或装饰面时，要对表面清理完成后再测量，严禁发生钢筋损坏问题。钢筋间距的测量还要借助钢筋探测仪，保持探测仪匀速运动，并标记钢筋位置，最终得到精确的位置数值。保护层厚度对混凝土结构钢筋耐久性有着一定的影响，所以当保护层厚度较高时，耐久性也更好。借助钢筋检测仪对钢筋保护层厚度展开全面测量，测量次数不得低于 1 次。当数值误差高于 1mm，认定数值无效。为最大程度确保检测数值的有效性，应综合运用钻孔、剔凿等测量方式3。3.3 质量检测优化措施 3.3.1 明确工艺流程 水利工程混凝土结构施工中离不开科学、合理的技术方案，只有不断优化和完善工艺流程，才能确保工程施工建设的可持续性。为做好工程建设整体流程的控制，检测人员需要采取信息化手段严格把控质量检测各个环节，最大程度防止质量问题的发生。为实现上述目标，通常要充分把握混凝土浇筑、钢筋施工以及混凝土科学配比，做好整体水利工程的质量严格把控工作，使得各项操作工艺能够符合工程建设要求，工程混凝土工艺质量控制内容如表 1 所示。表 1 水利工程混凝土工艺质量控制要点 名称 浇筑 钢筋施工 配合比 材料规划 控制要点 时长、温度 耐力 泥浆配比 骨料、水泥 3.3.2 强化材料控制 科学把控材料质量有助于提高混凝土结构质量检测水平，为强化材料控制主要从以下几个方面开展：其一，检测人员提取施工现场水泥、炉料等材料作为待检测样品，与此同时，核对其他材料，在完全满足施工要求的基础上才能正式进入现场使用。材料的存储以分类为主，防止混凝土材料结块或受到外界空气影响导致材料质量降低。其二，严格把控混凝土拌和配比。提高混凝土强度的同时，与工程建设要求相结合，加入一定量的细掺料，使得混凝土内部结构更加稳定、可靠。其三，适当添加高性能的外加剂，使得混凝土性能得到保障。3.3.3 做好养护工作 混凝土浇筑完成后的 12h 就应立即展开养护，依据工程实际需求以及当地的气候条件明确最佳养护时间。在养护过程中，一般采取洒水、包裹塑料膜等方式，使得混凝土能够长期处于湿润状态下，防止水分流失导致混凝土裂缝问题的出现。混凝土养护时还应合理把控温度和湿度，尽量降低混凝土外露时间4。3.3.4 合理搅拌混凝土 现阶段，随着施工技术水平的不断提升，混凝土自动化搅拌技术的应用越来越广泛，可以借助现代化的技术提升水利水电工程混凝土搅拌质量。为此，混凝土搅拌质量成为社会关注的重点内容，一方面混凝土在搅拌前应依据生产配比进行材料的配制，明确投料顺序以及搅拌时间。为合理把控混凝土材料生产质量，使其符合水利水电施工质量要求，还应加大检测力度。作为检测人员对混凝土配制搅拌采取实时监测的方式，当发现异常问题或混合料质量不佳的情况下，应立即停止搅拌，及时提供合理的调整方案。另一方面，由于混凝土浇筑对施工技术的要求较高，因此需中国科技期刊数据库 工业 A-112-要注重混凝土浇筑过程的优化和管理。在开展主体项目混凝土浇筑时，先要保持混凝土浇筑厚度在 50mm 左右，并均匀浇筑。对于骨料较大的材料一般采用平仓处理的方式，重点控制振捣时间、振捣率以及振捣效果。尽量提升混凝土结构的密实程度。严格控制振捣过程，当振捣表面出现泛浆现象时，证明振捣充分。严格依据施工工序展开技术交底和监督管理工作，使得各项施工方案和施工流程能够有效落实，保障施工效果5。4 结论 总而言之，水利水电工程建设质量的提升离不开混凝土结构质量的科学检测，作为工程建设的主要材料，只有明确混凝土结构质量检测的具体内容，才能将混凝土质量检测技术有效应用其中。混凝土结构质量检测内容主要有抗压性能、混凝土结构碳化深度、结构裂缝以及钢筋结构检测。为达到检测效果，作为检测人员需要深入研究水利水电工程的检测需求，采取有效的检测技术，逐步强化对混凝土配制、浇筑以及养护环节的管理工作。参考文献 1李晓哲.公路沥青混凝土路面试验检测技术与质量提升措施分析J.工程技术研究,2023,8(14):140-142.2李虎,谢相峰,林拥军.装配式混凝土结构套筒灌浆连接质量检测技术研究进展及发展趋势J.施工技术(中英文),2023,52(8):1-9.3戴四化,杨骏,马茂泉.基于微水压环境的混凝土结构实体防渗漏质量检测技术J.现代城市轨道交通,2022(S2):84-87.4万品三.水利水电工程中混凝土质量检测及控制分析J.内蒙古水利,2022(5):70-71.5刘宝祥.基于水工混凝土多种检测技术质量评价分析J.黑龙江水利科技,2022,50(2):38-41.