大体积混凝土声波CT质量评判技术探讨.pdf

2 0 1 4 年 第 9 期 (总 第 2 9 9 期 ) Nu mb e r 9 i n 2 0 1 4 ( T o t a l No 2 9 9 ) 混 凝 土 Co nc r e t e 实用技术 P RACTI CAL TECHNOL 0GY 大体积混凝土声波 C T质量评判技术探讨 胡庸 ( 四川理工学院，四川 自贡 6 4 3 0 0 0 ) 摘要： 大体积混凝土因其结构体积大、 承受荷载大、 水泥水化热大、 内部受力复杂等原因， 施工中常常出现施工冷缝、 泌水现象、 早期温度裂缝等特有的质量问题。 为此 ， 大体积混凝土质量、 特别是混凝土内部质量评判成为质量控制技术研究问题的焦点。 在对大 体积混凝土质量控制及检测技术研究现状分析基础上 ， 对声波 C T技术的基本原理及特点进行分析， 对两个大桥的桥墩及桥台混凝 土质量检测进行实例分析。 实践表明， 应用声波 C T技术检测混凝土质量具有速度快 、 成本低、 精度高、 直观等优势 ， 能够克服常规无 损检测手段的弱点或条件限制。 关键词： 大体积混凝土；质量 ；检测 ；声波 C T 中图分类号： T U 5 2 8 0 7 文献标志码 ： A 文章编号： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 4 ) 0 9 0 1 4 9 0 3 Di s c u s s i on s a b o u t s o u n d C T q u a l i t y e v a l u a t i o n t e c h n i c a l o f l a r g e v o l ume c on c r e t e H U Yo n g ( S i c h u a n U n i v e r s i t yo f S c i e n c e a n dE n g i n e e r i n g ， Z i g o n g 6 4 3 0 0 0 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： Co n s t r u c t i o n c o l dj o i n t s ， b l e e d i n g， e a r l yt e mp e r a t u r e c r a c k sand o t h e r s p e c i a l q u a l i typ r o b l e ms o ft e n o c c u ri nt h eL a r g e v o l u me c o nc r e t e s t ru c t u r e c o ns tr u c t i on， b e c a us e o f i t s l a r g e s i z e， h e a v y l o a d， c e me n t h y d r ati o n h e a t a n d c o mpl e x i n t e r na l s t r e s s The q ua l i t y o f ma s s c o nc r e t e ， e s p e c i a l l y the e v a l u a t i o n o f i n t e rna l q u a l i t y of c on c r e t e be c o me q ua l i t y c o nt r o l k e y t e c h n o l o g y Ba s e d o n the c u r r e n t s i t ua t i o n ana l y s i s o f the l a r g e v o l u me c o n c r e t e q u a l i ty c o n t r o l a n d d e t e c t i o n t e c h n o l o gy r e s e arc h ， the a u t h o r a n a l y z e s t h e b a s i c p r i n c i p l e and c hara c t e r i s t i c s o f s o u nd wa ve CT t e c hn o l o g y， a nd a n a l y z e s t h e e x a mp l e s o ft wo b r i d g e s P r a c t i c e s ho ws t hat， CT d e t e c t i o n me t ho d ha s t he a d va n t a g e s o f f a s t s pe e d， l o w c o s t ， h i g h pr e c i s i o n， v i s u a l an d o t he r a d v an t a g e s ， C an o ve r c o me the we a k ne s s o f c o n v e nti o n a l no nd e s t r u c t i ve t e s t i ng t e c h ni q u e K e y wor d s ： l arg e v o l u me c o n c r e t e ； q u a l i ty； d e t e c t i o n ； s o u n d CT 工程结构 中大体积混凝土使用十分广泛 ， 如群桩基础 承台、 大桥墩身、 挡墙、 盖梁等。 在 J G J 5 5 -2 0 0 0 ( 普通混凝 土配合 比设计规程 中对大体积混凝土进行 了明确定义1 1 。 常见的大体积混凝 土尺寸一般为数米 到数十米 ， 更大体积 的混凝土一般为水工建筑物如混凝土重力坝等 。 大体积 混凝 土具有结 构体积大 、 承受荷载大 、 水 泥水 化热大、 内部受力相对复杂等结构特点2 _ 5 】 。 结构体积大， 整 体性要求高 ， 水 泥水化热温度应力大 ， 要 预防混凝 土早期 开裂 ； 分层浇筑时应对采取有效措施 防治 泌水 ； 承受 的荷 载巨大 ， 内部受力相对复杂。 基 于这些特点 ， 在工程实践中 大体积混凝土常常 出现施工冷缝 、 泌水现象 、 混凝 土表 面 水泥浆过厚、 早期温度裂缝等特有的质量通病。 国内外众多 专家 、 学者及 同行对大体积混凝土质量 的控制 ， 分别从大体 积混凝土的结构特点 、 施 工特点 ， 以及质量缺陷类型 、 产生 原因与机理、 施工控制技术等方面均进行了大量研究 埘 ， 取得丰硕的成果， 但对于大体积混凝土质量的评判技术， 还 收稿 日期 ：2 0 1 4 0 2 1 1 有值得深入研究 的空 间。 为此 ， 笔者将重点探讨声波 C T 技 术在大体积混凝土质量评判 中应用 。 1 大体积混凝土质量控 制及检测技 术研究现状 混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于 1 m， 或预计会 因水泥水化热 引起混凝土 内外温差过大而导致裂缝 的混 凝土即为大体积混凝土1 。 大体积混凝土表面常见的质量问题包括 ： 蜂窝麻 面或 者裂缝现象 ； 平整度达不到标准要求 ； 表面气孑 L ； 变形或错 台现象 ； 圆形 曲线不规则 。 混凝土 内部的质量包括 ： 强度不 满足设计要求 、 均匀性差 、 离析 、 裂缝 、 空洞或气孔等 。 众多专家、 学者对大体积混凝土( 包括表面和内部) 的 质量 问题 出现的原因或机理进行 了探讨 q ， 尤其是对大 体积混凝土裂缝形成 的影响因素探讨较 多 ， 目的是为 了能 够在施工过程中从根本控制大体积混凝土质量。 在机理研 究基础上， 进一步提出大体积混凝土施工质量控制要点： 施 工过程 中必须考虑温度应力 的控制和防止裂缝的措施 ， 降 低混凝 土的温度应力以及收缩应力的有效 措施是 大体积 1 49 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 表 9 复杂胶凝材料体 系放热特性 3结 论 ( 1 ) 提高人模温度和水泥用量， 胶凝材料的放热速率 及放热量均会出现不同程度提高， 放热峰出现时间也相应 提前。 ( 2 ) 掺加粉煤灰和矿粉可 以降低混凝土的放热量和放 上接第 1 5 1 页 3 】3 刘桂林 大体积混凝土质量通病的防治 J 】 _ 工程质量 2 o o 5 ( 1 ) ： 3 5- 3 8 【 4 】李光伟， 杨忠义， 杨代六 高拱坝全级配大体积混凝土力学特性 试验研究 J 1 三峡大学学报： 自然科学版， 2 0 0 3 ， 2 5 ( 6 ) ： 5 0 0 5 0 3 5 】 冯乃谦 实用混凝土大全 M】 C 京： 科学出版社， 2 0 0 1 6 】 水利水电科学研究院结构材料研究所 大体积混凝土【 M】 E 京： 水利电力出版社 ， 1 9 9 0 7 李光伟， 杨代六拱坝大体积混凝土力学特,tO的试验研究 J 1 _ 水 电站设计 ， 2 0 0 6 ， 2 2 ( 2 ) ： 8 8 9 2 【 8 】 李张明 ， 练继建 大体积混凝土质量无损检测方法研究 c ， 中国 地球物理学会年刊 2 0 0 2 一 中国地球物理学会第十八届年会论 文集 ： 1 9 9 9 1 樊启祥 ， 史明勋 混凝土无损检 测技术在永久船 闸中的应用 J 1 工程建设2 0 0 2 ( 1 ) ： 1 9 2 0 啊盈圃 热速度 ， 放热峰出现的时间也相应推迟 ， 并且粉煤灰 的作 用较矿粉更为显著。 ( 3 ) 大体积混凝土在满足混凝 土设计 强度的条 件下 ， 配合 比设计应 当尽量降低水泥及矿粉 的用量 ， 同时降低施 工时的入模温度。 参考文献 ： 1 王甲春， 阎培渝， 韩建国_ ； 昆 凝土绝热温升的试验测试与分析 J 1 建筑材料学报 ， 2 0 0 5 ， 8 ( 4 ) ： 4 4 6 4 5 1 2 12 刘俊辉 ， 任先松 ， 蔡利兵 ， 等 高温条件下大体积混凝土施工技 术【 J J ：昆凝土 ， 2 0 1 3 ( 9 ) ： 1 4 4 1 4 6 3 周士琼 细粉煤灰高性能混凝土的研究与应用 D 】 长沙 ： 中南大 学， 2 0 0 5 4 李晓芳 大体积混凝土温升预测的非线性模型 J 1 混凝土 ， 2 0 1 2 ( 2 ) ： 1 2 7 1 2 9 5 】刘桂香， 徐志国 谈预拌混凝土热工计算影响因素【 J J _ 低温建 筑技术， 2 0 1 1 ， 3 3 ( 6 ) ： 1 4 9 1 5 0 6 魏胜强， 王强 超大体积承台混凝土性能研究与温控技术 J 1 混 凝土 ， 2 0 1 4 ( 1 ) ： 1 2 7 1 3 1 【 7 吕林女 ， 何永佳 ， 丁庆军 ， 等 多组分水泥基材料的水化放热行 为 J 水泥 ， 2 0 0 4 ( 9 ) ： 1 - 3 【 8 】董颖 ， 金邦友 矿物掺合料对水泥强度及水化热 的影响研究【 J J 粉煤灰 ， 2 0 0 7 ， 1 9 ( 3 ) ： 8 - 1 0 作者简介 ： 沈凡( 1 9 8 5 一 ) ， 男， 博士 ， 讲师， 主要从事建筑材料研究。 联系地址： 武汉雄楚大街 6 9 3 号 武汉工程大学材料学院( 4 3 0 0 7 3 ) 联系电话： 1 3 9 9 5 6 3 5 3 7 1 1 0 傲 昕， 张英， 向友国 无损检测在三峡大坝混凝土质量检查中的 应用 J 三峡大学学报 ： 自然科学版 ， 2 0 0 7 ， 2 9 ( 2 ) ： 1 3 3 1 3 5 1 1 肖国强、 刘天佑 声波法在大体积结构混凝土质量检测中的应 用 J 1 工程地球物理学报， 2 0 0 4 ， 1 ( 5 ) ： 4 3 1 4 3 4 1 2 1 梁国钱、 办全、 王文双 层析成像技术( c T ) 在拱坝质量检测中的 应用 J 水力发电 2 0 0 2 ( 5 ) ： 2 2 2 3 ， 7 7 1 3 】 陈成宗， 何发亮， 主编隧道工程地质与声波探测技术【 J J 成都 ： 西南交通大学出版社 ， 2 0 0 5 ( 1 0 ) 作者简介 联系地址 联系电话 胡庸( 1 9 6 4 一 ) ， 女 ， 讲师 ， 主要从事岩土工程研究及教 学 工作。 成都市 青羊区成 飞大 道南段 1 9 9号 凯德风 尚小区 7栋 5 04 号( 6 1 0 0 9 1 ) 1 3 88 041 88 21 p 9 中建六局“ 一种混凝土试块快速脱模器” 获国家实用新型专利授权 9 月 1 7日获悉 ， 中国建筑第 六工程局有限公 司所属建设发展公司技术成果 “ 一种混凝土试块 快速脱模器” 获国家实 用新型专利授权 。 该技术成果采用由侧立板和连杆焊接而成的框架作为支架， 用下口连杆和支撑连杆作为主要支撑， 制成一种实用安 全的新型脱模装置， 利用惯性可将混凝土试块快速脱模。 与传统技术相比， 该装置具有体积小， 使用寿命长， 没有噪音污染 等优点 ， 在相关施工领域具有广泛的推广和应用前景。 ( 中建六局 ) 1 5 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m