刍议吉音水库表孔溢洪洞混凝土检测及其质量控制措施

2020-06-03王志涛

湖南水利水电 2020年2期

关键词：统计表外加剂骨料

王志涛

（新疆水利水电勘测设计研究院检测试验研究中心，新疆昌吉 831100）

1 工程概况

新疆吉音水库位于新疆和田地区于田县境内的克里雅河上，工程等别为Ⅱ等，表孔溢洪洞为3 级，临时性建筑物为4 级。表孔溢洪洞布置于河道右岸，由进口引渠、明渠、控制段、洞身段、闸井、闸房、护坦、蓄水池等组成。

2 混凝土检测及其质量控制的必要性

混凝土施工质量的好坏，直接影响工程的质量，及时做好混凝土的质量检测和质量控制工作，使得水利工程的施工质量得到提高[1]。因此施工单位应有效保障混凝土的质量，确保既能够符合施工规范，又能满足设计要求。混凝土质量检测的主要内容包括：混凝土成品检测、原材料及中间产品的检测、施工过程的质量监督。在水利工程中进行混凝土检测和质量控制，能够更好地发现安全隐患和质量缺陷，采用针对性的管理手段进行把控，确保各项工作有效落实，符合预期目标，减少质量事故的发生。

3 混凝土检测的具体项目

3.1 混凝土成品检测

在吉音水库表孔溢洪洞检测项目中，抗压、抗冻、抗渗等为主要检测项目。抗压强度检测是最重要的项目，混凝土良好抗压性能够确保水利工程的持久性和稳定性等特点。混凝土强度检测方法较多,主要包括钻孔取芯法、回弹法等。钻孔取芯法主要通过钻机钻取的芯样，来判断钢筋保护层厚度及断面尺寸等，加工后的芯样可以进行抗压、抗渗、抗冻等相关性能试验，根据具体的数据来判断该混凝土是否符合设计要求。回弹法可以直接用回弹仪对混凝土表面的回弹值进行检测，再利用回弹曲线来推算出混凝土的抗压强度[2]。利用回弹法检测混凝土抗压强度，虽然检测精度不高，但在技术应用方面却十分成熟，设备简单、操作方便、测试迅速，对工程结构不会造成损害。该工程中采用两者相结合的方法进行了相关检测，抗压设计强度为C25,采用钻孔取芯及回弹检测15 组，抗压强度最小值为25.6 MPa，最大值为27.3 MPa，平均值为26.4 MPa，标准差为0.42 MPa，离差系数为0.016，概率度系数为3.38，保证率为100.0%；抗渗等级为W6，检测3 组，在0.6 MPa 水压下试样均不渗水；抗冻等级为F200，检测1组，经过200 次冻融循环后，相对动弹性模量为86.5，冻后质量损失率为2.3%，满足设计要求。

3.2 原材料及中间产品的检测

该工程中主要对水泥、粉煤灰、矿粉、砂石骨料、钢筋、铜止水、聚乙烯泡沫闭孔板、橡胶止水带、外加剂等进行检测。水泥检测3 组，全部合格；粉煤灰检测3 组，全部合格；矿粉检测1 组，合格；混凝土粗骨料检测3组，各项指标均合格，满足技术要求；细骨料检测3 组，全部合格；热轧带肋钢筋检测2 组，全部合格；铜止水检测2 组，全部合格；聚乙烯泡沫闭孔板检测1 组，合格；橡胶止水带检测1 组，合格；引气剂检测2 组，全部合格；高效减水剂检测2 组，全部合格；防冻剂检测1组，合格。检测结果如表1～表12。

表1 水泥检测结果统计表

表2 粉煤灰检测结果统计表 %

表3 硅粉检测结果统计表 %

表4 混凝土粗骨料检测结果统计表

表5 混凝土细骨料检测结果统计表

表6 热轧带肋钢筋检测结果统计表

表7 铜止水检测结果统计表

表8 聚乙烯泡沫闭孔板检测结果统计表

表9 橡胶止水带检测结果统计表

表10 引气剂检测结果统计表

表11 减水剂FDN 检测结果统计表

表12 防冻剂AX-8 检测结果统计表

3.3 施工过程的质量监督

3.3.1 含气量检测

该工程中含气量检测采用含气量仪进行检测，每4 h 检查1 次含气量，其变化范围应控制在4.0%～6.0%之间, 必要时根据含气量调整引气剂掺量。混凝土含气量检测结果如表13，混凝土拌和物含气量检测3组，全部合格。

表13 混凝土含气量检测结果统计表 %

3.3.2 坍落度检测

该工程中坍落度采用坍落度筒进行检测，坍落度允许偏差符合规范要求，取样成型时同时测定坍落度，混凝土坍落度应控制在规定范围内。混凝土坍落度检测结果统计表如下，混凝土拌和物坍落度检测3 组，全部合格，如表14。

表14 混凝土坍落度检测结果统计表 mm

3.3.3 混凝土和易性检测

混凝土和易性是指在搅拌、运输、浇灌、捣实等工序过程中，能获得质量均匀、成型密实的性能，包含流动性、粘聚性及保水性[3]。流动性反映出拌和物的稀稠程度。主要影响因素是混凝土用水量。粘聚性它反映了混凝土拌和物的均匀性。主要影响因素是胶砂比。保水性也可理解为水泥、砂、石子与水之间的粘聚性。保水性差的混凝土内部易形成透水通道，影响水泥的水化，会使混凝土表层疏松，影响混凝土的密实性，同时泌水通道会形成混凝土的连通孔隙而降低其强度和耐久性。主要影响因素是水泥品种、用量和细度。

3.3.4 混凝土密实性检测

在水利工程中混凝土结构的承重能力和其密实性具有直接的联系，如果承载能力不符合设计要求，则可能会引发安全事故，进而威胁到人们的生命安全。目前对混凝土密实性进行检测的方法，主要有热图无损检测技术、电磁波检测技术等。热图无损检测技术将诸多理论进行综合，使检测方法更为科学合理，而且还具有一定的灵敏性，可以在检测过程中取得良好的效果。电磁波检测技术，主要是通过电磁波对混凝土的内部构造进行检测，电磁波在进入混凝土后会产生变速、反射等行为，从而检测出混凝土当中是否存在缺陷。一般用于检测混凝土内部受到损害的结构。采用热图无损检测技术检测混凝土密实性，检测结果为内外混凝土一致，密实度好，无孔洞及裂缝。

3.3.5 钢筋锈蚀程度检测

混凝土虽然是一种优良材料，但在具体的应用过程中还存在一些不足，主要表现为结构不稳定、强度低、刚性大，因此在施工过程中通常会把钢筋加入到混凝土中，来提升混凝土的结构强度。钢筋的锈蚀程度检测，将锈蚀检测仪通过铜线连接到混凝土的钢筋上，由于电压在不同的介质当中会有相应的变化，通过这一变化可以对钢筋的锈蚀程度进行有效的判断。钢筋锈蚀程度检测15 组，检测结果为钢筋基本无锈蚀，对混凝土结构的安全性和耐久性无影响。

3.3.6 钢筋骨架尺寸检测

施工过程中，对钢筋规格、长度、间距、数量、搭接长度等进行检测，确保钢筋骨架制作安装符合设计及规范要求。钢筋骨架尺寸检测60 组，钢筋规格合格率100%，长度合格率99.4%,间距合格率99.8%，数量合格率100%，搭接长度合格率100%，均满足设计及规范要求。

4 混凝土施工质量控制对策

4.1 原材料及中间产品的质量控制

在混凝土施工过程中，水泥是一项重要的原材料，经过与水发生充分的混合可以形成泥浆，具有一定的胶接效果。在我国水利工程施工过程中，比较常见的水泥主要包括普通的硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥以及火山灰硅酸盐水泥等。对进场的水泥进行各项指标检测，主要包括标准稠度用水量、凝结时间、安定性、比表面积、3 d、28 d 强度等，若不符合规范要求，应严禁使用在工程中。除此以外，掺加料也是在混凝土组成中一项十分重要的成分，掺加料的优良性能也应受到重视。在混凝土生产时加入掺加料可以增加其耐久性和强度，而且通过掺加料的量可以有效降低混凝土的水化热，进而提高混凝土的性能。砂石骨料、钢筋、铜止水、聚乙烯泡沫闭孔板、橡胶止水带、外加剂等进场后，检测人员及时对其各项指标进行检测，在确保其质量合格后，才能够投入工程使用。外加剂主要包括引气剂、减水剂、防冻剂等，施工单位在选用外加剂时，需要进行严格验证，选择由正规厂家生产的外加剂，检测外加剂的减水率、泌水率比、含气量、凝结时间之差、抗压强度比等，从而确保混凝土强度能够符合施工规范要求。

4.2 混凝土的温度控制

由于温度变化和混凝土收缩而产生的温度应力和收缩应力是导致混凝土出现裂缝的主要原因，所以要把混凝土的温度控制在一定的范围内，这就要从降低水化热和降低混凝土出机口温度入手。

4.3 有效调整混凝土配合比

每次混凝土拌和前，搅拌站试验员根据设计配合比换算成施工配合比，并进行混凝土坍落度、含气量、泌水率、水胶比等拌和物性能指标的检测，若发现有如下情况可以对配合比进行如下调整：现场坍落度超出配合比设计坍落度的限制（20 mm），要及时分析原因，对砂石料含水率重新进行测定，对配合比进行校正，如果含水量实测、计算没有错误时，可以将减水剂掺量增加或减少0.05%～0.1%进行调整；当混凝土有泌水现象时，应及时查明原因，如果不是外加剂和胶凝材料的适应性的问题时，可以调整粗骨料的掺配比例，将级配调整到最佳级配，切不能套用固定掺配比例；在具体的施工过程中，施工配合比应该通过相关的试验来进一步的明确，并确保其能够满足施工要求。