建筑工程领域混凝土建筑材料检测及质量控制

2022-08-26林松昌

江苏建材 2022年4期

林松昌

（福建博海工程技术有限公司，福建福州 350000）

0 引言

混凝土是一种人造石材，是由水泥、沙子、石子、外加剂等材料用水混合而成的一种具有较高强度的建筑材料。由于具有较强的耐久性、强度和稳定性，而被广泛地应用于工程领域。目前，建筑工程领域使用最多的结构体系，比如框架结构、剪力墙结构和筒体结构，大部分都采用了混凝土作为建筑材料。因此，加强对混凝土材料的管控对提高建筑工程的质量有重大的意义。

文章将从混凝土原材料的检测与质量控制、混凝土施工质量控制和混凝土建筑材料的试验检测三方面来分别进行介绍。

1 混凝土原材料的检测与质量控制

1.1 水泥质量控制

在工程建设中，需要根据工程的具体情况，选择合适的水泥品种。对于高强混凝土，可以选用普通硅酸盐水泥。一般情况下，结构设计图纸中都会标明混凝土强度和特殊的使用要求。在水泥材料的型号确定了之后，施工单位需要依据水泥的生产厂商对水泥材料的分类存储，并做好相应的保护和防潮措施。施工单位应该要求水泥供应商提供20 d的水泥材质单和水泥强度检查单[1]。

当水泥的出厂时间超过3个月，应该对水泥材料进行复检，只有确保材料质量检验合格后才能用于后续的施工工程中[2]。对于复检不合格的产品，应严禁用于后续的施工过程中。

对水泥的抗压强度进行测试时，需要对试验机的加速度进行控制，如果试验机的加速度过快，会导致水泥的抗压强度偏高。比如混凝土强度等级小于C30时，尽量将加速度控制在6.75～11.25 kN/s的范围内。

1.2 粗细骨料的质量检测与控制

沙子是混凝土原材料的细骨料，通常需要选择天然砂。并且，天然砂中的杂质需要进行检测。对于不同强度的混凝土，对天然砂含泥量和氯离子的含量需要进行严格的控制。混凝土强度等级与天然砂含泥量的对应关系如表1所示。对于预应力混凝土和普通混凝土，其氯离子的含量也是不相同的，具体规定如表2所示。

表1 混凝土强度等级与天然砂含泥量的对应关系

由表1中的数据可知：随着混凝土强度的增高，天然砂中含泥量的要求也越高。含泥量将直接影响混凝土的强度等级。

表2混凝土种类的不同与天然砂中氯离子含量的对应关系

由表2中的数据可知：预应力混凝土对天然砂氯离子的含量提出了更高的要求。

石子是混凝土的粗骨料，需要控制粒形、级配两项指标，这样才能保证混凝土的和易性。对于用于生产石子的碎石，需要对碎石材料进行压碎值检测，对于强度要求高的混凝土，不能选择压碎值大的碎石。对于级配差、针片状成分多的碎石，影响混凝土的可泵性，不建议在工程中使用。关于粗骨料的检测的相关规定详见表3。

表3 粗骨料质量检测

当粗骨料的粒径满足表3中的要求，就可以认为满足工程使用的要求，可用于混凝土的施工过程中。

1.3 粉煤灰与外加剂质量检测与控制

粉煤灰是混凝土的一种掺合料，可以减少混凝土中的水泥用量，减少水化热改善混凝土的孔隙和内部微观结构，目前被广泛应用到了混凝土领域。对粉煤灰进行检测的时候，通常会关注粉煤灰的细度、三氧化硫、烧失量和水量比这些检测指标。选取细度较小和需水量少的粉煤灰，可以有效减少水泥用量，并能保证混凝土强度的要求。

混凝土外加剂可以明显改善混凝土的性能，但是也应该保证混凝土外加剂掺入量应该控制在5%以内[3]。比如建筑工程中经常使用的减水剂，需对减水剂的泌水性、含碱量、减水率、氯离子含量等指标进行控制，在保证实现混凝土减水的同时，增加混凝土的耐久性。

1.4 注意混凝土配合比试验

混凝土的配合比直接影响着混凝土的强度和质量，因此在确定混凝土配合比的时候，一定要进行大量的试验。充分考虑到工程中的实际问题，比如大体积混凝土、抗渗混凝土和抗冻混凝土等，根据实际问题，选择合适的材料。只有这样，才能更好的保证混凝土在使用过程中出现质量问题。

2 混凝土施工质量控制

施工过程是一个复杂的过程，直接影响着工程质量的好坏。混凝土的施工过程主要包括搅拌、泵送、振捣和养护等环节，要想在施工过程中对混凝土的质量进行控制，需要做好以下几点：

（1）在混凝土搅拌之前，需要将组成混凝土的原材料进行合理的存储。配合比一定要进行大量的试验，保证选择的配合比满足工程质量的要求。

（2）混凝土泵送到施工作业面时，需要对混凝土进行分层振捣，防止混凝土中的粗细骨料出现分层和层降的问题。浇筑过程需要严格按照相关规范的要求进行，一定要满足浇筑所需的环境要求。

（3）振捣完成后，需要对混凝土进行及时的养护，应采用覆盖和洒水的养护方法，保证混凝土能够在湿润环境下进行养护，且保证养护时间符合规定的要求。

（4）混凝土养护过程中，尽量避免其他工序对养护的影响，在保证混凝土强度达标后，再进行后续的施工。

3 混凝土的试验检测和质量控制

在混凝土浇筑完成，并进行了合理的养护之后，需要对混凝土的强度、抗压性、密实性和钢筋的锈蚀程度进行试验检测。接下来将从混凝土的试验检测和质量控制两个方面来分别进行阐述。

3.1 混凝土材料的试验检测

3.1.1 混凝土的抗压强度

浇筑混凝土的同时，需要根据规范的要求留取混凝土试块，并与浇筑的混凝土采用同样的养护方法。养护时间到达之后，需要对其抗压强度进行试验，看是否满足工程质量的需求。

对于已经建好的建筑物，可以采用钻芯取样法和回弹法来检测混凝土的强度。其中，精度最高的是钻芯取样法，但是该方法对原结构存在一定的损伤。回弹法是混凝土抗压强度检测中效率最高的一种方法，该方法操纵方便，虽然检测精度不如钻芯法，但是其精度也能满足工作要求，在工程实际中，得到了广泛的使用。

3.1.2 混凝土的密实性

混凝土的密实性直接影响混凝土的承载能力，如果混凝土的密实性不能满足工程要求，将会影响结构的稳定。目前，检测混凝土密实性的主要方法有：

（1）电磁波检测法：该方法主要通过电磁波来了解混凝土内部的密实度情况。其工作原理是电磁波遇到有缺陷的混凝土会发生速度改变和反射等其他现象，通过这些现象，就可以实现对混凝土密实度的检查。对于混凝土中存在严重缺陷的，通常会使用电磁波检测法。

（2）弹性波检测法：该方法主要是通过声波来实现对混凝土密实度情况的了解。其主要的工作原理为声波与混凝土的孔洞或者裂缝相遇的时候，声波会在速度、强度和传播方法上发生变化。通过上述原理即可对混凝土的内部密实性进行了解。目前，弹性波检测法技术成熟，被广泛应用于建筑工程中混凝土的密实度的检测中。

（3）红外线热图无损检测法：该方法是一门新技术，主要是利用红外辐射的原理，对物体内部的能量流动进行测试。对于无损结构，当热流注入后，热流会均匀分布。而对于有损结构，当热量注入后，热流会在存在缺陷的地方受到阻碍，使得热流分布不均匀，从而实现了对损伤的检测。目前，该技术成本较大，但是其精度较高，具有广阔的应用前景。

3.2 混凝土的质量控制

选择了正确的混凝土原材料之后，仍然需要对其他影响混凝土质量的因素进行控制。

3.2.1 水灰比的控制

由于水灰比会直接影响混凝土的强度，当水灰比大时，混凝土的强度越低、密实度减小和混凝土碳化速度更快。因此，应该严格控制混凝土的水灰比。对于使用高效减水剂的混凝土，水灰比应小于0.3。对于透水混凝土而言，水灰比在0.28可以使得透水混凝土的性能最好。最好应该根据计算来确定水灰比。计算混凝土的水灰比，需要分析试验资料，然后确定混凝土强度与水灰比之间的关系，最后就可以计算得到与混凝土强度等级对应的水灰比。

3.2.2 控制混凝土的收缩变形

在保证混凝土泵送的前提下，控制混凝土的塌落度，可以减低混凝土的收缩变形。使用减水剂，减少水化热，也可以减小混凝土的收缩变形。做好混凝土的养护工作，也可以控制混凝土的收缩变形。对于泵送混凝土，浇筑面的顶部会出现一层水泥浆，这时应该依据设计标高，对其进行刮平和碾压。

除了上述方法，严格控制混凝土中心温度、表面温度以及平均温度之间的温差。对大体积混凝土的温度应进行实时的监测，并根据温度测量结果对大体积混凝土的不同的部位采用相应的升温和降温方案。