李 龍
(山東省水利工程試驗中心有限公司,山東 濟南 250000)
水利建設是關系國計民生的基礎工程,它在經(jīng)濟社會發(fā)展和人民生活中起著舉足輕重的作用。作為水利工程建設的重要環(huán)節(jié),混凝土施工在許多工程項目中都存在著混凝土配比不合理、混凝土材料不達標、混凝土離析等問題,嚴重影響了水利工程的正常運轉(zhuǎn)和功能作用的發(fā)揮。所以,深入探討和分析水利工程中混凝土檢測試驗的措施、要點和質(zhì)量控制是非常必要的。
混凝土以水泥和骨料為主,任一材料的使用及配比不合理,均有可能導致工程質(zhì)量問題,如出現(xiàn)蜂窩狀、凹凸不平、局部脫落、裂縫、露筋等一系列質(zhì)量問題,這給水利工程的整體質(zhì)量和運行安全穩(wěn)定帶來了很大的威脅[1]。如:一是混凝土材料中水泥含量過高或過低、水泥型號、水泥強度等級不當,都會影響混凝土強度,進而產(chǎn)生裂縫等一系列問題。二是細集料會對混凝土的性質(zhì)、抗裂等產(chǎn)生影響,混凝土施工要保證細骨料的清潔、嚴格控制細度模數(shù),保證配合比例合適。三是粗集料對混凝土的強度、收縮性、抗裂性有一定的影響,要根據(jù)具體工程項目施工要求,合理控制所觸及的尺寸。四是在水利工程混凝土施工中,也要采用摻和劑,以起到調(diào)節(jié)混凝土凝結時間,提高混凝土耐久性和強度的作用,需要根據(jù)具體施工要求選用合適的摻和劑。
水利混凝土品質(zhì)的優(yōu)劣直接影響著水利水電工程建設品質(zhì),高品質(zhì)混凝土是工程施工工作井然有序地開展的根基和前提條件,也是確保工程施工質(zhì)量的主要保證[2]。因此,在具體工作上,有關工作人員應重視混凝土檢測測試的進行,并對水泥混凝土進行全方位仔細地分析,保證混凝土符合水利工程工作施工的需要,確保項目進度和施工品質(zhì)。
在具體運用中,水利水電工程必須承擔多種多樣壓力,因而混凝土的抗壓性能是檢驗工作的關鍵?;貜椃ㄔ诨炷量箟盒阅軝z測中運用較多,根據(jù)對水泥混凝土表層回彈值的剖析,能夠穩(wěn)定地預測分析混凝土的抗壓能力,進而為有關工作人員使用混凝土給予依據(jù)[3]。這樣就用不到檢測員了,并且挑選時間也非常短、經(jīng)費預算也非常少,適合具體工作的需要,因此必須多方面推廣和運用。
水工混凝土的密實度直接影響到工程的施工質(zhì)量,在實際工作中,有關人員必須重視混凝土的密實度檢測。采用彈性波檢測方法,能有效地檢測混凝土內(nèi)部結構,及時發(fā)現(xiàn)混凝土內(nèi)部結構存在的缺陷,從而達到篩選混凝土的目的。
在水利建設中,混凝土結構的強度對壩體的承載能力、使用壽命、壩體安全等都有很大的影響,所以混凝土材料的抗壓強度針對改進水利工程壩體的質(zhì)量水平具有極為關鍵的意義。在水利工程建設中,對混凝土材料的強度要求往往高于一般的建筑工程。相關檢驗工作需要技術員對混凝土攪拌站出料口進行科學取樣,在此過程中要控制好時間、批次等各方面的因素[4]。再將取樣后的混凝土材料澆注于模板內(nèi),做好后續(xù)的養(yǎng)護工作。對固化后的混凝土塊進行彈性模量測試,對其拉伸性能進行測試,并對其抗折性進行測試。
在水利建設中,壩體需要承受較大的水側(cè)壓力,因此大壩混凝土的抗壓能力對大壩本身的穩(wěn)定性、運行的持續(xù)性和長期的安全都有很大影響。拉拔方式能夠用于檢驗混凝土的抗壓能力、鉆芯法、回彈綜合法和射釘?shù)取R陨纤龈黝悪z驗方式在具體運用環(huán)節(jié)中也會產(chǎn)生許多優(yōu)缺點[5],比如在檢驗混凝土材料抗壓能力時,采用芯棒檢測混凝土材料,往往要用壓力機對其施加壓力,用間歇增大壓力檢測有關混凝土試件的抗壓性能是否滿足工程要求,但缺點是有可能會破壞局部混凝土結構。
在澆筑混凝土材料時,必須進行嚴格的振搗操作,以保證其內(nèi)部沒有任何氣孔,并促進骨料與漿液間的均勻性,這種特性可以概括為混凝土材料的密實性。而水利工程中的壩體一般都要求采用分層澆筑混凝土的技術措施以達到整體高度,如果前后澆筑部位不能進行充分的振搗密實,就有可能導致混凝土結構承載力嚴重受損,進而威脅到水利工程的整體安全。熱圖具有無損的特點,在不破壞混凝土結構的情況下可以獲得比較精確的檢測結果。還可以使用電磁波法進行檢測,能夠分析混凝土結構內(nèi)部存在的問題,并對混凝土結構的致密性進行判斷。
水工建筑中需要在混凝土材料中布置一定數(shù)量的鋼筋材料,使其具有良好的強度、抗拉性等。工程所用鋼筋材料必須具有足夠的抗拉性,并且不會有任何的銹蝕,因為鋼筋材料一旦有銹蝕的情況,就會導致混凝土結構在隨后的使用中出現(xiàn)大小裂縫。結合實際情況,目前最常用的鋼筋銹蝕情況檢測方法是半電池電位法,由于鋼筋材料在不同介質(zhì)下對電壓所產(chǎn)生的影響具有明顯不同,所以通過測量電壓的變化就能對鋼筋的銹蝕情況做出判斷。
水泥制品質(zhì)量的好壞直接影響到工程項目的質(zhì)量,需要加強對各種材料質(zhì)量的監(jiān)督與控制。一是嚴格按照水利工程項目施工的質(zhì)量標準和要求,規(guī)范采購材料,并做好進場材料的檢查驗收工作。二是做好施工現(xiàn)場材料的保存與保管,避免外界因素對材料的品質(zhì)、性能產(chǎn)生影響,例如防止水泥變質(zhì)、鋼筋銹蝕等。三是確保水泥、粗集料、細集料的配比合理,嚴格按照試驗和試驗的數(shù)據(jù)要求及工程質(zhì)量標準要求進行,并對各種材料的使用進行嚴格的審核,在混凝土充分攪拌后,才能有效地避免混凝土材料錯配、漏配引起的一系列質(zhì)量問題保證水泥的配比合適、粒度合適、物料尺寸、含泥量等符合工程質(zhì)量標準要求[6]。
在混凝土施工過程中,認真做好養(yǎng)護管理,防止硬化或受日曬雨淋,破壞混凝土結構的穩(wěn)定性和性能,產(chǎn)生裂縫等一系列問題。一是實行自然保護,即規(guī)范澆筑施工,并在澆筑完畢后12 小時內(nèi)自然養(yǎng)護,在此期間避免碾壓、劈打等一系列操作。二是實行熱養(yǎng),即在澆筑施工結束后,對混凝土進行覆蓋,起到一定的保溫、保水作用,避免因混凝土干縮引起裂縫問題,避免因混凝土受凍而影響結構穩(wěn)定及強度。
澆筑施工是混凝土施工的重要環(huán)節(jié),應確保此過程施工規(guī)范,避免因不恰當操作等引起的質(zhì)量問題。一是澆筑施工前,要進行干凈、清潔,確保模板及鋼筋表面無雜物。二是確?;炷敛牧铣浞謹嚢瑁瑴囟瓤煽刂圃?℃以上。三是通常采取分層澆筑法完成施工,在這個環(huán)節(jié)中需科學規(guī)范地調(diào)節(jié)每一層澆筑的厚度維持20 厘米之上,并嚴格控制中間間隔時間,規(guī)范澆筑施工工藝,確保澆筑施工一次完成,避免混凝土分層、泌水、離析等問題。針對混凝土的運輸,也要做好管理工作,很多水利工程所使用的混凝土并不在現(xiàn)場攪拌,可能需要長途運輸,為避免運輸過程中混凝土變質(zhì),可以使用氈布覆蓋,還可以調(diào)整攪拌地點,縮短混凝土的運輸距離,避免混凝土出現(xiàn)離析問題[7]。合理制定運輸計劃,也能在滿足供應需求的情況下,減少現(xiàn)場的混凝土堆積,達到管理效果。
在水利工程中,施工隊伍的綜合能力對混凝土質(zhì)量管理有一定的影響,因此相關部門應積極主動建設一流的施工人員,為混凝土質(zhì)量控制給予可靠的人力資源保障。實踐活動中,有關企業(yè)應進一步加強對現(xiàn)有施工隊伍的學習培訓,激勵和正確引導施工隊伍培訓和應用專業(yè)的觀念與技術,確保施工隊伍能融入現(xiàn)階段工作,進而提高質(zhì)量管理工作的效率。
與此同時,有關部門要高度重視錄用技術專業(yè)工作人員,提升錄取標準,向施工人員引入新生力量,提升施工人員構造,進一步提升施工人員的綜合能力,進而推動混凝土質(zhì)量管理能力的提高,從而提升水利工程工作質(zhì)量。
采購員在購買過程中需要塑造長期的意識,不能盲目地追求短期內(nèi)經(jīng)濟收益,在確保原料品質(zhì)的條件下,對產(chǎn)品成本進行管理。采購員在實際工作中要多方面分析原材料市場,在這個基礎上進行采購工作,提升采購工作水準,防止多余的資金消耗,完成經(jīng)濟收益利潤最大化。運輸業(yè)應充分把握各種原材料對外部環(huán)境的要求,并挑選適宜的運輸工具,以防輸送過程中對原料品質(zhì)造成不良影響。攪拌前工作人員要再一次檢查原材料,防止出現(xiàn)漏油現(xiàn)象,以此來提高混凝土的質(zhì)量。
此外,有關部門還應制定相應的規(guī)章制度,規(guī)范混凝土材料的監(jiān)管工作,明確監(jiān)管人員的職責,并對其進行獎懲。調(diào)動員工的工作熱情,促進員工對工作上存在的問題加以改進,以確?;炷猎喜少?、運送等工作井然有序地開展,從而實現(xiàn)混凝土質(zhì)量管理。
混凝土的質(zhì)量控制?;炷潦撬こ套顬橹匾脑?,在水中溶解后能和骨料發(fā)生膠結作用,目前硅酸鹽水泥、中熱硅酸鹽水泥等等都是比較常見的水泥種類。為了降低堿性骨料的堿性,一般在混凝土配置時會選擇中熱或者低熱水泥,保證混凝土的堿性與要求相符。在使用之前,也要開展實驗檢測,了解混凝土的性能,保證其能滿足相關規(guī)范的要求。施工現(xiàn)場的水泥也要通過實驗審核,避免不合格水泥進入施工場地。
砂的質(zhì)量控制?;炷涟柚茣r需要以砂作為細骨料,使用之前應該在每400 方中選取一份砂進行質(zhì)量檢測工作。要保證砂的配級良好,其中不含有雜物,而且質(zhì)地堅硬,細度模數(shù)需要控制在2.4-2.8,并結合砂料的實際情況分析水泥的用量。如果檢測中發(fā)現(xiàn)存在具有活性的骨料,應該進行細致分析,研究其是否可以使用。
粗骨料的質(zhì)量控制。水利工程施工中,粗骨料的選擇需要滿足《水工混凝土施工規(guī)范》要求,所使用粗骨料粒徑應該在混凝土板厚度的一半、構件較小邊長度的四分之一以及控制在鋼筋間距的三分之二以內(nèi)。如果混凝土構件的鋼筋用量較少,甚至并未使用鋼筋,則選擇粗骨料時應該以大粒徑的骨料為主,施工中也要對現(xiàn)場做好安排,避免出現(xiàn)不同級別骨料之間的混雜。
外加劑。外加劑能夠改變混凝土的性能,比如調(diào)節(jié)混凝土的凝結時間、混凝土和易性、提升混凝土強度等等。加入外加劑之后可以讓混凝土的使用更加方便,節(jié)約水泥用量,提升結構的總體質(zhì)量。選擇外加劑時要考慮工程對混凝土的性能要求,分析現(xiàn)場的氣候條件以及結合生產(chǎn)工藝??梢詫iT進行試驗,分析對混凝土性能的調(diào)節(jié)效果,以及設置合適的摻入量,保證能滿足性能指標要求。
水利工程施工規(guī)模較大,所以必須大量使用機械設備,所以現(xiàn)場設備的管理和使用也決定了水利工程的施工水平。比如施工中會經(jīng)常使用到攪拌機,必須保證設備處于穩(wěn)定的狀態(tài),才能確保攪拌工藝滿足要求。施工現(xiàn)場也要做好對機械設備的養(yǎng)護工作,及時檢查設備狀態(tài),避免由于設備缺陷導致施工事故或者影響施工進度和質(zhì)量。
在水利建設中,各種大型構筑物的澆筑都需要采用鋼筋混凝土材料?;炷敛牧腺|(zhì)量取決于混凝土的強度、抗壓性、承載力、鋼筋材料的防銹性等,因此在施工環(huán)節(jié)中需采用非常嚴格的技術措施,對其上述各方面性能進行檢測,接著根據(jù)檢驗結果合理調(diào)整原料的配比及各種原料的質(zhì)量等因素。