水利工程混凝土檢測研究

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在檢測混凝土強度方面,回彈法擁有操作簡單、準確率高、成本低等優勢。這種方法的主要操作儀器是回彈儀,在機器中能夠通過數值反應回彈能力,從而完成混凝土硬度和強度的準確計算。在河涌水環境綜合整治工程中,技術人員通過綜合考慮該工程水文條件、地質條件以及施工條件等情況的前提下決定在混凝土檢測中使用回彈法,使用儀器為HT225T型回彈儀,取得了較為準確的檢測結果,下面筆者將展開具體分析。

1.回彈法的概述

1.1回彈法的使用要求

現階段,在水利工程混凝土檢測中回彈法的應用非常廣泛,回彈法對回彈儀擁有很高的要求,在本次工程中使用HT225T型回彈儀,其擁有良好的生產能力,能夠有效滿足混凝土檢測工作的需求。在使用前,需要在室溫條件下與相關標準方法相結合完成其率定工作,應該取78至80以內的平均值,在使用回彈儀時也需要環境溫度滿足一定的要求,環境溫度應該保持在－4℃以上以及40℃以下。另外,還應該觀察混凝土是否擁有干凈、平整的表面,如果無法滿足這一要求,還應該使用砂輪處理表面。

1.2回彈法檢測的原理和特點

混凝土的抗壓強度和表面硬度之間有著一定的聯系存在,以一定的力量借助回彈儀的彈擊錘敲擊混凝土表面,因為在表面硬度和回彈高度之間有一定的比例關系存在,能夠與混凝土表面硬度相結合完成其抗壓強度的計算。彈擊錘是回彈儀的重要組成部分,這種重錘的驅動主要依靠彈簧完成,借助彈擊桿完成混凝土表面彈擊,能夠完成重錘被反彈距離的測量,這種方法也被叫做表面硬度法[1]。在檢測混凝土時應用回彈法,其擁有越低的彈性就擁有越大的塑性變形,就會消耗越多的功,彈擊錘就擁有越小的彈擊距離,就會擁有越小的回彈值；反之同樣如此。雖然在檢測混凝土強度時回彈法在精度方面存在一定程度的不足,但是回彈法擁有較為簡單的儀器設備,方便相關人員操作,而且擁有非常快的檢測效率,相比于其他檢測方法,其只需要較低的成本支出。另外,在使用回彈法時不會對混凝土產生不良影響。正是由于回彈法擁有這些優勢,在本次工程中才選擇使用這種混凝土檢測方法。需要注意的是,雖然本文使用的回彈儀能夠滿足較高的進度要求,但是仍然會有很多因素能夠影響檢測精度。

2.回彈法在水利工程混凝土檢測中的應用

2.1應用回彈法時的準備工作

將回彈法應用于混凝土質量檢測,首先需要保證前期準備工作順利落實,在這個過程中主要需要完成明確準備要求和收集資料方面。其中收集資料的對象主要為混凝土澆筑要求、混凝土強度等級、混凝土類型、施工單位信息、施工圖紙以及其他相關資料。而在準備要求方面,應該對回彈法檢測中的批量或單個檢測要求進行明確。其中在檢測單個構件方面,應該將每個構件質量的檢測作為主要內容,而在批量檢測中需要將檢測同類構件作為主要內容,如施工中使用的混凝土應該保證生產工藝和強度的一致性,并且需要擁有相近的配比和齡期等,只有這樣才能夠使檢測要求得到滿足,正常情況下應該擁有超過10件的檢測數量。需要注意的是,相鄰的檢測位置應該保證檢測距離在2.0m以上,從而使影響檢測結果的情況得到避免。

2.2測量回彈值

在檢測混凝土綜合性能的過程中,在應用回彈法時應該保證合理使用回彈儀,將混凝土構件檢測面作為參照物,在使用過程中需要保證其與回彈儀軸線處于垂直狀態,并且在施壓時應該保持速度均勻,嚴禁沖擊速度突然提升或降低的情況出現。同時,選擇檢測點的工作也非常重要,所選擇的檢測點應該在檢測區域內均勻分布,同時應該避免將檢測點設置在露出石子和存在氣孔的位置,應該盡量在鋼筋預埋件的30mm以外選擇檢測點,且檢測點與檢測點之間應該保持20mm以上的距離。在檢測過程中可以針對每個檢測點完成一次彈擊。另外,在獲取回彈值方面,在各檢測區域大多超過16個,且確定回彈值讀數為1。在保證擁有精準回彈值的基礎上,便可以完成實際檢測點的確定,從而準確計算碳化深度值。

2.3混凝土碳化深度計算

在發生水化現象后,在水泥灰中會有大量的氫氧化鈣產生,在混凝土硬化的過程中這種化合物能夠發揮非常重要的作用。在混凝土硬化發生后,空氣中的二氧化碳會與水泥表面產生化學反應,也就是在二氧化碳和氫氧化鈣之間會有反應產生,從而導致碳酸鈣產生,這種物質的硬度非常高,能夠在很大程度上提升水利工程混凝土表面硬度[2]。然而,雖然混凝土表面的硬度得到了提升,但是卻會影響回彈值,因為混凝土的強度等級與回彈值之間的聯系非常密切。正常情況下,碳化深度會在一定程度上影響回彈值,但是在擁有6mm以上的碳化深度時,將會擁有非常小的影響圖1修正混凝土澆筑面的過程程度。所以,在檢測的過程中因為有混凝土碳化的情況存在,需要使用數理統計的方法完成檢測區域碳化深度的計算,然后在多次計算結果中取平均值作為最終結果。

2.4計算回彈值

在計算回彈值的過程中,大多需要與16個回彈值有效結合,分別在最大和最小兩個方面選取三個值,然后以剩余10個回彈值的平均值作為最終結果。若是在檢測過程中發現回彈儀并未保持水平,并且以非澆筑面為檢測對象時,應該及時開展糾正工作,在保證擁有合理回彈平均值的基礎上才可以開展修正澆筑面的工作。在應用回彈儀的過程中具體的修正澆筑面過程如圖1所示。

3.混凝土回彈法檢測現階段存在的問題和優化措施

近年來,在不斷發展水利工程的過程中,雖然本單位越來越重視把控水利工程建設質量的工作,正在不斷提升相關管理和監督工作的規范化程度。但是,在混凝土質量檢測工作方面仍然與水利工程發展步伐存在一定差距,與水利工程質量要求不符,導致在水利工程中時常出現各種質量事故。

3.1人員配備問題

混凝土檢測想要達到較高的精準性,需要檢測人員擁有足夠高的技術水平和專業能力,只有這樣才能夠為水利工程混凝土的質量安全提供有效保障。而在本次工程的混凝土檢測工作中,存在由其他專業人員負責檢測混凝土工作的情況,無法使混凝土檢測的基本要求得到滿足。對于新引進的員工,應該合理開展培訓工作,從而保證其整體專業知識技能和素質得到有效提升,在完成培訓后還應該有效開展技能測評工作。但是通過分析本次工程的實際情況可知,施工單位對于培訓和考核工作并不重視,導致在檢測混凝土質量時缺乏足夠的專業人才,從而無法充分發揮出回彈法的應用優勢。針對這種問題,首先施工單位應該選擇擁有較高素質的檢測人員,為了保證應用回彈法檢測混凝土的準確性,相關人員應該與本工程的實際特點相結合,選擇擁有相關檢測工作經驗和擁有較高綜合素質的檢測人員。并且借助有效的現場培訓措施促進檢測人員綜合素質不斷提升。例如相關人員應該重視檢測人員培訓工作,充分利用互聯網技術傳播速度快、可分享的特性,在單位內部開展網絡培訓工作,鼓勵檢測人員結合工作實際情況分享檢測心得。同時在開展培訓工作時,應該注重質量意識教育,組織檢測人員參加國家相關法律、標準、規范地學習,使檢測人員對自身工作形成更加深入地了解,能夠規范熟練地完成混凝土檢測工作,保證施工生產需要得到滿足。其次,施工單位應該優化檢測人員組織形式,也就是與本工程的實際情況相結合建立高效簡潔的檢測人員組織形式,不但能夠有效落實管理工作和靈活調動檢測人員,還能夠使管理工作的支出降低。

3.2儀器設備的問題

在檢測混凝土的過程中,需要利用回彈儀等設備準確評定和檢測實體結構以及原材料等。而在本次工程中負責檢測混凝土的單位仍然存在使用老化儀器設備的問題,在日常工作中不夠注重保養和維修儀器設備的工作,無法使混凝土檢測工作的發展需求得到滿足[3]。儀器設備的工作性能是否能夠保持在良好狀態,能夠直接決定檢測人員能否順利完成檢測工作和能否獲得可靠準確的檢測結果。針對這方面的問題,首先施工單位應該制定科學合理的設備進場計劃,保證回彈儀能夠滿足水利工程混凝土檢測在性能、數量以及時間等方面的要求。在各個施工階段的空間和時間方面應該合理制定回彈儀使用計劃,保證回彈儀的產出水平和使用效率得到提升,降低相關的成本支出,從而為企業創造更高的經濟效益。其次,應該重視回彈儀進場檢驗工作。負責項目設備的工長應該組織專業人員開展回彈儀的驗收和檢查工作。在開展檢查工作的過程中應該重點檢查回彈儀外表是否完整、外部結構裝置的裝配質量等,并且需要完成《機械設備進場驗收記錄》的填寫并簽字,只有保證回彈儀滿足相關質量要求才可以準許入場。最后,應該加強回彈儀日常管理工作。在回彈儀日常管理工作中應該保證使用崗位、使用人員足夠明確。在實際使用回彈儀前,應該確保檢測人員已經掌握回彈儀的性能和設備使用要點,為使用安全提供有效保障。并且在使用回彈儀的過程中應該嚴格遵守相關的操作規程,有效落實相關的保養和檢查制度。

4.混凝土回彈法檢測需注意的問題

4.1均勻分布測區

在設置測區方面,檢測人員應該在構件的薄弱或者重要部位設置測區,并且應該完成預埋件的規避。若是存在薄壁小構件,就不需要布置測區。因為在進行彈擊時,薄壁構件會產生振動的現象,會導致回彈能量存在一定的損失,最終會對檢測結果的準確性產生影響。若是其屬于必要的檢測項目,想要使回彈法的檢測要求得到滿足,需要利用架設可靠支撐的方式對其形成有效約束,防止出現振動影響檢測結果的準確性。另外,為了保證測區分布足夠均勻,檢測人員可以有效應用網格法,能夠保證檢測點的分布足夠均勻。若是在檢測時發現,在部分檢測點位置的實際值與回彈值之間有較大的偏差存在,應該有效剔除不合理的回彈值,然后重新開展檢測工作。

4.2將測試面部分影響因素消除

在開展混凝土檢測工作時,若是有浮漿或者麻面的情況在構件中存在,需要有效利用磨平措施,其中最為常用的就是砂輪打磨的方式,能夠使這些問題得到有效解決。在完成測試面清潔工作后,不但需要保證混凝土表層足夠完整,還應該對其干燥度進行有效控制,若是混凝土只擁有較低的干燥度,同樣無法滿足檢測工作要求。同時,與混凝土表層實際情況相結合,在施工過程中很多因素可能影響其表層情況,如表面是否擁有較高的平整度、是否擁有合理的混凝土配比、是否結合相關使用要求完成表面模板拼縫等。例如,當混凝土存在不合理的水泥比例時,將無法完成混凝土結構破壞時間的準確判斷,在這種情況下完成回彈法的應用無法保證檢測結果的準確性。再以混凝土中的粉煤灰為例,當在混凝土中融入該物質后能夠使混凝土強度得到有效提升,但是在齡期不同的情況下,粉煤灰也會導致混凝土強度有一定的差異存在,如在28d的齡期時,合理使用回彈法將會得到混凝土結構擁有過低強度的檢測結果。實際上,混凝土表層質量也會受到粗骨料、外摻劑等方面因素的影響,在應用回彈法的過程中應該注重這些問題的規避和解決。

5.結束語

綜上所述,混凝土檢測工作在水利工程建設中擁有非常重要的作用,屬于非常關鍵的檢測工作內容,在完成混凝土施工后,檢測人員應該及時開展混凝土檢測工作,規范合理地使用回彈法完成混凝土質量測試。在開展混凝土質量檢測工作時,應該加強人員培訓、儀器設備管理、規范操作方法等工作,保證能夠得到科學客觀的檢測結果。另外,作為檢測人員,在開展檢測混凝土質量的工作中,需要不斷分析其中存在的問題,制定適宜的優化策略,從而不斷提升水利工程混凝土檢測工作的質量,推動水利工程事業更好更快發展。

參考文獻：

[1]陳偉.回彈法和超聲回彈綜合法在水利工程混凝土強度檢測中的應用[J].四川水利,2021,42(06):106-108+121.

[2]周建軍,吳苗超.關于回彈法在橋梁工程混凝土檢測中的應用分析[J].磚瓦世界,2019(24):246.

[3]杜磊,郝莉萍.回彈法檢測農田水利薄壁構件混凝土強度分析[J].環球市場,2017(18):228.

作者:羅慧華 單位:惠州市大禹工程質量檢測中心有限公司