水利工程混凝土检测研究

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在检测混凝土强度方面,回弹法拥有操作简单、准确率高、成本低等优势。这种方法的主要操作仪器是回弹仪,在机器中能够通过数值反应回弹能力,从而完成混凝土硬度和强度的准确计算。在河涌水环境综合整治工程中,技术人员通过综合考虑该工程水文条件、地质条件以及施工条件等情况的前提下决定在混凝土检测中使用回弹法,使用仪器为HT225T型回弹仪,取得了较为准确的检测结果,下面笔者将展开具体分析。

1.回弹法的概述

1.1回弹法的使用要求

现阶段,在水利工程混凝土检测中回弹法的应用非常广泛,回弹法对回弹仪拥有很高的要求,在本次工程中使用HT225T型回弹仪,其拥有良好的生产能力,能够有效满足混凝土检测工作的需求。在使用前,需要在室温条件下与相关标准方法相结合完成其率定工作,应该取78至80以内的平均值,在使用回弹仪时也需要环境温度满足一定的要求,环境温度应该保持在－4℃以上以及40℃以下。另外,还应该观察混凝土是否拥有干净、平整的表面,如果无法满足这一要求,还应该使用砂轮处理表面。

1.2回弹法检测的原理和特点

混凝土的抗压强度和表面硬度之间有着一定的联系存在,以一定的力量借助回弹仪的弹击锤敲击混凝土表面,因为在表面硬度和回弹高度之间有一定的比例关系存在,能够与混凝土表面硬度相结合完成其抗压强度的计算。弹击锤是回弹仪的重要组成部分,这种重锤的驱动主要依靠弹簧完成,借助弹击杆完成混凝土表面弹击,能够完成重锤被反弹距离的测量,这种方法也被叫做表面硬度法[1]。在检测混凝土时应用回弹法,其拥有越低的弹性就拥有越大的塑性变形,就会消耗越多的功,弹击锤就拥有越小的弹击距离,就会拥有越小的回弹值；反之同样如此。虽然在检测混凝土强度时回弹法在精度方面存在一定程度的不足,但是回弹法拥有较为简单的仪器设备,方便相关人员操作,而且拥有非常快的检测效率,相比于其他检测方法,其只需要较低的成本支出。另外,在使用回弹法时不会对混凝土产生不良影响。正是由于回弹法拥有这些优势,在本次工程中才选择使用这种混凝土检测方法。需要注意的是,虽然本文使用的回弹仪能够满足较高的进度要求,但是仍然会有很多因素能够影响检测精度。

2.回弹法在水利工程混凝土检测中的应用

2.1应用回弹法时的准备工作

将回弹法应用于混凝土质量检测,首先需要保证前期准备工作顺利落实,在这个过程中主要需要完成明确准备要求和收集资料方面。其中收集资料的对象主要为混凝土浇筑要求、混凝土强度等级、混凝土类型、施工单位信息、施工图纸以及其他相关资料。而在准备要求方面,应该对回弹法检测中的批量或单个检测要求进行明确。其中在检测单个构件方面,应该将每个构件质量的检测作为主要内容,而在批量检测中需要将检测同类构件作为主要内容,如施工中使用的混凝土应该保证生产工艺和强度的一致性,并且需要拥有相近的配比和龄期等,只有这样才能够使检测要求得到满足,正常情况下应该拥有超过10件的检测数量。需要注意的是,相邻的检测位置应该保证检测距离在2.0m以上,从而使影响检测结果的情况得到避免。

2.2测量回弹值

在检测混凝土综合性能的过程中,在应用回弹法时应该保证合理使用回弹仪,将混凝土构件检测面作为参照物,在使用过程中需要保证其与回弹仪轴线处于垂直状态,并且在施压时应该保持速度均匀,严禁冲击速度突然提升或降低的情况出现。同时,选择检测点的工作也非常重要,所选择的检测点应该在检测区域内均匀分布,同时应该避免将检测点设置在露出石子和存在气孔的位置,应该尽量在钢筋预埋件的30mm以外选择检测点,且检测点与检测点之间应该保持20mm以上的距离。在检测过程中可以针对每个检测点完成一次弹击。另外,在获取回弹值方面,在各检测区域大多超过16个,且确定回弹值读数为1。在保证拥有精准回弹值的基础上,便可以完成实际检测点的确定,从而准确计算碳化深度值。

2.3混凝土碳化深度计算

在发生水化现象后,在水泥灰中会有大量的氢氧化钙产生,在混凝土硬化的过程中这种化合物能够发挥非常重要的作用。在混凝土硬化发生后,空气中的二氧化碳会与水泥表面产生化学反应,也就是在二氧化碳和氢氧化钙之间会有反应产生,从而导致碳酸钙产生,这种物质的硬度非常高,能够在很大程度上提升水利工程混凝土表面硬度[2]。然而,虽然混凝土表面的硬度得到了提升,但是却会影响回弹值,因为混凝土的强度等级与回弹值之间的联系非常密切。正常情况下,碳化深度会在一定程度上影响回弹值,但是在拥有6mm以上的碳化深度时,将会拥有非常小的影响图1修正混凝土浇筑面的过程程度。所以,在检测的过程中因为有混凝土碳化的情况存在,需要使用数理统计的方法完成检测区域碳化深度的计算,然后在多次计算结果中取平均值作为最终结果。

2.4计算回弹值

在计算回弹值的过程中,大多需要与16个回弹值有效结合,分别在最大和最小两个方面选取三个值,然后以剩余10个回弹值的平均值作为最终结果。若是在检测过程中发现回弹仪并未保持水平,并且以非浇筑面为检测对象时,应该及时开展纠正工作,在保证拥有合理回弹平均值的基础上才可以开展修正浇筑面的工作。在应用回弹仪的过程中具体的修正浇筑面过程如图1所示。

3.混凝土回弹法检测现阶段存在的问题和优化措施

近年来,在不断发展水利工程的过程中,虽然本单位越来越重视把控水利工程建设质量的工作,正在不断提升相关管理和监督工作的规范化程度。但是,在混凝土质量检测工作方面仍然与水利工程发展步伐存在一定差距,与水利工程质量要求不符,导致在水利工程中时常出现各种质量事故。

3.1人员配备问题

混凝土检测想要达到较高的精准性,需要检测人员拥有足够高的技术水平和专业能力,只有这样才能够为水利工程混凝土的质量安全提供有效保障。而在本次工程的混凝土检测工作中,存在由其他专业人员负责检测混凝土工作的情况,无法使混凝土检测的基本要求得到满足。对于新引进的员工,应该合理开展培训工作,从而保证其整体专业知识技能和素质得到有效提升,在完成培训后还应该有效开展技能测评工作。但是通过分析本次工程的实际情况可知,施工单位对于培训和考核工作并不重视,导致在检测混凝土质量时缺乏足够的专业人才,从而无法充分发挥出回弹法的应用优势。针对这种问题,首先施工单位应该选择拥有较高素质的检测人员,为了保证应用回弹法检测混凝土的准确性,相关人员应该与本工程的实际特点相结合,选择拥有相关检测工作经验和拥有较高综合素质的检测人员。并且借助有效的现场培训措施促进检测人员综合素质不断提升。例如相关人员应该重视检测人员培训工作,充分利用互联网技术传播速度快、可分享的特性,在单位内部开展网络培训工作,鼓励检测人员结合工作实际情况分享检测心得。同时在开展培训工作时,应该注重质量意识教育,组织检测人员参加国家相关法律、标准、规范地学习,使检测人员对自身工作形成更加深入地了解,能够规范熟练地完成混凝土检测工作,保证施工生产需要得到满足。其次,施工单位应该优化检测人员组织形式,也就是与本工程的实际情况相结合建立高效简洁的检测人员组织形式,不但能够有效落实管理工作和灵活调动检测人员,还能够使管理工作的支出降低。

3.2仪器设备的问题

在检测混凝土的过程中,需要利用回弹仪等设备准确评定和检测实体结构以及原材料等。而在本次工程中负责检测混凝土的单位仍然存在使用老化仪器设备的问题,在日常工作中不够注重保养和维修仪器设备的工作,无法使混凝土检测工作的发展需求得到满足[3]。仪器设备的工作性能是否能够保持在良好状态,能够直接决定检测人员能否顺利完成检测工作和能否获得可靠准确的检测结果。针对这方面的问题,首先施工单位应该制定科学合理的设备进场计划,保证回弹仪能够满足水利工程混凝土检测在性能、数量以及时间等方面的要求。在各个施工阶段的空间和时间方面应该合理制定回弹仪使用计划,保证回弹仪的产出水平和使用效率得到提升,降低相关的成本支出,从而为企业创造更高的经济效益。其次,应该重视回弹仪进场检验工作。负责项目设备的工长应该组织专业人员开展回弹仪的验收和检查工作。在开展检查工作的过程中应该重点检查回弹仪外表是否完整、外部结构装置的装配质量等,并且需要完成《机械设备进场验收记录》的填写并签字,只有保证回弹仪满足相关质量要求才可以准许入场。最后,应该加强回弹仪日常管理工作。在回弹仪日常管理工作中应该保证使用岗位、使用人员足够明确。在实际使用回弹仪前,应该确保检测人员已经掌握回弹仪的性能和设备使用要点,为使用安全提供有效保障。并且在使用回弹仪的过程中应该严格遵守相关的操作规程,有效落实相关的保养和检查制度。

4.混凝土回弹法检测需注意的问题

4.1均匀分布测区

在设置测区方面,检测人员应该在构件的薄弱或者重要部位设置测区,并且应该完成预埋件的规避。若是存在薄壁小构件,就不需要布置测区。因为在进行弹击时,薄壁构件会产生振动的现象,会导致回弹能量存在一定的损失,最终会对检测结果的准确性产生影响。若是其属于必要的检测项目,想要使回弹法的检测要求得到满足,需要利用架设可靠支撑的方式对其形成有效约束,防止出现振动影响检测结果的准确性。另外,为了保证测区分布足够均匀,检测人员可以有效应用网格法,能够保证检测点的分布足够均匀。若是在检测时发现,在部分检测点位置的实际值与回弹值之间有较大的偏差存在,应该有效剔除不合理的回弹值,然后重新开展检测工作。

4.2将测试面部分影响因素消除

在开展混凝土检测工作时,若是有浮浆或者麻面的情况在构件中存在,需要有效利用磨平措施,其中最为常用的就是砂轮打磨的方式,能够使这些问题得到有效解决。在完成测试面清洁工作后,不但需要保证混凝土表层足够完整,还应该对其干燥度进行有效控制,若是混凝土只拥有较低的干燥度,同样无法满足检测工作要求。同时,与混凝土表层实际情况相结合,在施工过程中很多因素可能影响其表层情况,如表面是否拥有较高的平整度、是否拥有合理的混凝土配比、是否结合相关使用要求完成表面模板拼缝等。例如,当混凝土存在不合理的水泥比例时,将无法完成混凝土结构破坏时间的准确判断,在这种情况下完成回弹法的应用无法保证检测结果的准确性。再以混凝土中的粉煤灰为例,当在混凝土中融入该物质后能够使混凝土强度得到有效提升,但是在龄期不同的情况下,粉煤灰也会导致混凝土强度有一定的差异存在,如在28d的龄期时,合理使用回弹法将会得到混凝土结构拥有过低强度的检测结果。实际上,混凝土表层质量也会受到粗骨料、外掺剂等方面因素的影响,在应用回弹法的过程中应该注重这些问题的规避和解决。

5.结束语

综上所述,混凝土检测工作在水利工程建设中拥有非常重要的作用,属于非常关键的检测工作内容,在完成混凝土施工后,检测人员应该及时开展混凝土检测工作,规范合理地使用回弹法完成混凝土质量测试。在开展混凝土质量检测工作时,应该加强人员培训、仪器设备管理、规范操作方法等工作,保证能够得到科学客观的检测结果。另外,作为检测人员,在开展检测混凝土质量的工作中,需要不断分析其中存在的问题,制定适宜的优化策略,从而不断提升水利工程混凝土检测工作的质量,推动水利工程事业更好更快发展。

参考文献：

[1]陈伟.回弹法和超声回弹综合法在水利工程混凝土强度检测中的应用[J].四川水利,2021,42(06):106-108+121.

[2]周建军,吴苗超.关于回弹法在桥梁工程混凝土检测中的应用分析[J].砖瓦世界,2019(24):246.

[3]杜磊,郝莉萍.回弹法检测农田水利薄壁构件混凝土强度分析[J].环球市场,2017(18):228.

作者:罗慧华 单位:惠州市大禹工程质量检测中心有限公司