探究水利工程施工现场的干硬混凝土检测技术

探究水利工程施工现场的干硬混凝土检测技术

王健源李光勤

中水珠江规划勘测设计有限公司      广东广州    510610

摘要：随着现代水利工程事业的快速发展，为解决以往在水利工程建设过程中混凝土性能不足为引发的质量问题，本文以广西省某水利工程为例，对工程中应用全新干硬性混凝土材料时的质量检测技术进行研究，通过对针贯入法与拉脱法检测干硬性混凝土的检验结果进行分析，发现相较于拉脱法则针贯入法的精准度相对较高，具有更高的拟合精度，则能够更加广泛的应用于水利工程施工中检测干硬性混凝土性能。

关键词：水利工程；试验检测；干硬性混凝土

引言：在现代工程领域快速发展的背景下，逐渐衍生出了多种类型的全新施工材料，干硬性混凝土就是其中之一。相较于以往在建筑工程中所应用的材料，干硬性混凝土具有高收缩性、早期强度相对较高、具有良好的低温耐受性等优点促使其逐渐成为了众多工程项目争相应用的重要施工材料。尤其是对于水利工程而言，作为保障国民水利事业健康发展的重点工程，水利工程质量尤为重要，因此探究水利工程中干硬性混凝土是否发挥有效作用至关重要。

1 准备检测设备

由于考虑到水利工程本身的复杂性，基于其现场施工条件来讲，可能会受到多种不定因素的影响，从而促使施工中的干硬性混凝土硬度等级等存在着较大的差异，进而促使干硬性混凝土的性质发生改变，可能会影响到材质抗压强度。

因此为形成更加详细的对比试验研究结果，本次对广西省某水利工程施工中的干硬性混凝土进行检测时，分别通过对水、水泥、砂与碎石的用量进行调节，形成了几种常见的混凝土硬度等级。包括C25、C30、C35、C40四种不同硬度等级的干硬性混凝土参与到检测试验中，从而更好的分析不同检测技术是否具有良好的检测精度。

为更加精准的对干硬性混凝土进行质量检测，本次试验中准备了多个检测仪器。其中在测试中的压力测试机以及液压万能试验机其二者均是为对干硬性混凝土的抗压性能进行检测，前者负责对C30硬度等级以下的混凝土进行检测，后者则负责对C30硬度以上的混凝土进行检测[1]。

2 开展检测试验

2.1设定检测内容

完成干硬性混凝土试块的准备工作后，则首先可以对其抗压能力展开详细的检测。

首先，应对检测环境加以设计，按照90%以上的相对湿度以及18~22℃的温度环境对混凝土试块进行标准养护，随后提前48h取出试块后立即展开测试，能够获得最为精准的检测结果。

使用工程钻机对干硬性混凝土试块进行钻取，并结合双断面磨平机与岩石芯样切割机对钻取芯样进行打磨。打磨完成后，检测试件表面，避免存在空洞、断芯、裂缝等问题。

完成芯样的取制之后，调制15~25℃的温水，并将芯样放置到其中浸泡48h，对浸泡后的试件展开测试。

检测时，应当以C30硬度等级为分界点，超过C30等及以上的试件则应当按照0.5~0.MPa/s之间的加载速度对其进行测试，若硬度等级不足C30，则应当对其使用0.3~0.5MPa/s之间的加载速度展开测试。进而在保障合理的测试压力下获得最为精准的测试结果。

逐渐向试件加压，当加压到一定程度试件损坏之后，此时记录加压数据，极限荷载数据则是干硬性混凝土试件抗压能力评估的主要参数。

在测试过程中，干硬性混凝土试件本身的抗压能力则是在对芯样实施加压测试中的最大压力与承压面面积的比值，该参数就是抗压强度值[2]。

2.2针贯入测试法

当确定了对干硬性混凝土试件进行测试的主要内容之后，则需要选择几种不同的测试方法展开测试，形成清晰直观的对比，掌握检测误差最小的测试方法应用方式，从而在今后的水利工程施工中对干硬性混凝土加以检测应用。首先则是可以应用针贯入法展开测试。

在测试之前，提前将不同强度等级的混凝土试块取出，分别选择30、60、90、180d龄期下的试块，形成对比测试。将其放置到15~25℃的温水中进行浸泡，满48h之后取出，且为了避免在应用针贯入法测试时出现位移影响材料性能的问题，需要借助于固定设备在试验台上对试块加以固定。随后则需要在混凝土试块不相邻的三个面上依次放置测点。完成测试点的设置之后，需要检查干硬性混凝土表面是否具有良好的密实度，确保表面处于良好的平整状态。

完成测试准备之后，根据针贯入检测技术的应用流程检测混凝土试块的强度状态。

首先使用检测仪，在杆底座位置插入检测钉，以顶尖向外的方式，确保其能够贯入到试块中。

随后对挂钩以及加力杠杆进行安装，确定等待测试的混凝土块位置之后，将测钉贯入到其中。

检查贯入深度，确保测钉裸露部分全部进入到混凝土试块后，拔出测钉。

使用吹风机对试块进行吹扫，去除表面以及孔内的粉尘。

测量钉孔贯入深度并加以记录，要求数值精确到0.01mm。

2.3拉脱法测试

为形成对比检测结果，从而分析在水利工程施工中检测干硬性混凝土技术的精确度，需要在完成针贯入法检测之后，使用拉脱法对相同试块展开检测。

这是由于在测试中应当对测试条件加以控制，形成相一致的检测标准，从而更好验证哪一检测技术误差更小。并且应用同一试块也能够节省预制试块成本，确保检测技术具有良好经济效益表现

[3]。

同样需要将测试试块放置到实验平台上后对其进行固定处理，确保二者之间处于方向相一致的平行状态。

随后稳定钻芯机，使用拉脱法制试件要求深度满足44mm，使用专用钻头进行处理，在钳制过程中，要求钻磨头始终处于垂直状态，并使用冷水进行间断冷却保持均匀钻进。

完成拉脱试件的钳制之后，清理试件外部泥浆。

最后调节拉脱仪至归零状态，按照135~255N/s的速度均匀向试件增加荷载。

当试件出现拉脱状态后，读取拉脱仪上的仪表参数，此时为最大拉脱力。

根据公式展开计算

在该公式当中，Di表示为试件i所对应的平均值，根据本次测试要求，参数值应当精确到0.1mm；Dv以及Dp则分别表示为在当前测试试件上的相互垂直的不同方向直径。

随后获取到平均直径之后，根据公式

计算试件拉脱截面积，并同样按照0.01mm加以精确。最终再次根据公式

对拉脱强度f进行计算，在该公式中F代表测试中的拉脱最大值。

3 分析检测结果

随后可根据水利工程的实际情况对本干硬性混凝土检测中的结果进行分析。基于本次工程选择为广西省某水利工程，该工程地形相对较为险峻，水道建设至关重要。

在本次试验中的拉脱测试环节获得测试数据超过400项，其中经过校验具有390个以上的有效测试数据，则具有97%以上的试验有效性。各组试块在测试过程中的无效数据均匀分布，变化趋势并不明显，且无效数据与实际强度之间不具备关联性。

而不同于拉脱法测试，针贯入法的测试无效数据具有一定的趋势性，且试块强度越高，则无效数据越多。根据实际测试结果显示，在测试C40硬度等级的试块时，具有高达20个以上的无效数据，占测量数据总量的6.2%。这是由于针贯入法测试过程中将会产生较小的贯入力度，若试块硬度较大，则可能会无法有效贯入到其中造成测试失败。

但基于总体角度两个测试方法下的数据量均足够支撑下一步分析。

随后对比两种测试技术的准确度。根据本次水利工程中的实际干硬性混凝土试块试验结果展开拟合换算，发现在针贯入法下的检测平均误差为10.3%，而拉脱法的测试平均误差为13.5%，进一步表面针贯入法的拟合精度相对较高，其测试速度更快，对试块的破坏影响更小，因此将会形成更加精准的测试结果。

结束语：针对在水利工程中常见应用的干硬性混凝土试块展开抗压性能检测，基于试验分析，对比了针贯入法与拉脱法两种不同的测试技术。发现针贯入法的测试精度相对更高，则可以广泛应用于干硬性混凝土试块的检测，从而为水利工程提供最为精准可靠的测试参数保障施工质量。

参考文献：

[1]林福东.建筑工程质量检测中混凝土强度检测的技术研究[J].石河子科技,2022,(03):37-39.

[2]王志媛.论建筑工程质量检测中的混凝土检测技术[J].大众标准化,2022,(23):183-185.

[3]王占旺.尼龙纤维对水工砌块干硬混凝土性能影响的试验研究[J].水利科技与经济,2022,28(04):107-110.