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混凝土建筑材料试验检测及质量控制实践分析

2022-02-06叶雯文

大众标准化 2022年18期
关键词:水灰比建筑材料骨料

叶雯文

(宁德市昌泰工程检测有限公司,福建 宁德 352100)

任何一项工程施工都需要用到混凝土,混凝土主要是由水、水泥以及多种添加剂掺和而成的一种建筑工程材料,根据工程不同其配比不同,在使用的时候经过多次捣振浇筑成型。这一过程除了制造技术,还需要不断护理,最终才能形成硬度较高且能用于工程建设的合格材料,通常人们会将混凝土叫做人工石材。混凝土质量好坏决定整个工程的整体质量,假如混凝土质量不过关,不但影响相关工程的美观,甚至影响工程质量,给人们的人身和财产安全留下严重隐患。因此,混凝土的质量检测和质量控制过程在整个工程的实施过程中举足轻重,相关人员必须注重混凝土检测和相关质量控制方法的合理性和科学性,严格控制混凝土质量,以保证每一个工程都能用上安全合规的混凝土材料,从而确保工程的安全。

1 混凝土建筑材料检测的相关概述

混凝土建筑材料检测具有重大意义和经济价值。对材料进行严格检测,不仅可以让各项数据指标更加明确,其参数性能也会更加清晰,这对于以后的施工方案的定制和材料的配比工作非常有帮助,混凝土建筑材料的检测,还有利于工程的成本控制,对于造价的管控也很有帮助,能够帮助工程最大限度地节约成本;对混凝土建筑材料进行必要的检测,可以让施工人员对施工过程中混凝土的质量水平有清晰的认知并加强管控,让其能够定量化、系统化分析混凝土建筑材料的质量,为以后的工程建设提供明确的数据参考,保证建筑材料符合使用和验收的相关标准和规范。混凝土建筑材料的检测,可以最大限度确保工程的安全系数,有效预防工程安全事故,也对工程质量的评定体系有一定帮助,混凝土建筑材料的检测,必须按照严格的方法和程序进行,下面就来探讨一下混凝土建筑材料检测的内容和方法。

1.1 混凝建筑材料的密实度检测

混凝土材料其中一个重要的参数性能是密实度,密实度决定了混凝土承受外界破坏的能力。混凝土密实度合格与否将直接影响工程结构的稳定性以及强度,甚至导致工程建筑在后期使用过程中出现结构安全事故问题,因此相关人员一定要做好混凝土建筑材料的密实度检测。混凝土建筑材料紧实度的检测方法目前常用的有:热图无损检测技术、电磁波检测法和弹性波检测法。

其中热图无损检测技术涉及了化学、物理、电子和机械等方面的知识,是一门新兴的密实度检测技法,这种方法检测不会造成混凝土材料内部结构的改变和破坏,敏感度也很高。此外,检测的精度也很高,因此非常受相关人员的青睐。而电磁波检测法则是通过专业的仪器对混凝土材料发射电磁波,从而检测出混凝土建筑材料内部结构情况,假如混凝土内部结构存在缺陷,与电磁波相遇,这时候电磁波就会发生速度的改变并且产生反射,如果遇到内部结构受到损坏的混凝土材料,应该首先要用电磁波检测法来检测。弹性波检测法是用专业仪器向混凝土材料发射声波,当被检测的混凝土材料内部存在缺陷,声波发射出去会产生一定变化,利用这一原理,相关人员就能够准确判断混凝土内部结构的问题所在,假如混凝土材料内部出现裂缝、洞孔等情况,这样的混凝土材料密实度差,那么声波就会产生方向和速度、强度的变化,相关人员通过分析声波的变化,就能对混凝土材料的密实度做出判断。

1.2 混凝土建筑材料的耐压性检测

在混凝土建筑材料的检测中,耐压性也是一项关键的检测指标,耐压性是否良好决定了混凝土材料是否具有良好的稳定性和持久性,而稳定性和持久性将决定整个建筑工程的质量,混凝土建筑材料耐压性的检测手段多种多样,其中最常见的包括回弹法、钻芯法、试件法。

回弹法是目前检测效率最高的一种方法,该技术目前已经相对完善,该方法主要是利用专业回弹仪器对混凝土建筑材料进行检测,优点是操作时间短、技术简洁,缺点是准确度稍微差些。而钻芯法是对准备检测的混凝土建筑材料进行钻芯取样,根据相关标准对其进行耐压测试,这个方法方便检测人员了解混凝土内部结构和耐压性能,但是由于该法容易损伤混凝土结构,所以不适合用于无损检测。试件法检测是通过标准的湿度和温度,对混凝土进行以28 d为标准的养护工作,而后试验其耐压性,这个方法在应用的过程中应该密切留意现场状况,准确判断试件是否具有相同的养护条件或者代表性,例如在现场对混凝土材料进行浇筑时,应随机抽样,每次样品必须从同一盘混凝土中取样。需要注意的是:每次持续浇筑超过1 000 m3时,相同配合比的混凝土每200 m3取样须大于1次,每次取样时需要最少留置1组标准养护试件,另外,同条件养护试件的留置组数应根据工程施工实际需要确定,同一配合比应大于10组,并抽取3组以上进行结构实体检测,桩基砼每浇筑50 m3留置有1组试件,小于50 m3的桩(单桩单柱桩),每根桩确保1组试件。试块的大小由混凝土石子粒径确定,试件尺寸应该是骨料最大直径的3倍以上。

1.3 混凝土建筑材料内部钢筋腐蚀度的检测

半电池电位检测法是检测混凝土建筑材料钢筋腐蚀度常用的方法,这些年在工程建设中这种方法越来越普遍,主要是通过对应电极测试,在不同电极两端连接钢筋和锈蚀测定仪,然后打开检测仪开关后,如果钢筋有被腐蚀的现象,仪器就会做出相应的反应,工作人员可根据反馈鉴别材料的腐蚀程度,一般连接常用的有铜电极。

经过调查显示,由于一些建筑材料耐腐蚀性弱而导致工程质量出现问题的现象时有发生,因此混凝土内部钢筋腐蚀度检测显得至关重要,这个环节关系到整个工程运转,同时钢筋的腐蚀度直接影响工程建设质量的好坏。但是,钢筋腐蚀现象在建筑工程中并不罕见,气候、温度、湿度等都会导致不同程度的钢筋腐蚀。钢筋一旦遭受腐蚀,就会影响混凝土的本质结构以及预应力,并且还会影响混凝土的使用年限,每一年,不同工程建设中由于不同程度的钢筋腐蚀所带来的的损失并不在少数。在检定混凝土建筑物的安全时,应该结合其运用的部位以及建筑类型,目前我国大部分建筑材料还是钢筋混凝土,因此钢筋腐蚀屡见不鲜,一些大坝、水闸等混凝土材料由于长期浸水,钢筋腐蚀的程度更高,常见有膨胀开裂、保护层脱离斑驳的现象,这就导致其承载能力不断下降,给人们的人身和财产带来很多威胁。一些桥梁、水域厂房等处于腐蚀性工业环境中,腐蚀程度往往比其他地方的混凝土建筑更加严重,因此,钢筋腐蚀在我国属于常见问题。

1.4 混凝土建筑材料的安定性检测

通常检测人员依据混凝土原材料在试验过程中所体现的水泥的性能来检测混凝土建筑材料的安定性。水泥发生硬化时,假如发生体积不均匀的变形,那么混凝土拌合物变形、开裂等现象也会随之而来,最终会导致建筑物使用寿命变短,对工程造成很严重的影响,而安定性的检测就是为了提前规避这些问题,混凝土建筑材料安定性检测常用的方法有雷氏夹法和试饼法等,检测时可根据不同情况选择不同方法。

2 混凝土建筑材料质量控制的措施

2.1 合理选用混凝土的原材料

混凝土材料选择主要在于骨料和水泥的选择,骨料选择先考虑其粗细程度,骨料质量牵涉到混凝土弹性模量和其耐压强度。细骨料选择首先观察其形状,有经验的工作人员通过形状可判断其性能,一些圆形天然河砂是首选,之后可测试这些细骨料的含泥量,旨在为了保持其表面纯净度;其次是粗骨料选择,粗骨料比细骨料对混凝土影响更加明显,因此选择的时候需要更加慎重。骨料粒径过大的并非首选,因为会影响混凝土强度,因为尺寸越大意味着骨料越发不均匀,并且其内部是否有缺陷也不能明确,但是部分骨料虽然粒径不大,但其表面凹凸不平,这样隐藏缺陷也将越大。因此骨料的粒径、形状和成分关系着混凝土强度,选择的时候首选坚硬且密实度较高的碎石,例如一些石灰岩、火成岩等,尽量不选择鹅卵石。

最后是水泥的选择,部分C70以上的混凝土,控制水灰比是关键,其数值最好在0.35以下,当建设工程中遇到需要添加高效减水剂的情况,这时的水灰比应小于0.3。哪怕水灰比只高出0.1,都会严重影响到工程质量,总之,水灰比在任何工程建筑中都对工程质量有直接影响,一定要把控好。建筑首选普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥,混凝土的耐久性容易受到水泥碱含量和氯离子的影响,鉴于这种情况可以加入适量高效减水剂从而达到减少水泥用量的目的。

2.2 合理确定水灰比

水灰比计算主要包括:水灰比计算、拌合用水量、水泥用量。水灰比计算之前要对试验材料首先进行分析,找出适合混凝土强度和水灰比关系式,通过作图、计算等方法,结合混凝土适配强度计算水灰比。不过在混凝土强度试验中,通常不止需要一个水灰比,这时候需要选择其中一个水灰比作为参照,然后其他的水灰比值都以此参照增加或者减去0.5;拌合用水量是施工人员在施工过程中计算的一个计量单位,一些建筑工程需要在混凝土中添加外加剂,这时候拌合用水量可用外加剂减水率计算,所得结果减去这部分减水量就能算出混凝土用水量;水泥用量是建筑工程中的重中之重,这个量会影响水泥胶砂的粘结力和骨料用量,经研究发现,通过适当增加水泥用量,可以提升砂浆中胶质材料的比例,在加量过程中应酌量增减,如果骤然添加会出现水化热过大导致混凝土构件发生严重收缩,需要特别注意的是,施工人员除了要做好有关的试验工作,还要对外加剂的减水率做出准确计算。

2.3 混凝土建筑材料的试拌调整

混凝建筑材料试拌工作是在其配合比计算之后进行的,主要为了验证配合比的准确度。在拌制过程中需要用到强制式搅拌机,主要是为了保证拌合物足够密实以及能够科学合理地掌控试拌的数量,试拌量通常要大于搅拌机额定数量的1/4,工作人员要注意试拌一旦开始,其搅拌方式、外加剂的掺入方式等应始终保持一致,不能随意更改。如果拌合物没有满足相关规定,那就需要通过改变外加剂以及用水量,甚至还需要改变砂率等,这些改变都要在水灰比不变的情况下进行。每一次试拌完成,试验人员都要仔细检查拌合物的保水性及粘聚性。在这一过程中,用水量不要做大幅增加,因为这个量一旦增加,水泥用量也会随之增长,这样就会越难满足施工标准,要根据实际情况,重新选择水泥和外加剂等。

2.4 严格控制混凝土收缩变形

采用表面蓄水法可延长剪力墙板的拆模时间,之后可进行混凝土浇筑,在此之后进行二次捣振,主要为了排空混凝土泌水空隙,这样就能增加钢筋和混凝土握裹力,提升混凝土抗裂性和抗压性。另外,混凝土坍落度也要严格控制,坍落度关系到混凝土收缩变形程度,在泵送达标后,应减少混凝土水化热,通过水融合一部分替代料,然后通过粗骨料增加混凝土质量,之后进行充分捣振,保证其密实度。

2.5 严格控制混凝土水化热温差

通过将混凝土基底面设置防水层,这样能够降低混凝土温度应力,减少甚至消除其应力集中现象,有些情况下,防水层可能需要设置于基础面顶端,可将油毡层加做在垫层上,避免垫层对混凝土基础收缩产生太大约束,这种办法就可合理改善边界约束。而混凝土的配置应该严格遵循工程施工标准,如果水泥用量不多,可在配置过程中掺加高效减水剂、粉煤灰等矿物掺合料,还可换成一些水化热较低的水泥,进而达到控制水泥用量的目的。还可以根据施工方案,聘请专业人员分析研究方案细节,预先计算其水化热,通过严格控制混凝土表层热度以及中心热度,再计算二者平均温度差值,结合工程实际方案不断调整温度方案,及时测试施工过程中混凝土的中心温度、入模温度以及表面温度等。混凝土基础底板和壁板的配筋,应优先选择小直径的钢筋,这样就方便控制全截面的含筋率,然后将这些小直径的钢筋以对称方式布置,所有配筋间距最好在控制100~150 mm,从而减少混凝土构件的贯穿性裂缝。在混凝土构件转角处或孔洞周围增设斜向钢筋,在构件壁板以及顶板相接部位增设抗裂钢筋,防止断面突变发生,解决应力集中问题,降低混凝土裂缝出现频率,合理配筋。

3 结语

综上所述,混凝土对工程施工质量的影响举足轻重,随着其不断在建筑、道路等多种工程中的广泛使用,应该严格把关质量,保证工程的整体质量。工作人员要认真研究混凝土生产和施工工艺,对影响混凝土材料质量的各种因素做到了如指掌,并通过有效措施解决不利因素,对混凝土工程施工进行全程质量把控,掌握施工细节,消除施工质量漏洞及一切安全隐患,充分发挥混凝土材料的优势,切实保障工程整体质量,从而促进我国混凝土施工工程蓬勃发展。

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