1、水工混凝土建筑材料试验检测及相关质量控制摘要：水工结构混凝土除了满足强度及和易性要求外，必须满足抗冻性、抗渗性、抗腐蚀性及船只和冰凌撞击的性能。文章就水工混凝土建筑材料进行分析，探讨其试验检测要点，重点阐述水工混凝土质量控制。 关键词：水工混凝土；试验检测；质量控制 中图分类号： TV431 文献标识码： A 前言： 开发水电对我国经济发展及能源供给起到至关重要的作用，水电工程的质量直接关系着人民生命财产安全。这就要求水工混凝土设计的工作者,树立质量意识,在水工混凝土材料试验的过程中, 重点关注在目前水电工程设计建设周期较短的情况下设计方案所要求的前瞻性对混凝土材料试验质量的保证。 1、水工混
2、凝土原材料分析 1.1、水泥 水泥属水硬性胶凝材料，在混凝土中起胶结作用。针对水工建筑物的不同环境，对水泥品种质量要求也就不同。通常采用低热量普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、粉煤灰、复合硅酸盐水泥，大体积混凝土遭到环境水的侵蚀时应该根据侵蚀类型和程度，采用硅酸盐水泥混合 30%以上的I 或粉煤灰、高硫酸盐水泥、抗硫酸盐水泥。水泥水化速度和需水量以及热释放率和强度都和水泥细度有很大的影响，水泥颗粒越细，水化反映迅速和完全，水泥早期强度也较高，但水泥粒子细，其热值较大，和快速放热、体积收缩率大。混凝土的抗冻性、抗裂性和水泥细度也息息相关，将水泥熟料中铝钙酸三钙含量减少对混凝土的抗裂性和耐磨性会有很大的
3、提高1。 1.2、骨料 骨料分为细骨料和粗骨料。水工混凝土常用的细骨料有天然砂（河砂、山砂等） 、人工砂及混合料（人工砂与天然砂混合而成）等三种。水工中规定：细骨料粒径在 5mm 以下，合理的砂粒级配，可以减少拌合物的用水量，得到流动性、均匀性及密实性较好的混凝土，同时可以降低水泥用量。粗骨料分为碎石、卵石。碎石的级配对于混凝土的和易性、强度、抗渗性、抗冻性以及经济性等都有一定的影响。级配良好的碎石，可以配出水泥用量较低的混凝土。碎石粒径越大需要湿润的比表面积越小，大体积混凝土应尽量采用较大粒径的石子，可以降低砂率、混凝土用水量与水泥用量，提高混凝土强度，减少混凝土升温及干缩裂缝。 1.3、外
4、加剂 在对混凝土进行配比时，适当添加外加剂可提高混凝土工程性能。而要确保混凝土质量就需要对选用的外加剂做好这几个方面的工作：（1）对生产外加剂的厂家核查其生产许可证，具有这方面资质的检测单位出具的外加剂性能实验报告和质量保证资料；（2）注意查看混凝土外加剂包装使用说明要点事项、生产日期、避免过期失效的外加剂应用在工程建设中；（3）对外加剂进行适配试验检测，二次检测混凝土外加剂与工程所用的混凝土是否相配合，是否达到施工要求所需的混凝土性能及相关设计指标；（4）混凝土外加剂在添加是必须要注重其使用剂量，不能随意凭经验添加，掺加外加剂的混凝土在搅拌时适当延长其搅拌时间；（5）施工人员在外加剂使用上必
5、须要注重对其类别、作用的熟悉，经过检测合格的外加剂才可以运用在工程建设中，严紧使用对工程耐久性有影响地外加剂1。 1.4、水 秉着节约水资源的原则，在混凝土配比中可选用经过水质化验及抗腐蚀测验合格的水来搅拌混凝土，PH 值小于 4 的酸性水、硫酸盐含量超过水重 1%的水、生活污水、工业废水等均不能应用与搅拌混凝土。 2、水工混凝土材料试验 2.1、骨料性能 骨料分为天然骨料与人工骨料。若河流流速较高,河床中的天然骨料量往往较少,不能满足工程需要,因此大部分水电工程,大多采用人工骨料方案。人工骨料的性能需要关注这几个重点指标，如：原岩强度、碱活性、人工骨料的性能等。要判断骨料是否满足作为混凝土骨
6、料的要求，并对骨料的性能进行综合评价就需要通过对混凝土骨料的性能进行试验,然后就可以在水电工程区域内对混凝土骨料的岩性、性能等做初步认识。2.2、混凝土配合比设计及性能 不同的坝型对混凝土的要求不同，混凝土的品种、所使用的部位,以及施工设备的差异等对骨料的级配、性能要求都有所差异。如对碾压混凝土设计时,同时需考虑坝址附近的气候对碾压混凝土的施工影响,适当调整碾压混凝土的配合比；采用碾压混凝土设计方案时,为达到快速施工的目的,要求碾压混凝土具有较低的绝热温升、较高的抗裂能力，同时要求骨料具有较高的强度以承受碾压机械对其产生的冲击力,不致因骨料破碎而产生混凝土拌和物和易性降低而影响施工； 对于面板
7、坝，混凝土面板多采用二级配混凝土,使得单位体积的胶凝材料较四级配混凝土大幅提高,混凝土的绝热温升也大幅提高。由于面板堆石坝存在较大的沉降,混凝土面板属于薄板结构,因此面板混凝土的抗裂性能、耐久性成为了混凝土的关键指标。 2.3、堆石坝面板混凝土性能分析 2.3.1、面板混凝土抗裂性 通过对影响面板混凝土抗裂性的主要因素的分析与试验研究，提出了提高面板混凝土抗裂性的技术措施，如掺优质掺合料、高性能减水剂与引气剂、合成纤维或钢纤维，以及涂表面养护剂与粘贴土工膜等。 2.3.2、面板混凝土抗溶蚀耐久性 面板堆石坝混凝土面板的特点是面积大、厚度较薄，又长期受压力水作用，因此面板混凝土抗溶蚀耐久性显得尤
8、为重要2。 2.3.3、混凝土面板结构受力分析与配筋 对混凝土面板结构受力分析得出的结果，混凝土面板受到各种力的作用，其中有温度、湿度变化及基础、坝体变形引起的面板收缩应力；由外荷载作用引起的面板弯曲应力；由面板混凝土的物理化学作用引起的膨胀应力。 2.4、水工混凝土耐久性 水工混凝土耐久性主要包括混凝土抗冻性、抗冲磨空蚀性、抗化学侵蚀性、碱骨料反应等2。 2.4.1、混凝土抗冻性 通过调查并提出水工混凝土建筑物耐久性和老化病害处理调查报告；通过在冻融过程中混凝土宏观特性与微观结构的测试，研究了混凝土冻融破坏机理；提出抗冻混凝土必须掺用引气剂，气泡间距系数一般不宜超过 250m；据相关资料显示
9、，C80、C100 高强混凝土具有超常抗冻性，其抗冻等级大于 F1200。高强混凝土冻融破坏机理是冻融过程中正、负温度交替变化而产生疲劳应力所致；初步提出适合我国国情，以混凝土结构安全使用寿命为目标的混凝土抗冻性定量化设计方法及相关技术条件。2.4.2、混凝土抗冲磨与抗空蚀性 对混凝土冲磨仪（圆环法）与混凝土空蚀试验设备进行了研制，并制订混凝土抗冲磨与抗空蚀试验方法，还对环氧砂浆、呋喃树脂砂浆、铸石板、铸铁板等材料在石棉水电站冲砂闸进行了抗冲磨现场试验。研制铁矿石骨料抗冲磨混凝土，与普通骨料混凝土相比，铁矿石骨料抗冲磨混凝土的抗冲磨强度提高 2 倍左右，与老混凝土粘结强度提高 50100%；研
10、制硅粉高强混凝土，与不掺硅粉的混凝土相比，其抗冲磨强度提高 1倍左右，而抗空蚀性可提高 35 倍；研制出改性环氧和聚氨酯环氧两大系列柔性抗冲磨涂层材料，以及柔性全封闭抗冲磨喷涂技术.3。 2.4.3、混凝土化学侵蚀性 压力水作用下混凝土渗漏溶蚀是混凝土中水化产物 Ca(OH)2 随渗漏而不断流失，引起其他水化产物不断分散，并逐步失去胶凝性的一种侵蚀现象，当 Ca(OH)2 溶出（以 CaO 计）达 25%时，混凝土抗压强度下降36%左右，抗拉强度下降 60%左右。高浓度及应力作用下混凝土硫酸盐侵蚀试验结果表明，在浓度高达 8000mg/L 情况下，无论混凝土处于浸泡条件或干湿循环条件，应力作用均会加速混凝土硫酸盐侵蚀破坏。应力等级越高，其腐蚀速度越快。 4、结束语 水工结构是一门强交叉性学科，为使水工混凝土材料的试验质量得到有效保证，就需要适时更新测试设备,提高试验方案的设计、试验过程的质量控制水平，为工程建设提供保障。 参考文献： 1JTS 202-2011.水运工程混凝土施工规范S 2陈宝东.有关建筑工程材料检测试验与常见问题思考J.建筑安全 2013(3). .3杨明明.水工建筑混凝土施工的质量控制与对策J.科技向导.2012(20).
