水利工程混凝土预制砌块的现场检测讨论

陈广根

苏州科建建设工程质量检测有限公司 215200

摘要：在当今的水利工程建设中，混凝土预制砌块作为关键的建筑材料，其质量直接影响着工程的安全性和耐久性。因此，对混凝土预制砌块进行现场检测至关重要。通过有效的检测手段，我们能够及时发现并解决潜在的质量问题，从而确保水利工程的顺利建设和长期稳定运行。本文将深入探讨水利工程混凝土预制砌块的现场检测技术，包括检测方法、技术要求以及实践中的注意事项，旨在为相关工程提供理论支持和实践指导。

关键词：水利工程；混凝土预制砌块；现场检测

在某地水利工程中，我们深入研究了工程渠的结构特性。为了准确评估干硬性混凝土预制砌块的强度，我们采用了SJY-1000贯入式混凝土强度检测仪、拉脱仪以及强度试验机进行了一系列严谨的实验。实验结果显示，混凝土预制砌块的强度受到材料配合比的显著影响，且存在一个最佳的配合比，能达到最大的强度。为了验证实验结果的准确性，我们对贯入和拉脱两种试验方法进行了深入分析。结果显示，这两种方法在现场无损监测干硬性混凝土时具有实际可行性。这不仅为我们的研究提供了有力支撑，也为类似工程中的混凝土强度检测提供了新的思路和方法。

1 虚拟工程概况

工程渠全长13.84km，包含输沙渠和沉沙池两部分。输沙渠全长6.26km，沉沙池7.58km，平均宽度约490m，沉砂池占地约3.35km2。工程渠位于温带大陆性季风气候区，四季分明，降雨集中，易引发洪涝和干旱。多年平均气温13.8℃，最高气温42.1℃，最低-11.6℃。11月至次年3月易出现冻土，平均厚度42.6cm。近10a风速平均3.6m/s，年均光照时长2200～3000h。6-9月为降雨集中季节，多年最大降雨量948mm，年平均降雨480mm。

2 研究方法

2.1 试验材料

在工程渠道建设中，所用的混凝土材料属于干硬性混凝土范畴。其强度和力学性能主要取决于所用的材料以及各种材料的配比。为了制造出质量更优的预制砌块，我们对干硬性混凝土的各部分材料配比及构成进行了深入的优化试验。试验的核心在于探究水灰比、砂率使用情况以及粉煤灰掺量这三个关键因素对不同配合比下干硬性混凝土预制砌块强度的影响。我们的目标是找出最优的配比。试验所用的材料主要包括水泥、细骨料、粗骨料和拌合水。其中，水泥主要采用标号为P.O.42.5及P.O.52.5的普通硅酸盐水泥。对于构件强度试验在C35及以下的情况，我们选用P.O.42.5水泥；对于强度试验在C35以上的情况，则采用P.O.52.5水泥。细骨料和粗骨料都经过严格的检测，满足《水工混凝土施工规范》SL677-2018的标准要求。而试验所用的拌合水则是直接取自当地的市政自来水。

2.2 试验方法

在干硬性混凝土材料的配合比问题上，当前缺少一套明确且统一的操作规范。为了填补这一空白，我们采取了JGJ55-2012普通混凝土设计规程方案作为参考。在研究中，我们依据原材料的基本属性，设计了多种不同的配合比。关于水灰比，我们主要关注了0.45、0.4、0.35和0.3这四个比例，同时对砂率也进行了细致的考量，选用了50%、45%、40%、35%和30%这五个砂率。将这两种比例进行组合，我们总共得到了20种不同的配比方案。进一步地，我们针对这20种配比进行了抗压强度的测试。为了更全面地研究粉煤灰对混凝土预制砌块强度的影响，我们在最佳砂率条件下，分别添加了30%、25%、20%、15%和10%的粉煤灰。关于试样的制备与养护，我们严格遵循了《混凝土结构设计规范》GB50010-2010的相关要求。完成养护后，我们采用SJY-1000贯入式混凝土强度检测仪、拉脱仪以及混凝土压力试验机，对砌块进行了贯入、拉脱及抗压强度的测试。整个测试过程严格遵循《普通混凝土力学性能试验方法标准》中的相关规定。

3 结果分析

3.1 配合比强度分析

我们设计了一系列不同配比的干硬性混凝土预制砌块，并在不同的养护龄期下进行了抗压强度试验。通过这些试验，我们深入研究了不同配合比下的干硬性混凝土预制砌块的龄期-抗压强度关系。

我们整理了试验所得的数据，并绘制了不同水灰比下的龄期-抗压强度关系曲线。从研究结果来看，设计的0.45、0.4、0.35、0.3四种不同水灰比下的预制砌块在不同龄期下的趋势呈现出高度的相似性。随着龄期的增加，砌块的抗压强度也随之上升。当养护时长达到规范规定的28天时，各配比砌块的强度均达到了最大值。通过对比不同水灰比的抗压强度变化趋势，我们发现了一个有趣的规律：在龄期一定的情况下，预制砌块的强度会随着水灰比的增大而减小。这一发现对于优化干硬性混凝土预制砌块的配合比设计具有重要的指导意义。接下来，我们进一步研究了不同砂率对干硬性混凝土预制砌块抗压强度的影响。通过控制五种不同砂率制取的干硬性混凝土预制砌块进行抗压强度试验，我们再次整理了试验数据，并绘制了不同砂率下的龄期-抗压强度关系曲线。在50%、45%、40%、35%、30%五种不同砂率下，预制砌块在不同龄期下的趋势也呈现出高度的相似性。随着龄期的增加，砌块的抗压强度随之上升。当养护时长达到规范规定的28天时，各配比砌块的强度均达到了最大值。然而，在养护龄期一定的情况下，不同砂率对应的砌块抗压强度存在差异。在养护龄期较短时，各砂率配比下的砌块抗压强度相近。但当龄期大于5天时，不同砂率下的抗压强度差异逐渐增大。特别地，当砂率为0.35时，砌块的抗压强度达到了最大值。为了进一步优化干硬性混凝土预制砌块的性能，我们还研究了不同粉煤灰掺量对其抗压强度的影响。在确定最佳砂率的情况下，我们通过控制五种不同粉煤灰掺量制取了干硬性混凝土预制砌块，并进行了抗压强度试验。整理了试验数据后，我们绘制了不同粉煤灰掺量下的龄期-抗压强度关系曲线。在30%、25%、20%、15%、10%五种不同粉煤灰掺量下，预制砌块在不同龄期下的趋势也呈现出高度的相似性。随着龄期的增加，砌块的抗压强度随之上升。当养护时长达到规范规定的28天时，各配比砌块的强度均达到了最大值。在养护龄期较短时，不同粉煤灰掺量下的预制砌块抗压强度相差较小。其中，15%与20%的粉煤灰掺量最为接近。但随着龄期的增大，不同粉煤灰掺量下的砌块抗压强度差异逐渐显著。特别地，15%与20%的粉煤灰掺量仍为最大且最为相近。这一结果表明，当粉煤灰掺量为15%与20%时，干硬性混凝土预制砌块的强度能够得到有效发挥。

3.2 准确性分析

为了验证干硬性混凝土预制砌块抗压强度及无损测试的准确性，我们对该砌块进行了多项实验，收集了大量的数据。在众多的实验数据中，我们注意到干硬性混凝土预制砌块的抗压强度、贯入深度以及拉脱应力之间存在一种明显的线性关系。这种关系不仅在数据上有所体现，也在实际应用中具有重要意义。

在实验过程中，我们使用了不同强度等级的混凝土进行贯入试验，包括C15至C40等六个等级。通过这些实验，我们获得了各个强度等级下的干硬性混凝土贯入深度与抗压强度数据。对于这些数据，我们依然采用线性拟合的方式进行分析，发现混凝土强度等级与拟合相关性紧密相关。

在混凝土强度较低的C15-C30范围内，贯入深度与抗压强度之间呈现明显的线性关系，相关系数高达0.9以上。然而，当混凝土强度超过C30，特别是在C35与C40区间内，贯入深度与抗压强度之间的关系变得不明显。这表明，我们所采用的贯入试验方法在低强度区间的混凝土测试中更为适用。

综上所述，干硬性混凝土预制砌块的抗压强度、贯入深度以及拉脱应力之间存在显著的相关性。而我们所采用的测试方法在低强度区间的混凝土测试中具有较高的准确性。对于高强度混凝土，可能需要采用其他测试方法来获得更为准确的数据。

参考文献

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