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浅析水利工程中水泥材料检测的方法

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摘要：水泥是混凝土的主要材料之一，也可单独作为浆料、建材等投入到工程建设中，其性能也因此在各类工程中得到广泛关注。基于此，本文就水利工程中水泥材料的常用检测方法进行分析，给出无损检测法、实验室检测法、钻孔检测法以及参数模拟检测法等内容，并通过实例分析论证上述理论，服务于后续工作。

关键词：水利工程；水泥材料检测；无损检测法；钻孔检测法

前言：水利工程是指以水资源的合理调配、利用为目的，兴建的各类工程。我国水网密布，在水资源的分配和使用方面并不完全理想，这也对水利工程建设提出了较高要求。水泥是水利工程建设中的核心材料之一，其性能体现在渗水性、抗屈服强度、干凝时间、干缩率等方面，在应用于工程建设前需通过检测进行核定。

1.水利工程中水泥材料的常用检测方法

1.1无损检测法

无损检测法是目前常见的水泥材料检测方法，可实现水泥渗水性的测定，也能为其他项目检测提供依据。水利工程中，水泥的渗水性主要影响混凝土使用寿命、耐腐蚀性，如水泥渗水性不佳，可能导致混凝土使用寿命下降。以无损检测中的超声检测法为例，可将水泥设备为面积不小于0.5平方面、厚度在10cm左右的试件，试件干凝强度达标后，对其两侧进行打磨，使试件表面光滑、不存在明显的凹凸起伏，之后将超声设备紧密贴合于一侧，启动设备发出超声波，于另一次对称位置进行声波的接受。理想状态下的声波图一般缺少变化，其越趋近于直线，表明水泥的致密性越理想；如果声波图呈现为明显的波峰、波谷，表明水泥存在布局致密性不佳的问题；声波强度大，表明水泥的强度不足。理想声波图为弱声波、且缺少波动。超声检测原理如图1所示：

图1超声检测

1.2实验室检测法

实验室检测法是最常见的水泥材料检测法，一般需要制备大小相当的若干试件，对每一个试件进行参数上的调整，如干凝时间、干凝条件、存放地点等，并设备相同的约束条件，如养护方式、外力破坏等级等，了解最佳试件的制备参数作为后续工作的依托。如为了解最佳抗屈服强度，以不同干凝时间、干凝条件等作为可变参数，制备5个试件。试件干凝强度初步达标后，可将其置入到固定约束条件下，施加24kPa以上的作用力，了解试件的破坏等级，破坏最小试件的制备参数，即为理想参数。如果所有试件均能够应对外力破坏，可进行负载强度调整，直到试件出现破坏，再了解最佳参数[1]。实验室检测法也能够获取干缩率和干凝时间两个方面信息，但在精度上不够理想。

1.3钻孔检测法

钻孔检测法是一种破坏性检测方法，其主要价值为了解水泥试件的抗破坏强度以及渗水率、干凝时间三个方面信息。一般要求制备若干试件，之后以具有理想破坏强度的钻孔机，选取试件的中央部位，进行钻孔，根据成孔时间和钻孔机的作业强度，生成试件的抗破坏强度结果，一般成孔时间越长、钻孔机作业强度越大，表明试件的抗破坏强度越理想。此外，如果成孔作业中，钻孔的速度出现变化，呈现为先慢后快的特征，则表明水泥的干凝时间较长，如果整个钻孔速度均较快或者成孔强度不高，表明水泥的渗水率较高，密度不佳。因单一试件可能存在个体特点，钻孔检测法一般需要在同一试件的不同方向进行多次成孔，或选取2个试件进行多次成孔，评估水泥的抗破坏强度以及渗水率、干凝时间等信息。

1.4参数模拟检测法

参数模拟检测法是一种基于参数收集和计算机模拟的工作方法，该方法的价值在于获取带有框架性的指导参数，再根据作业区域的特点进行模拟方式的变化，能够在了解试件参数信息的同时，获取最佳的建设方案。如某地进行水坝建设，针对水泥进行测试时，需要考虑的重点参数为渗水性。要求取若干试件，将其放置于干燥、吸水性差的铁板、复合材料表面，之后向水泥表面洒水，直到试件被完全浸润，记录洒水的总量（A）、外渗水总量（B）、试件重量（C），当试件不再渗水后，二次称取试件重量（D），求取A-B-C的结果，以及A-B-D的结果，再获取两个结果之间的差值，所获的最终结果*100%即为试件的渗水率。将该数值代入计算机中，以水利工程工作地点的水流信息作为模拟对象，反复进行强度模拟，判断水泥能够低于水流侵蚀，作为工程建设的依托[2]。

2.实例分析

2.1检测过程

2018年4月，广东省某地拟进行水坝建设，因建设地点水网发达，且属于温带海洋性气候，雨季较长、水量丰沛，拟通过水泥材料性能测试的方法，获取理想的建设方案和具体参数。技术人员拟通过无损检测法、实验室检测法、钻孔检测法以及参数模拟检测法了解水泥材料质量。共制备了24个试件，以相同的养护技术，放置15天，试件干凝后开始进行测试，主要指标包括渗水性、抗屈服强度、干凝时间、干缩率。

2.2结果与分析

无损检测法下，获取试件抗屈服强度的为38.3kPa，抗渗强度0.66Mpa，干凝时间5.93h，干缩率0.13%。实验室检测下，试件抗屈服强度的为