邕宁水利枢纽工程混凝土施工质量检测

黄小兵

（广西壮族自治区水利科学研究院 广西水工程材料与结构重点实验室，南宁 530023）

1 工程概况

邕宁水利枢纽工程位于广西南宁市邕江下游青秀区仙葫开发区牛湾半岛处，坝址左、右岸有市政道路和公路到达。枢纽库容7.1 亿m3，电站装机容量57.6 MW，年平均发电量2.27 亿kW·h，船闸通航标准为2000 t级。邕宁水利枢纽工程混凝土施工质量检测主要是对混凝土的原材料包括水泥、碎石（粗骨料）、人工砂（细骨料）及混凝土抗压强度进行检测。本文对邕宁水利枢纽工程混凝土施工质量检测结果进行分析，评价该工程混凝土施工质量。本工程采用的水泥为华润水泥（南宁）有限公司生产的“润丰”牌P·O42.5，粗骨料为5～10 mm、10～20 mm、20～40 mm和40～80 mm的碎石，细骨料为人工砂。

2 原材料及混凝土抗压强度的检测要求及指标

（1）水泥的检测要求及指标。袋装水泥的取样规则：相同的生产厂家、生产日期、生产批号，每200 t 作为一个检测批次，不足200 t 的单独作为一个检测批次。散装水泥的取样规则：相同的生产厂家、生产日期、生产批号，每400 t作为一个检测批次，不足400 t的单独作为一个检测批次。袋装水泥从20袋水泥中抽取12 kg，散装水泥从不同深度抽取12 kg。水泥物理力学性能指标包括标准稠度用水量、凝结时间、安定性、3 d抗折强度、3 d抗压强度、28 d抗折强度、28 d抗压强度、比表面积。

（2）碎石、人工砂的检测要求及指标。碎石、人工砂的取样规则：同料源、同规格碎石按每2000 t为一批，人工砂按同料源1000 t 为一批[1]。碎石、人工砂取样应从碎石、人工砂料堆上部、中部、下部、外部、内部均匀分别取样120、20 kg。碎石物理性能指标包括表观密度、吸水率、含泥量、泥块含量和针片状颗粒含量；人工砂物理性能指标包括表观密度、石粉含量和细度模数。

（3）混凝土抗压强度的检测要求。混凝土的取样频率：当一次连续浇筑的同配合比混凝土超过100 m3，且不超过1000 m3时，每100 m3取样1 组，不足100 m3时，也应取样1组；一次连续浇筑的同配合比混凝土超过1000 m3时，每200 m3取样1组。每组3 个试件，在混凝土浇筑地点随机抽取并应在同一车混凝土中取样[2]，试件尺寸为150 mm×150 mm×150 mm，取样试件样品放在温度20℃±2℃，湿度为96%的标准养护室中养护，养护至28 d。

3 检测方法

（1）水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检测按《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》（GB/T1346-2011）要求进行；3 d抗折强度、3 d抗压强度、28 d 抗折强度、28d 抗压强度检测按《水泥胶砂强度检验方法（ISO 法）》（GB/T17671-1999）要求进行；比表面积检测按《水泥比表面积测定方法勃氏法》（GB/T8074-2008）要求进行。

（2）碎石表观密度、吸水率、含泥量、泥块含量和针片状颗粒含量检测按《水工混凝土试验规程》（SL352-2006）要求进行；人工砂表观密度、石粉含量和细度模数检测按《水工混凝土试验规程》（SL352-2 006）要求进行。

（3）混凝土抗压强度检测按《水工混凝土试验规程》（SL352-2006）要求进行。

4 检测结果分析

4.1 水泥物理力学性能指标分析

本工程水泥物理力学性能指标检测共290 组（样品编号SN001～SN290）。经检测，290组水泥的安定性均合格，水泥标准稠度用水量、凝结时间、3 d抗折强度、3 d抗压强度、28 d抗折强度、28 d抗压强度、比表面积检测结果见图1～图5。

图1 水泥标准稠度用水量曲线

由图1 可以看出标准稠度用水量均在25.8%～27.2%之间；由图2 可以看出初凝时间均大于180 min、终凝时间均小于300 min；由图3 可以看出3 d抗折强度均大于3.5 MPa、28 d 抗折强度均大于6.5 MPa；由图4 可以看出3 d 抗压强度均大于17.0 MPa、28 d 抗压强度均大于42.5 MPa；由图5 可以看出比表面积均大于320 m2/kg。所检测的水泥各物理力学性能指标均符合《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）技术要求，且性能稳定，合格率均为100%。

图2 水泥凝结时间曲线

图3 水泥抗折强度曲线

图4 水泥抗压强度曲线

图5 水泥比表面积曲线

4.2 碎石物理性能指标分析

本工程碎石物理性能指标检测共176 组，其中粒径5～10 mm 碎石42 组（样品编号GZ001～GZ042）、粒径10～20 mm 碎石53 组（样品编号GZ043～GZ095）、粒径20～40 mm 碎石52 组（样品编号GZ096～GZ147）、粒径40～80 mm 碎石29 组（样品编号GZ148～GZ176）。经检测，176组碎石的泥块含量均为0，碎石表观密度、吸水率、含泥量和针片状颗粒含量检测结果分别见图6～图9。

图6 碎石表观密度曲线

图7 碎石吸水率曲线

图8 碎石含泥量曲线

图9 碎石针片状颗粒含量曲线

由图6可以看出不同粒径碎石的表观密度均大于2660 kg/m2；由图7可以看出不同粒径碎石的吸水率均小于0.60%，而且随着粒径的增大，吸水率降低；由图8 可以看出粒径5～10 mm 碎石（样品编号GZ001～GZ042）的含泥量均小于1.0%，其余粒径碎石（样品编号GZ043～GZ176）的含泥量均不大于0.5%，且随着粒径的增大，含泥量也逐渐降低；由图9 可以看出，不同粒径的针片状颗粒含量均小于9%，且随着粒径的增大，针片状颗粒含量也逐渐降低。

综上所述，所检测的碎石各物理性能指标均符合《水工混凝土施工规范》（SL677-2014）技术要求，合格率均为100%。

4.3 人工砂物理性能指标分析

本工程人工砂物理性能指标检测共264 组（样品编号SZ001～SZ264）。检测结果见图10～图12。由图10 可以看出表观密度均大于2650 kg/m2，由图11可以看出石粉含量在12.0%～16.0%之间，由图12可以看出细度模数在2.50～2.90之间。所检测的人工砂各物理性能指标均符合《水工混凝土施工规范》（SL677-2014）技术要求，合格率均为100%。

图10 人工砂表观密度曲线

图11 人工砂石粉含量曲线

图12 人工砂细度模数曲线

4.4 混凝土抗压强度指标分析

本工程混凝土抗压强度检测共2588 组，其中C15 混凝土700 组（样品编号C15-001～C15-700）、C20 混凝土528 组（样品编号C20-001～C20-528）、C25 混凝土805 组（样品编号C25-001～C25-805）、C30 混凝土555 组（样品编号C30-001～C30-555）。检测结果见图13～图16。

图13 C15混凝土抗压强度曲线

图14 C20混凝土抗压强度曲线

图15 C25混凝土抗压强度曲线

图16 C30混凝土抗压强度曲线

对检测数据进行统计分析，结果表明：C15混凝土抗压强度在16.5～23.8 MPa 之间，平均值为19.9 MPa，最小值为16.5 MPa；C20 混凝土抗压强度在21.2～29.1 MPa之间，平均值为24.3 MPa，最小值为21.2 MPa；C25混凝土抗压强度在25.9～34.1 MPa之间，平均值为29.5 MPa，最小值为25.9 MPa；C30 混凝土抗压强度在30.8～39.3 MPa 之间，平均值为34.6 MPa，最小值为30.8 MPa。所检测的各强度等级混凝土抗压强度指标均符合《水工混凝土施工规范》（SL677-2014）技术要求，合格率均为100%。

5 结语

邕宁水利枢纽工程在保障南宁市防洪排涝安全的前提下，通过适当抬高邕江河段水位，改善南宁市城市环境和水景观，解决西津至老口河段航运水位衔接问题，兼顾水力发电等，工程的社会效益、经济效益显著，对推进南宁“中国水城”的建设，将南宁建设成为东南亚的区域性国际化城市，以及打造西江黄金水道具有重要意义。邕宁水利枢纽工程的质量直接关系到人民的生命财产安全，关系到国民经济的发展和社会稳定，关系到工程寿命和效益的发挥，确保工程建设质量意义重大。本工程混凝土施工质量检测相关指标均符合有关规程规范技术要求，合格率均为100%。检测结果反映了该工程混凝土施工质量是有保障的，符合设计要求。