建筑施工如何控制混凝土质量

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建筑施工如何控制混凝土质量

　　随着我国基础建设的迅速发展，混凝土在现代工程建设中已经占据了非常重要的地位。混凝土质量的好坏，对结构物的安全和结构物的造价有很大影响，因此在施工中必须对混凝土的施工质量有足够的重视。

建筑施工如何控制混凝土质量

　　一、影响混凝土强度的主要因素

　　混凝土质量的主要指标之一是抗压强度，从混凝土强度表达式不难看出，混凝土抗压强度与混凝土用水泥的强度成正比，按公式计算，当水灰比相等时，高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。所以混凝土施工时切勿用错了水泥标号。

　　另外，水灰比也与混凝土强度成反比，水灰比大，混凝土强度低，水灰比小，混凝土强度高，因此，当水灰比不变时，企图用增加水泥用量来提高温凝土强度是错误的，此时只能增大混凝土和易性，增大混凝土的收缩和变形。

　　因此，影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比，要控制好混凝土质量，最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比两个主要环节。此外，影响混凝土强度还有其它不可忽视的因素。

　　粗骨料对混凝土强度也有一定影响，当石质强度相等时，碎石表面比卵石表面粗糙，它与水泥砂浆的粘结性比卵石强，当水灰比相等或配合比相同时，两种材料配制的混凝土，碎石的混凝土强度比卵石强。因此对混凝土的粗骨料要控制在3—2cm左右，细骨料品种对混凝土强度影响程度比粗骨料小，所以混凝土公式内没有反映砂种柔效，但砂的质量对混凝土质量也有一定的影响。因此，砂石质量必须符合混凝土各标号用砂石质量标准的要求。

　　由于施工现场砂石质量变化相对较大，因此现场施工人员必须保证砂石的质量要求，并根据现场砂含水率及时调整水灰比，以保证混凝土配合比，不能把实验配比与施工配比混为一谈。混凝土强度只有在温度、湿度条件下才能保证正常发展，应按施工规范的规定予在养护、气温高低对混凝土强度发展有—定的影响。冬季要保温防冻害，夏季要防暴晒脱水。

　　二、混凝土标号与混凝土平均强度及其标准差的关系

　　混凝土标号是根据混凝土标准强度总体分布的平均值减去1.645倍标准值确定的。这样可以保证混凝土确定均有95%的保证率，低于该标准值的概率不大于5%，充分保证了建筑物的安全，从此推定，抽样检查的几组试件的混凝土平均确定一定大于等于混凝土设计强度。通过公式计算可以看出，施工人员不但要使混凝土平均确定大于混凝土强度，更重要的是千方百计的减少混凝土确定的变异性，即要尽量使混凝土标准差降到较低值，这样，既保证了工程质量，也降低了工程造价。

　　三、混凝土质量控制的有效措施

　　1、原材料控制。普通混凝土是由水泥、水、细骨料、化学外加剂、矿物质混合材料，按比例配合，经过均匀拌制，振捣密实成型及养护硬化而成的人工石材。在这几种组成成份中，监理工程师、质量控制工程师应着重抓好工程资料和实物检查两方面。目前，一些地区实行的监理见证取样送检制度值得肯定。

　　(1)水泥。水泥有多种品种、标号应根据设计图纸的要求和实际使用部位的环境条件，选择适当的水泥品种和标号。高强混凝土应优先选择高标号水泥进行试配。

　　(2)砂。细骨料砂，要重点检查其质地、级配、细度模数、含泥量和有害物质含量。其重点是含泥量和有害物质含量。这两项对于混凝土强度的影响较大。用于拌制混凝土的细度模数应在3.7—1.6之间。结构用砂含泥量一般不应超过3%，有害物用质(云母、有机物、硫酸盐等)含量不应超过2%。

　　(3)石子。

　　粗骨料石子，应重点检查其质地、级配、针片状颗粒含量、含泥量及最大粒径。一般采用1—3cm的碎石，卵石一般能用于结构受力部位，严禁混有煅烧过的石灰石块或白云石块。

　　(4)水。凡是不能饮用的水，应在水质化验和抗腐蚀试验合格后，方可用于拌制混凝土。污水、工业废水、PH值小于4的酸性水和硫酸盐含量超过水重1%的水，不能用于拌制混凝土。对预应力混凝土的施工用水，更应着重控制。

　　(5)外加剂。首先，应检查外加剂生产厂家的生产许可证，质量保证料和有相应资质的检测单位出具的性能试验报告。其次，在混凝土外加剂使用前，应进行试配并进行试验检验，以复验混凝土外加剂与工程所有水泥是否相适应，以及是否满足施工要求的混凝土性能和有关设计要求指示(如坑渗标号等)。另外，应注意混凝土外加剂使用说明的有效日期、防止过期失效的外加剂用于工程。同时，要严格控制剂量，不得随意添加，在搅拌混凝土时，掺加外加剂的混凝土搅拌时间应适当延长。应大力推广使用新型的复合型混凝土外加剂，以适应先进的施工工艺的多种要求。

　　2、配合比的质量控制。在根据设计要求和混凝土的工程特点，确定了各种原材料之后，应在监理工程师见证情况下，进行现场原材料取样，并填写见证取样单。交有相应资质等级的试验室进行混凝土配合比设计和试配工作。监理工程师在审查试验室出具的配合比单及相应的有关混凝土性能，能够满足工程的各项要求后，方可允许进行混凝土的搅拌和浇筑工作。

　　3、搅拌过程的质量控制。应要求施工单位严格按原材料计量控制。搅拌机应配备水表，禁止单纯凭经验靠感觉调整用水量的做法;对外加剂，应事先称量出每盘一份加入，禁止拿铁锹随意填加;对砂石料，应坚持要求每次过磅称量，不提倡小车划线做记号的体积法。另外，还应对每盘的搅拌时间、加料顺序、混凝土拌合物的坍落度、是否离析等进行抽查。在较大的工程中，应要求施工单位采用电脑计量的搅拌站，这样可以有效的减少人为因素，使配合比得到可靠的保证。

　　4、浇筑过程质量控制。混凝土浇筑前，监理工程师、质量控制工程师应检查混凝土的浇筑方法是否合理、水电供应是否保证、各工种人员的配备情况;振捣器的类型、规格、数量是否满足混凝土的振捣要求;度件模具及数量是否合适;浇筑期间的气候、气温，夏季、雨季、冬期施工，覆盖材料是否准备好。针对不同的板、梁、柱、剪力墙、薄壁型构件应要求采用不同类型的振捣器;当混凝土浇筑超过2m应采用串筒式溜槽。应审查确认施工缝的设置位置是否合适，使施工单位安排好混凝土的浇筑顺序，保证分区、分层混凝土在初凝之前搭接。

　　总之，混凝土是水泥、砂、石、水、外加剂、掺合料等多组成分构成的一种性能多样化的材料，其性能不仅与组成材料的性能有直接关系，而且还与施工技术、所处环境及维护条件等有关。要在设计方法、施工技术以及维护要求等方面进一步研究，以促进我国混凝土结构技术的进一步发展。

　　四、预拌(商品)混凝土质量问题及技术控制措施

　　预拌混凝土也称商品混凝土，其特点是集中拌制、商品化供应。近三四年来，搅拌站在中小城市犹如雨后春笋般发展起来，由于人们对预拌混凝土还不是十分了解和熟悉，施工中仍然以现场搅拌混凝土来看待商品混凝土，在实际工程使用过程中，存在一些技术上的争议常引起生产和使用单位之间的纠纷，在一定程度上对预拌混凝土的发展起到阻碍作用。笔者现根据自己的实践对预拌混凝土的质量问题进行分析探讨。

　　1、混凝土的强度问题

　　预拌混凝土具有商品的特性，是“半成品”，从出厂开始至形成最终产品需较长时间(如通常以28天强度作质量验收)，其产品的最终形成必须依靠搅拌站与施工单位的相互配合，质量结果不能在出厂时马上准确地检测出来。在实际应用中只要混凝土试件强度不合格，使用单位往往认定是搅拌站的责任，这种观点比较偏颇，其原因分析如下：

　　1.1 现场与规范要求相差大

　　混凝土规范中对混凝土强度试验有严格的试验规程和统一的养护条件，但绝大多数施工单位不具备这些条件。首先取样不规范，按预拌混凝土标准要求从搅拌车卸料的1/4～3/4之间取样，每次取样不少于0.02m3，但施工单位用未经上岗培训的民工取样，往往车一卸就取样且取量也不够，缺乏代表性;其次是养护条件不符合标准要求,几乎所有的施工现场都不设标养室，只是临时砌一池子或焊一笼子(防止私自调换)在自然环境下养护，试件的强度受气候影响很大;第三，为便于操作随意在混凝土拌合料中加水，加水后再取样，混凝土水灰比失去意义使强度偏低。

　　1.2 强度统计的问题

　　混凝土强度具有较大的离散性，在混凝土强度检验评定标准(GBJ107-87)中明确规定，混凝土强度应分批进行统计评定。对预拌混凝土站、预制混凝土构件厂和采用现场搅拌混凝土的施工单位，应按标准规定的统计方法评定混凝土强度;对零星生产的预制构件的混凝土或现场搅拌批量不大的混凝土，才按非统计方法评定。按GBJ107-87标准的规定，大批量混凝土按相近配合比生产的预拌混凝土允许有5%的试件小于标准值，允许的最小强度值要根据留样组数来确定。当留样组数在1～9组时，允许最小值是0.95倍标准值;当留样组数在10～14组时，允许最小值是0.90倍标准值;当留样组数大于15组时，允许最小值是0.8倍标准值。

　　在实际工程中，混凝土强度的统计规定并不为多数使用单位所认识，执行最好的也是应付资料检查。当某一组时间强度小于标准值时(即使大于允许最小值)，常常被视为不合格，这是一种概念上的错误。如果要求所有留样试件强度都大于标准值，将会造成太大的强度富余量，对混凝土的耐久性造成潜在的隐患。如C30混凝土要求所有留样的试件强度都大于30MPa，这是实际混凝土的强度等级已超过C35的要求，即正好超过一个强度等级。正是没有按统计法进行强度统计，从而使混凝土预拌站不得不加大混凝土的富余量，这就是预拌混凝土往往超过强度过多的原因，对混凝土的开裂和耐久性造成不利的影响。

　　当建设部门或质量监督部门怀疑混凝土强度不合格时，通常的做法是对混凝土构件进行非破损的回弹或钻取芯样评定，国家制定了相应的标准和规程。但这两种方法评定都存在一些争议问题。

　　1.3.1 回弹法

　　检测建筑构件强度主要依据是回弹—强度曲线。目前采用的测强曲线主要是根据现拌混凝土强度与回弹值规律建立起的全国统一曲线。由于全国混凝土原材料、搅拌工艺有极大的地区差异性，使用全国统一曲线进行回弹评定其推定值与真实值相差较大。尤其预拌混凝土掺入粉煤灰及外加剂，将产生较大的偏差。经对试件用回弹法测试和破型试验发现，回弹结果较标准成型试件强度低20%～30%。因此，各地区应尽快建立本地区回弹曲线，方可客观测定混凝土强度。

　　1.3.2 钻芯法

　　钻芯法较能准确反映混凝土构件的实际强度，但取样后如何评定混凝土的实际强度是否合格存在一些不同认识。主要问题是标养与现场养护对混凝土强度影响方面。据建科院结构所对使用墙板的取芯表明，龄期28d的芯样强度换算值也仅为标准强度的86%、为同条件养护试块的88%。

　　要处理好商品混凝土强度问题的不同意见，一是预拌混凝土必须加强生产全过程的质量控制，保证混凝土有足够的富余量;二是通过培训来提高建设和主管部门的认识，严格按规范要求进行取样、成型、养护和试验评定;三是对有争议的规范条文应有主管部门或专业协会专家论证，合理解决有争议的问题。

　　2、预拌混凝土裂缝问题

　　裂缝是最常见的质量通病，与现场搅拌混凝土相比商品混凝土的裂缝更加受到工程人员的关注。预拌混凝土的裂缝主要有大面积楼板产生的裂缝，多出现在混凝土初凝前;多发生在梁板交接处、厚度突变处和梁板钢筋的上部，初春和炎热季节最容易出现;地下室墙板裂缝的产生较有规律，即在墙体沿长度方向接近均匀的垂直裂缝，大多在拆模前已形成;混凝土路面也容易出现不规则的纵向、横向裂缝。目前施工单位普遍认为商品混凝土裂缝出现的机会比现场搅拌混凝土出现的机会要大的多。笔者认为，裂缝虽多，正确判断至关重要，是施工所致，还是自然属性使然;是有害于结构安全，还是无害于房屋使用。还应注意区分两个方面的问题，一是裂缝产生的原因和责任区分;另一个是预防裂缝应采取如何技术措施，否则将会出现推诿扯皮，造成对工程不利的局面。

　　2.1 预拌混凝土出现裂缝的三种类型：

　　2.1.1 应力裂缝

　　混凝土浇筑后，缓慢凝结，由于水泥的水化反应，内部温度升高，逐渐产生硬度，在硬度向外扩散的过程中，产生了拉应力，而混凝土初期抗拉强度较低，小于拉应力，于是在混凝土表面出现了不规则的微小裂缝。

　　2.1.2 干缩裂缝

　　就理论而言，混凝土配合比中的用水量能够满足水化应的需要。但由于天气炎热或气候干燥，混凝土中的水分蒸发很快，导致水化反应受到阻碍。混凝土抗拉强度增长缓慢，表面收缩增大，产生了微裂缝，在实践中观察，当楼板厚度为18厘米或30厘米时，裂缝很少，如果是12厘米的楼板，则裂缝相对多些。

　　混凝土是粗细骨料和胶凝材料组合而成的复合材料，水泥石与骨料界面结合的过渡区是混凝土的薄弱部位，在此处存在的应力集中，收缩压力和较低的粘贴力使混凝土表面产生间断的、不连续的微裂缝。

　　2.2 预拌混凝土裂缝原因及预防措施：

　　2.2.1 大面积现浇板、路面结构

　　新浇筑的混凝土，在终凝硬化前，是基本没有强度的。在不采取覆盖保水措施的情况下，表面水分将不断蒸发，内部水分通过泌水作用迁移到表面进行补充，这对提高混凝土密实度和减小实际水灰比是有一定好处的。但是，一般混凝土面板厚度仅有十多厘米，但表面积大，加上风大使混凝土表面极易蒸发，内部水分通过泌水作用迁移到表面，表面水分蒸发的速度超过了内部水分向表面迁移补充的速度，从而产生混凝土收缩裂缝;另一方面，由于商品混凝土掺加了粉煤灰及缓凝减水剂，延缓了混凝土水化反应过程，延长混凝土初凝及终凝时间，水分的大量蒸发缺乏应有的水分补充，是造成裂缝出现的另一重要原因。

　　收缩裂缝的控制主要在于控制湿度的变化，使结构、构件具有相对稳定的湿度，为此，可采取以下措施：①加强混凝土的早期养护，混凝土浇筑完后，裸露表面应及时用草垫、草袋或塑料薄模覆盖，并洒水湿润养护。在气温高、湿度低、风速大的天气要及早覆盖、喷水雾养护，并适当延长养护时间。②加强混凝土表面的抹压，但应避免过分抹压。③采用密封保水方法，如在混凝土表面喷养护剂或覆盖塑料薄膜，使水分不易蒸发，或采用其他减少空气流动(如设挡风墙、罩等)、延缓混凝土表面水分蒸发的办法。

　　2.2.2 墙板结构

　　对于墙板混凝土成型至拆模前，一直处于模板的封闭之中，外界水分无法交换补充，拆模时常看到垂直裂缝，这是由于自身收缩和温度收缩引起的。当采用较小水灰比生产时，薄壁处及薄弱部位最容易开裂，这时由于混凝土自收缩与混

　　凝土降温引起的热收缩相互叠合，产生较大拉应力，而此时混凝土的强度还很低不能抵抗这种拉应力而产生开裂。

　　根据工程实践经验，笔者认为采取以下两种措施较为可行：一是对于地下薄壁剪力墙，商品混凝土搅拌站应适当加大水灰比，减少外加剂的用量，以弥补水化游离水分的不足;二是适当掌握墙体模板的拆除时间，对于低强度(C30)混凝土由于水化热引起的绝对值不会很高拆模可以早一些;对于强度较高的混凝土，在混凝土终凝后松开模板支撑，从板缝中浇入水养护，养护到一定强度再拆除模板，然后用草帘或麻袋在侧面保温又保湿，只有这样才能减少因干缩和热收缩引起的裂缝，减少地下室墙板开裂的机会。

　　总之，预拌混凝土有其固有的规律性，施工单位应按照事物的内在属性来对待和处理，也许是减少预拌混凝土开裂的最好方法。

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