泵送混凝土的質(zhì)量控制

泵送混凝土的質(zhì)量控制泵送混凝土的特點(diǎn)是，坍落度大，一般為100mm—220mm，屬流動(dòng)性和大流動(dòng)性混凝土。目前采用預(yù)拌混凝土施工的工程，混凝土的前期（28d以前）強(qiáng)度普遍偏低，其主要原因是：1、水泥質(zhì)量不穩(wěn)定，2、粉煤灰性能影響，3、砂、石質(zhì)量影響，4、混凝土配合比強(qiáng)度問題，5、外加劑使用不當(dāng)，6、混凝土施工過程中振搗、養(yǎng)護(hù)質(zhì)量問題等?，F(xiàn)根據(jù)規(guī)范規(guī)定與大家共同商討，如何提高泵送混凝土前期強(qiáng)度。1原材料1.1水泥：混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范，規(guī)定：“水泥進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)對(duì)其品種、級(jí)別、包裝或散裝倉(cāng)號(hào)、出廠日期等進(jìn)行檢查，并應(yīng)對(duì)其強(qiáng)度、安定性及其他必要的性能指標(biāo)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，其質(zhì)量必須符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》GB175等的規(guī)定”?！瓩z查數(shù)量、按同一生產(chǎn)廠家、同一等級(jí)、同一品種、同一批號(hào)且連續(xù)進(jìn)場(chǎng)的水泥，袋裝不超過200t為一批，散裝不超過500t為一批，每批抽樣不少于一次。水泥應(yīng)優(yōu)先選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，不宜采用火山灰質(zhì)水泥（需水量大、易泌水），使用前必須按條規(guī)定，其性能指標(biāo)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。對(duì)于泵送混凝土尚應(yīng)進(jìn)行，水泥砂漿流動(dòng)度，該水泥與外加劑和摻合料相容性（適應(yīng)性）檢驗(yàn)。水泥應(yīng)采用強(qiáng)度相對(duì)穩(wěn)定、波動(dòng)較小，質(zhì)量可靠的廠家產(chǎn)品，有利于對(duì)該品種水泥性能的了解。相關(guān)人員應(yīng)加強(qiáng)與生產(chǎn)廠家溝通，隨時(shí)掌握水泥組成成分中鋁酸三鈣（C3A）的含量。為緩凝劑的摻量提供信息。（C3A為水泥早強(qiáng)組分，吸水速度比其他礦物組分快，水泥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定含量為7-15%，C3A含量高，緩凝劑應(yīng)多摻，反之少摻，這主要是對(duì)水泥而言，混凝土的緩凝時(shí)間與環(huán)境溫度、摻合料，外加劑都有關(guān)系）1.2粉煤灰粉煤灰等級(jí)的選用應(yīng)符合《粉煤灰在混凝土和砂漿中應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ28和《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GBJ146-90規(guī)定的應(yīng)用范圍。普通鋼筋混凝土應(yīng)采用Ⅰ、Ⅱ級(jí)粉煤灰。使用之前應(yīng)按規(guī)定取樣檢驗(yàn)其細(xì)度、燒失量、需水量比、三氧化硫含量是否符合相應(yīng)等級(jí)品質(zhì)指標(biāo)的要求；同時(shí)應(yīng)與水泥、外加劑做相容性檢驗(yàn)。相容性不好時(shí)可通過更換水泥或外加劑品種來(lái)判斷是水泥或外加劑何者不適應(yīng)，目前我們使用的粉煤灰質(zhì)量是穩(wěn)定的、比較可靠。粉煤灰的組成成分中，硅、鋁、鐵氧化物顆粒粉末的含量占75%以上，（其中sio2占45-60%、AL2O3為20-35%、Fe2O3為5-10%）這些形態(tài)不同的顆粒絕大多數(shù)為表面光滑的玻璃球顆粒，采用粉煤灰作為摻合料的混凝土，其和易性、流動(dòng)性得到明顯改善，對(duì)混凝土的泵送十分有利，所以用于泵送的預(yù)拌混凝土都摻加一定數(shù)量的粉煤灰來(lái)代替部分水泥，同時(shí)合理地在混凝土中應(yīng)用粉煤灰能改善混凝土性能（如提高混凝土的抗?jié)B、耐久性能）、節(jié)約水泥、降低混凝土成本、節(jié)約資源都非常有利。但粉煤灰混凝土存在早期強(qiáng)度偏低的問題，當(dāng)粉煤灰取代水泥率超過5%時(shí)，混凝土早期強(qiáng)度開始下降，取代率超過15%下降會(huì)更明顯，約降低6%-8%，并隨粉煤灰取代率的增加而逐漸降低。因此粉煤灰取代水泥的最大限量應(yīng)符合《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GBJ146-90，第條規(guī)定，泵送混凝土采用硅酸鹽水泥為45%，普通水泥為35%，公司攪拌站采用普通硅酸鹽水泥，目前的摻量在5%-15%之間，符合規(guī)范的規(guī)定。粉煤灰混凝土強(qiáng)度偏低的原因是由粉煤灰在混凝土中的作用機(jī)理的影響，粉煤灰化學(xué)活性較低，水化緩慢，只有在水泥水化后，析出氫氧化鈣（Ca（OH）2），在有水的條件下發(fā)生“二次”水化，并與空氣中的二氧化碳相結(jié)合，逐漸生成具有強(qiáng)度的硅酸鈣，所以粉煤灰混凝土只有在后期強(qiáng)度才明顯提高（與28d標(biāo)養(yǎng)比，60d標(biāo)養(yǎng)強(qiáng)度增加約30%，60d自然養(yǎng)護(hù)增加約20%），并隨時(shí)間延長(zhǎng)不斷增長(zhǎng)。粉煤灰混凝土尤其適用于采用其后期強(qiáng)度和大體積混凝土（延緩水化熱釋放時(shí)間，使混凝土絕熱升溫大幅度降低，可避免因溫度應(yīng)力，引起裂縫），但設(shè)計(jì)部門主要是以28d標(biāo)養(yǎng)強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值，所以采用何種措施提高粉煤灰混凝土前期強(qiáng)度是預(yù)拌混凝土廠家首先要考慮和研究的問題。1.3磨細(xì)礦渣粉磨細(xì)礦渣粉的活性比粉煤灰高，礦渣粉能較快析出的氫氧化鈣，可激發(fā)粉煤灰的活性，從而促進(jìn)粉煤灰中鋁、硅溶解，使摻合料混凝土拌合物水化液相中鋁、硅的濃度增加，同時(shí)又可加速礦渣粉自身的水化過程，粉煤灰和礦渣粉是非常理想的摻合料組合。能充分發(fā)揮兩種摻合料的火山效應(yīng)，形態(tài)效應(yīng)和微骨料效應(yīng)的疊加作用，比單摻任何一種摻合料的混凝土性能都好，尤其能彌補(bǔ)單摻粉煤灰混凝土早期強(qiáng)度偏低的缺陷；且能有效地提高混凝土的品質(zhì)，使硬化后的混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加密實(shí)，是配制高性能耐久性混凝土，抗?jié)B混凝土不可缺少的組分，并能改善混凝土拌合物的和易性、粘聚性。公司攪拌站，從今年開始已普遍采用粉煤灰加礦渣粉同時(shí)摻加方案配制混凝土。磨細(xì)礦渣粉的化學(xué)成分主要是氧化鈣、氧化硅和氧化鋁，其總量占90%以上，其活性主要組分是氧化鈣和氧化鋁，礦渣粉的活性指標(biāo)是影響混凝土強(qiáng)度的關(guān)鍵，其活性指標(biāo)主要是由礦渣粉中的活性組分和細(xì)度來(lái)決定。級(jí)別高的磨細(xì)礦渣粉（S115、S105），一般不適宜泵送混凝土，泵送混凝土一般采用S95級(jí)或S75級(jí)礦渣粉。磨細(xì)礦渣粉的品質(zhì)指標(biāo)應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T18046-2000》的規(guī)定，使用前應(yīng)進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)其技術(shù)指標(biāo)是否符合相應(yīng)級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)要求，并根據(jù)活性指標(biāo)高低和比表面積大小，選擇摻量。集料2.1砂砂子的含泥量和砂率是影響混凝土強(qiáng)度的主要因素之一。泵送混凝土的砂率宜為35%-45%（中砂）。掌握砂子的篩分情況是調(diào)整最佳砂率的關(guān)鍵，當(dāng)砂率一旦高于最佳砂率值3%以上，混凝土強(qiáng)度就會(huì)下降4%。選擇最佳砂率主要是根據(jù)砂的細(xì)度模數(shù)和通過0.315mm篩孔的顆粒含量多少來(lái)決定，目前我們使用的是粗砂，細(xì)度模數(shù)在3.3-3.6之間，通過0.315mm篩孔的含量約為8%，砂中≥5mm顆粒的含量約為6%-8%（屬于最小顆粒卵石）。《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ55-2000規(guī)定：泵送混凝土宜采用中砂，其通過0.315mm篩孔的顆粒含量不應(yīng)小于15%。解決砂子細(xì)度模數(shù)偏大和通過0.315mm篩孔顆粒含量不足問題，簡(jiǎn)單的做法是增加砂率，比較合理、科學(xué)的做法是在粗砂中增加一部分細(xì)沙復(fù)配成中砂和滿足通過0.315mm篩孔的顆粒含量的要求（細(xì)砂增加量可通過篩分試驗(yàn)調(diào)整）；比較難處理的是砂含泥問題，也是最容易造成混凝土強(qiáng)度下降的問題，按《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》JGJ52的規(guī)定，≥C30混凝土含泥量不大于3%，＜C30混凝土含泥量不大于5%。經(jīng)攪拌站實(shí)驗(yàn)室抽樣檢測(cè)，多數(shù)批量砂子的含泥量都超標(biāo)，對(duì)于因砂含泥量超標(biāo)影響混凝土強(qiáng)度降低問題，目前尚無(wú)可靠的技術(shù)手段來(lái)解決，只能嚴(yán)把砂子進(jìn)倉(cāng)質(zhì)量關(guān)或采用清洗方法來(lái)解決。2.2碎石粗骨料的質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》JGJ53的規(guī)定。對(duì)于泵送混凝土，應(yīng)符合“粗骨料最佳級(jí)配曲線”的要求，且其針、片狀含量不宜大于10%。目前常用5-31.5mm連續(xù)級(jí)配碎石，分級(jí)顆粒級(jí)配不合理，與最佳含量要求比，5-10mm石子偏少約45%，10-20mm石子偏少約15%，20-31.5mm石子偏多約105%，由于分級(jí)顆粒級(jí)配差異大，尤其是20-31.5mm石子含量超過一倍多，造成石子空隙率偏大（空隙率為50%-52%，一般品質(zhì)好的混凝土，要求石子的空隙率不應(yīng)大于42%為宜），且針、片狀石子含量偏多，形態(tài)較差，不但影響混凝土泵送效果，最主要的是會(huì)造成混凝土強(qiáng)度降低（當(dāng)針、片顆粒含量在10%、15%、20%時(shí)，可分別降低混凝土強(qiáng)度3.3%、9.9%、13.3%），尤其是依靠混凝土界面粘結(jié)強(qiáng)度和石子本身強(qiáng)度，強(qiáng)度等級(jí)較高的混凝土，其強(qiáng)度降低更為明顯，所以C40以上混凝土宜采用5-25mm或5-20mm的石子。造成石子形態(tài)較差，針、片狀偏多，顆粒級(jí)配不好的原因，是目前碎石生產(chǎn)廠家均采用落后的鄂式碎石機(jī)生產(chǎn)碎石，若采用錘擊式或反擊式碎石機(jī)，其生產(chǎn)的碎石粒形好，接近方形或圓形，針、片狀石子含量很少，石子空隙小，不但適宜混凝土泵送要求，而且對(duì)提高混凝土強(qiáng)度十分有利，目前解決石子空隙率偏大、級(jí)配不合理的方法，是在現(xiàn)用石子中添加部分5-10mm或5-20mm的石子（內(nèi)摻法），不但可調(diào)整石子分級(jí)顆粒的含量，使級(jí)配相對(duì)合理，還可以改善石子存在空隙率偏大的問題。3混凝土配合比3.1混凝土配制強(qiáng)度的確定按《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ55-2000，、3.0.2、3.0.3條規(guī)定：1、混凝土配制強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算Fcu，o≥Fcu，k+1.645σ式中Fcu，o--混凝土配制強(qiáng)度Fcu，k--混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）σ--混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差（MPa）2、遇有下列情況時(shí)應(yīng)提高混凝土配制強(qiáng)度。1）現(xiàn)場(chǎng)條件與試驗(yàn)室條件有顯著差異時(shí)；2)C30級(jí)及其以上強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，采用非統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定時(shí)；3、強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差σ的選用當(dāng)不具有近期的同一品種混凝土強(qiáng)度資料時(shí)，其混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差σ可按下表取用：混凝土強(qiáng)度等級(jí)低于C20C20-C35高于C35σ4.05.06.0（按上述公式計(jì)算，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C15時(shí)，混凝土配制強(qiáng)度為21.6Mpa，C30時(shí)，配制強(qiáng)度為38.2Mpa，C40時(shí)，配置強(qiáng)度為49.9Mpa）3.2混凝土試配試配是確?；炷翉?qiáng)度的關(guān)鍵，施工用的混凝土配合比，必須是經(jīng)試配檢驗(yàn)，符合混凝土強(qiáng)度等級(jí)所規(guī)定的混凝土配制強(qiáng)度要求和滿足可泵性的條件下才能使用。這是控制混凝土強(qiáng)度的必要手段。盲目配比必然造成質(zhì)量失控，混凝土生產(chǎn)單位應(yīng)建立以試配臺(tái)賬和工程臺(tái)帳為中心的質(zhì)量管理體系，試配試塊可按7d、28d、60d強(qiáng)度留置，7d強(qiáng)度主要是為了掌握和積累采用不同原材料、不同配比、不同混凝土強(qiáng)度等級(jí)與其對(duì)應(yīng)的28d強(qiáng)度增長(zhǎng)情況，60d主要是了解混凝土強(qiáng)度后期增長(zhǎng)情況，作為混凝土生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)逐步建立起，采用7d強(qiáng)度推算28d強(qiáng)度的規(guī)律曲線，為生產(chǎn)服務(wù)。如果28天強(qiáng)度符合要求，可參考作為施工用的混凝土配合比，但不是唯一的依據(jù)，因?yàn)閺脑嚺涞交炷翉?qiáng)度報(bào)告出來(lái)時(shí)，時(shí)間已將近一個(gè)月，其原材料可能發(fā)生變化，因此，仍需經(jīng)論證調(diào)整才能最后確定施工用的混凝土配合比。4外加劑的使用混凝土外加劑的使用應(yīng)符合《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GBJ119的規(guī)定。泵送混凝土所使用的混凝土泵送劑的主要組分有：減水組分、緩凝組分、引氣組分、保水組分，有時(shí)為抑制混凝土初期裂縫，還慘加抗裂纖維素或膨脹劑，以及冬期施工參加的防凍劑等。外加劑使用時(shí)，應(yīng)參照廠家提供的使用說明書外，仍應(yīng)提前抽樣試驗(yàn)，檢驗(yàn)其各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，并檢驗(yàn)其與水泥、摻合料的相容性的適應(yīng)問題。以下介紹容易引起混凝土強(qiáng)度、性能變化的外加劑使用時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)。4.1引氣劑1引氣劑的作用機(jī)理：引氣劑中含有大量微小、獨(dú)立的氣泡，這些球狀氣泡如同滾珠一樣改善了混凝土內(nèi)集料間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力，使新拌混凝土的和易性和流動(dòng)性明顯改善，且能減少混凝土坍落度損失，對(duì)泵送混凝土十分有利，是泵送劑不可缺少的組分。同時(shí)也是配制高性能耐久性混凝土、抗?jié)B混凝土?xí)r為保證混凝土性能所采用的手段之一，引氣劑小氣泡的直徑小于20μm，間隙系數(shù)在0.1mm-0.2mm。在混凝土硬化中的微小氣泡具有一定彈性能緩沖因水的凍結(jié)而產(chǎn)生的膨脹壓力，減少冰凍破壞，且均勻小氣泡有一定的保溫作用，因此混凝土的抗凍融性能得到明顯改善，從而提高混凝土的耐久性（比不摻引氣劑的混凝土提高1-5倍）。同時(shí)，在混凝土拌合物中有均勻分布的微小氣泡能有效地防止混凝土拌合物的泌水和沉降，且細(xì)小的氣泡互不相通，能有效隔斷混凝土中毛細(xì)孔通道，達(dá)到防止水分滲透的目的，從而提高了混凝土的抗?jié)B性能。2引氣劑使用時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)：1）引氣劑產(chǎn)生的小氣泡，在混凝土中的含量不是越多越好，當(dāng)混凝土中的含氣量超過一定比例時(shí)，就容易造成氣泡相通，反而影響混凝土的抗?jié)B性，同時(shí)由于氣泡增多減少了水泥漿體的有效面積，從而削弱了水泥石與集料間粘結(jié)強(qiáng)度，造成混凝土抗壓強(qiáng)度降低，當(dāng)1m3混凝土含氣量超過6%以后（體積比），混凝土中含氣量每增加1%，混凝土抗壓強(qiáng)度約降低4%-6%，所以《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ55-2000規(guī)定：摻用引氣型外加劑時(shí)，其混凝土含氣量不宜大于4%，因此，要嚴(yán)格控制好引氣劑的摻量。2）引氣劑的摻量非常微小，應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)量，其摻量應(yīng)按廠家說明使用。一般應(yīng)先配成溶液，在稀釋成一定濃度后搖勻加入。3）膠凝材料含堿量高，細(xì)度大，以及有吸附作用的摻合料（如粉煤灰）會(huì)降低引氣量，應(yīng)適當(dāng)增加引氣劑的摻量。4）料溫每增加10℃，含氣量約減少20%-30%，炎熱季節(jié)適當(dāng)增加引氣劑的摻量。（基準(zhǔn)料溫以20℃計(jì)）。5)一般混凝土攪拌時(shí)間長(zhǎng)，可使含氣量增加，但過長(zhǎng)會(huì)減少，高頻振動(dòng)過振會(huì)使含氣量損失大。4.2防凍劑使用時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)：1、防凍劑的品種和摻量，應(yīng)滿足本地區(qū)冬季最低溫度要求；使混凝土早期在臨界強(qiáng)度之前不受凍害。2、混凝土入模溫度不得低于5℃，使混凝土澆筑完畢后有一段正溫期，有利于混凝土的強(qiáng)度增長(zhǎng)，使混凝土盡早達(dá)到臨界強(qiáng)度。3、混凝土保溫養(yǎng)護(hù)的溫度不得低于防凍劑規(guī)定的溫度4、混凝土保養(yǎng)時(shí)間不得小于混凝土設(shè)計(jì)溫度的負(fù)溫最短養(yǎng)護(hù)時(shí)間。5、在規(guī)定的負(fù)溫養(yǎng)護(hù)期間，應(yīng)防止混凝土經(jīng)受多次凍融。一般混凝土解凍后，后期強(qiáng)度損失值在5%以內(nèi)，若出現(xiàn)多次凍融，其強(qiáng)度損失值約為一次的1-3倍，強(qiáng)度低的混凝土損失比強(qiáng)度高的混凝土大。5混凝土施工過程質(zhì)量控制5.1施工過程中嚴(yán)禁向混凝土拌合物中添加水。5.2混凝土布料時(shí)應(yīng)頻繁移動(dòng)布料桿的位置，防止布料點(diǎn)處的石子成堆，而附近部位缺少石子，尤其是梁板澆筑時(shí)，更應(yīng)引起重視，當(dāng)出現(xiàn)上述情況時(shí)，應(yīng)用人工鏟平，使石子均勻，否則，灰漿多缺少石子的部位，混凝土容易出現(xiàn)裂縫。5.3應(yīng)掌握好混凝土的振搗時(shí)間。采用插入式振搗泵送混凝土?xí)r，應(yīng)根據(jù)混凝土坍落度的大小，選定振搗時(shí)間，一般坍落度為80～120mm，振搗時(shí)間為15～20秒，120～180mm為10～15秒