現(xiàn)場(chǎng)拌制混凝土的質(zhì)量控制

現(xiàn)場(chǎng)拌制混凝土的質(zhì)量控制引言混凝土作為主要的土木工程材料，在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用不斷增加?；炷烈殉蔀楝F(xiàn)代社會(huì)必不可少的人造材料。但各地報(bào)導(dǎo)的工程質(zhì)量事故中幾乎所有的事故都與混凝土有關(guān),混凝土的質(zhì)量情況令人堪憂……一影響混凝土質(zhì)量的因素（一）水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比是影響混凝土抗壓強(qiáng)度的最主要因素。因?yàn)榛炷恋膹?qiáng)度主要取決于水泥石的強(qiáng)度及其與骨料間的粘結(jié)力，而水泥石的強(qiáng)度及其與骨料間的粘結(jié)力又取決于水泥的強(qiáng)度和水灰比的大小。因?yàn)樗嗨璧慕Y(jié)合水一般只占水泥質(zhì)量的23%左右，但在拌制混凝土拌合物時(shí)，為了獲取必要的流動(dòng)性，常需加入較多的水，當(dāng)混凝土硬化后，多余的水分就殘留在混凝土中形成孔穴或蒸發(fā)后形成氣孔，這大大減少了混凝土抵抗荷載的實(shí)際有效斷面，且有可能在孔隙周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中。故在水泥強(qiáng)度相同的情況下，混凝土強(qiáng)度將隨水灰比的增加而降低。但如水灰比過(guò)小，則拌合物過(guò)于干硬，在一定的搗實(shí)成型條件下，混凝土難以成型密實(shí)，從而使強(qiáng)度下降。混凝土強(qiáng)度與水灰比的關(guān)系見圖1所示。水灰比抗壓強(qiáng)度振動(dòng)人工搗實(shí)完全密實(shí)的砼不完全密實(shí)的砼水灰比抗壓強(qiáng)度振動(dòng)人工搗實(shí)完全密實(shí)的砼不完全密實(shí)的砼圖1混凝土強(qiáng)度與水灰比之間的關(guān)系另外，在相同水灰比和相同試驗(yàn)條件下，水泥強(qiáng)度等級(jí)超高，則水泥石強(qiáng)度超高，從而使其配制的混凝土強(qiáng)度也超高。根據(jù)大量試驗(yàn)結(jié)果，在原材料一定的情況下，混凝土28天齡期抗壓強(qiáng)度（）與水泥實(shí)際強(qiáng)度()和水灰比()之間的關(guān)系符合下列經(jīng)驗(yàn)公式公式1：=式中——回歸系數(shù),與骨料的品種、水泥品種等因素有關(guān)?！?8d抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值（）（二）骨料骨料本身的強(qiáng)度一般都比水泥石的強(qiáng)度高(輕骨料除外)，所以不直接影響混凝土的強(qiáng)度，但若骨料經(jīng)風(fēng)化等作用而降低時(shí)，則其配制的混凝土強(qiáng)度也較低；骨料表面粗糙，則與水泥石的粘結(jié)力大，故用碎石配制的混凝土比用卵石配制的混凝土強(qiáng)度較高。（三）齡期砼在正常條件下，其強(qiáng)度將隨齡期的增加而增長(zhǎng)，如圖2所示00728齡期（d）抗壓強(qiáng)度（MPa）圖2混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)曲線在實(shí)際工程中，常需根據(jù)混凝土早期強(qiáng)度推算后期強(qiáng)度，可根據(jù)混凝土強(qiáng)度大致與齡期的對(duì)數(shù)成正比關(guān)系（齡期不小于3d）進(jìn)行推算：公式2式中——天齡期時(shí)混凝土抗壓強(qiáng)度，≥3——28d齡期時(shí)的混凝土抗壓強(qiáng)度。上式僅適用于中等混凝土強(qiáng)度等級(jí)、在正常條件下硬化的普通水泥混凝土，與實(shí)際情況相比，公式推算所得結(jié)果，早期偏低，后期偏高，所以僅能供作參考。（四）養(yǎng)護(hù)為了獲得質(zhì)量良好的混凝土，混凝土成型后，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)，以保證水泥水化過(guò)程的正常進(jìn)行。養(yǎng)護(hù)過(guò)程需要控制的參數(shù)為溫度和濕度。由于水泥的水化只能在充水的毛細(xì)孔空間發(fā)生，因此，必須創(chuàng)造條件防止水份自毛細(xì)管中蒸發(fā)而失去。另外，水泥水化過(guò)程中，大量的自由水會(huì)被水泥水化產(chǎn)物結(jié)合或吸附，也需不斷提供水分，才能使水泥廠水化正常進(jìn)行，從而產(chǎn)生更多的水化產(chǎn)物使混凝土密實(shí)度增加。養(yǎng)護(hù)溫度對(duì)混凝土強(qiáng)度發(fā)展也有很大影響，養(yǎng)護(hù)溫度高可以增大初期水化速度，混凝土早期強(qiáng)度也高。（五）施工工藝和方法混凝土強(qiáng)度還受施工單位的攪拌、振搗方法、計(jì)量準(zhǔn)確度等因素影響。這個(gè)我后面會(huì)著重講到。二混凝土的質(zhì)量控制（一）原材料的質(zhì)量控制原材料的質(zhì)量及其波動(dòng)，對(duì)混凝土質(zhì)量有很大影響。如水泥強(qiáng)度的波動(dòng)，將直接影響混凝土的強(qiáng)度；各級(jí)石子超遜徑顆粒含量的變化，導(dǎo)致混凝土級(jí)配的改變，并將影響新拌混凝土的和易性，骨料含水量的變化，對(duì)混凝土的水灰比影響極大。為了保證混凝土的質(zhì)量，在生產(chǎn)過(guò)程中，一定要對(duì)混凝土的原材料進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，全部符合技術(shù)性能指標(biāo)方可應(yīng)用。骨料中含有害物質(zhì)，超過(guò)規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)，則會(huì)妨礙水泥水化，降低混凝土的強(qiáng)度，削弱骨料與水泥石的粘結(jié)，能與水泥的水化產(chǎn)物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，并產(chǎn)生有害的膨脹的物質(zhì)。如果粘土、淤泥在砂中超過(guò)3%，碎石、卵石中超過(guò)2%，則這些極細(xì)粒材料在集料表面形成包裹層，妨礙集料與水泥石的粘結(jié)。它們或者以松散的顆粒出現(xiàn)，大大地增加了需水量。如使用有機(jī)雜質(zhì)的沼澤水，海水等拌制混凝土，則會(huì)在混凝土表面形成鹽霜。對(duì)混凝土集料來(lái)說(shuō)，影響配合比組成變異而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度過(guò)大波動(dòng)的主要原因是含水率，含泥量的變化和石子含粉量的影響。在混凝土生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)原材料的質(zhì)量控制，除經(jīng)常性的檢測(cè)外，還要求質(zhì)量控制人員隨時(shí)掌握其含量的變化規(guī)律，并擬定相應(yīng)的對(duì)策措施。如砂石的含泥量超出標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，及時(shí)反饋給生產(chǎn)部門，及時(shí)篩選并采取能保證混凝土的其它有效措施。砂子含水率，通過(guò)干炒法，及時(shí)根據(jù)測(cè)定的含水率來(lái)調(diào)整混凝土配合比中的實(shí)際用水量和集料用量。對(duì)于相同標(biāo)號(hào)之間水泥活性的變異，是通過(guò)膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)的快速測(cè)定，根據(jù)水泥活性結(jié)果予以調(diào)整混凝土的配合比。水泥、砂、石子各性能指標(biāo)必需達(dá)到規(guī)范要求。

（二）科學(xué)配制混凝土是保證質(zhì)量的先決條件混凝土配合比設(shè)計(jì)從現(xiàn)象上看,只是通過(guò)計(jì)算確定各種組成材料的用量,而實(shí)質(zhì)上是根據(jù)組成材料的情況,確定水泥、水、砂子和石子這四項(xiàng)基本組成材料用量之間的三個(gè)比例關(guān)系：1．水與水泥廠之間的比例關(guān)系，常用水灰比表示。2．砂與石子之間的比例關(guān)系，常用砂率表示。3．水泥漿與骨料之間的關(guān)系，常用單位用水量來(lái)反映。水灰比、砂率、單位用水量是混凝土配合比的三個(gè)重要參數(shù)，因?yàn)檫@三個(gè)重要參數(shù)與混凝土的各項(xiàng)性能之間有著密切的關(guān)系：在組成材料一定的情況下，水灰比對(duì)混凝土的強(qiáng)度和耐久性起關(guān)鍵作用；在水灰比一定的條件下，單位用水量是控制混凝土拌合物流動(dòng)性的主要因素；砂率對(duì)混凝土拌合物的和易性，特別是其中的粘聚性和保水性有很大影響。在配合比設(shè)計(jì)中正確的確定這三個(gè)參數(shù)，就能使混凝土滿足上述四項(xiàng)基本要求。試驗(yàn)室所確定的配合比，是以干燥材料為基準(zhǔn)的，而在工地存放的砂、石材料都含有一定的水分。所以現(xiàn)場(chǎng)材料的實(shí)際稱量應(yīng)按工地砂、石的含水情況進(jìn)行修正，將試驗(yàn)室配合比換算為施工配合比。其目的在于準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)室配合比，而不是改變?cè)囼?yàn)室配合比。設(shè)工地測(cè)出砂的含水率為、石子的含水率為，試驗(yàn)室配合比每立方米混凝土的各種材料用量為：水泥為、砂為、石子為、水為。則換算為施工配合比后各種材料用量為：公式3公式4公式5公式6（三）混凝土生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制進(jìn)行混凝土攪拌前，試驗(yàn)室必需檢驗(yàn)砂、石料的含水量，調(diào)整混凝土的用水量，以控制混凝土的水灰比,施工中當(dāng)混凝土坍落度大于規(guī)定的范圍時(shí)，不準(zhǔn)入倉(cāng)澆筑。因?yàn)槿襞渲苹炷恋脑牧腺|(zhì)量得到控制，稱量準(zhǔn)確，則坍落度變化大的原因必然是混凝土中水量的增多，這樣則水灰比變化大，必然導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的降低。所以在混凝土澆筑過(guò)程中工地試驗(yàn)室人員一定要經(jīng)常進(jìn)行混凝土坍落度的檢驗(yàn)，坍落度符合要求才能入倉(cāng)。1．混凝土的澆筑混凝土澆筑時(shí)自吊斗口下落的自由傾落高度不能大于2米。澆筑應(yīng)分層分段連續(xù)進(jìn)行。使用插入式振搗器應(yīng)快插慢拔，插點(diǎn)要均勻排列，逐點(diǎn)移動(dòng)，順序進(jìn)行，不得遺漏，且澆筑過(guò)程應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。澆筑混凝土?xí)r應(yīng)經(jīng)常觀察模板、鋼筋、預(yù)埋件、預(yù)留孔洞和插筋等有無(wú)移動(dòng)、變形或堵塞情況?；炷僚淞蠝?zhǔn)確、攪拌均勻運(yùn)輸，澆筑振實(shí)成型，養(yǎng)護(hù)等整個(gè)施工環(huán)節(jié)中，澆筑振實(shí)成型是主要的環(huán)節(jié)。在混凝土澆筑成型時(shí)，由于沒有振實(shí)所產(chǎn)生的外觀上的氣孔、麻面、蜂窩、孔洞、裂隙等質(zhì)量問題，易引起重視，但由于振搗不良，所產(chǎn)生的內(nèi)部蜂窩、孔洞所導(dǎo)致的內(nèi)在質(zhì)量問題，人們?nèi)菀缀鲆?。而混凝土?nèi)在質(zhì)量缺陷，同樣引起混凝土結(jié)構(gòu)物的破壞。和易性是混凝土拌和物的流動(dòng)性，粘聚性，保水性等多種性能的綜合表述。當(dāng)混凝土拌和和易性不良時(shí)，則混凝土可能振搗不實(shí)或發(fā)生離析現(xiàn)象，產(chǎn)生質(zhì)量缺陷?；炷恋暮鸵仔粤己茫炷烈渍駥?shí)，且不發(fā)生離析，能夠獲得均質(zhì)密實(shí)良好的混凝土澆筑質(zhì)量。通常一些人配制混凝土選用低水量、低坍落度，強(qiáng)調(diào)以振實(shí)工藝來(lái)保障混凝土質(zhì)量，其實(shí)這樣易產(chǎn)生蜂窩，孔洞等質(zhì)量缺陷。實(shí)踐表明，和易性良好的混凝土才便于振實(shí)，且應(yīng)具有大些的流動(dòng)性或可塑性，以利于澆筑振實(shí)，且應(yīng)具有較好的粘聚性和保水性，以免產(chǎn)生離析，泌水現(xiàn)象。我們通過(guò)摻高效減水劑來(lái)提高混凝土的和易性。（1）柱的混凝土澆筑柱澆筑前底部應(yīng)先填5-10cm厚與混凝土配合比相同的減石子砂漿，柱混凝土應(yīng)分層澆筑振搗。使用插入式振搗器時(shí)每層厚度不大于50cm，振搗棒不得觸動(dòng)鋼筋和預(yù)埋件。柱高在2m之內(nèi)，可在柱頂直接下灰澆筑，超過(guò)2m時(shí)，應(yīng)采取措施（用串桶）或在模板側(cè)面開洞口安裝斜溜槽分段澆筑。每段高度不得超過(guò)2m，每段混凝土澆筑后將洞模板封閉嚴(yán)實(shí)，并用箍箍牢。柱子混凝土的分層厚度應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)計(jì)算確定，并且應(yīng)當(dāng)計(jì)算每層混凝土的澆筑量，用專制料斗容器稱量，保證混凝土的分層準(zhǔn)確，柱子混凝土應(yīng)一次澆筑完畢，如需留置施工縫時(shí)應(yīng)留在主梁下面。（2）梁板混凝土澆筑梁、板應(yīng)同時(shí)澆筑，澆筑方法應(yīng)由一端開始用“趕漿法”，即先澆筑梁，根據(jù)梁高分層澆筑成階梯形，當(dāng)達(dá)到板底位置時(shí)再與板的混凝土一起澆筑，隨著階梯形不斷延伸，梁板混凝土澆筑連續(xù)向前進(jìn)行。和板連成整體高度大于1米的梁，允許單獨(dú)澆筑，其施工縫應(yīng)留在板底以下2～3mm處。澆搗時(shí)，澆筑與振搗必須緊密配合，第一層下料慢些，梁底充分振實(shí)后再下第二層料，用“趕漿法”保持水泥漿沿梁底包裹石子向前推進(jìn)，每層均勻振實(shí)后再下料，梁底及梁側(cè)部位要注意振實(shí)，振搗時(shí)不得觸動(dòng)鋼筋及預(yù)埋件。梁柱結(jié)點(diǎn)較密時(shí)，此處應(yīng)用小粒徑石子同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土澆筑，并用小直徑振搗棒振搗。2．混凝土的的養(yǎng)護(hù)混凝土澆搗密實(shí)成型后，逐漸凝結(jié)硬化，具有一定的強(qiáng)度和耐久性，這個(gè)過(guò)程主要是由水泥的水化作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。水泥的水化作用好壞與快慢與混凝土的環(huán)境溫度、濕度及養(yǎng)護(hù)效果有密切的關(guān)系，尤其是早期養(yǎng)護(hù)，如果養(yǎng)護(hù)時(shí)間短或養(yǎng)護(hù)期內(nèi)不能經(jīng)常保持在濕潤(rùn)狀態(tài)，混凝土內(nèi)的水分會(huì)迅速蒸發(fā)，混凝土表面因干縮而產(chǎn)生裂縫或形成毛細(xì)網(wǎng)透氣滲水，使混凝土的抗?jié)B性急劇降低。采用養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)，由于保證了良好的水化熱作用，生成晶態(tài)或膠態(tài)水化物，阻塞混凝土的毛細(xì)管道，降低混凝土內(nèi)部的空隙率，增強(qiáng)混凝土的密實(shí)性，從而獲得良好的抗?jié)B性、抗凍性及耐久性。在一般工程環(huán)境條件下，要較好養(yǎng)護(hù)現(xiàn)澆混凝土，無(wú)論采用哪一種方法，只要能夠按照相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)要求去做，從理論上是完全可以的，然而現(xiàn)實(shí)中往往做不到，特別是在炎熱、干旱、沙漠環(huán)境下，自然養(yǎng)護(hù)說(shuō)來(lái)簡(jiǎn)單，做法明了，但要在混凝土養(yǎng)護(hù)期保持濕潤(rùn)狀態(tài)卻非常不容易，難在用水不便，有的結(jié)構(gòu)難以覆蓋與灑水，一般不便于監(jiān)督，易習(xí)慣地進(jìn)行象征性養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)次數(shù)與保濕程度不夠，要真正達(dá)到自然養(yǎng)護(hù)的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，其代價(jià)高于其它任何一種現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)方法。塑料膜包裹或覆蓋法，原理成立，但不能很好地貼在混凝土表面，一般條件下不易做到天衣無(wú)縫?；炷林兴终趄v，吸附于塑料膜下面，混凝土養(yǎng)護(hù)保證率低，難以達(dá)到應(yīng)有效果。同強(qiáng)度等級(jí)混凝土試塊采用不同養(yǎng)護(hù)方法效果與經(jīng)濟(jì)性比較：養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)的試塊28d強(qiáng)度接近或基本達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度值；塑料膜包裹養(yǎng)護(hù)的試塊28d強(qiáng)度，最高值與最低值相差較大，均勻性較差；無(wú)覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)的試塊28d強(qiáng)度值最低?？梢哉J(rèn)為，養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)的混凝土質(zhì)量均勻，各組試件強(qiáng)度差異小，保證率大，是最有效的養(yǎng)護(hù)方法。最后強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，要想保證混凝土的質(zhì)量，除了上述注意事項(xiàng)外，人的質(zhì)量意識(shí)也是很重要的。人是指直接參與施工的組織者、指揮者和操作者。人作為控制的對(duì)象，是要避免產(chǎn)生失誤；作為控制的動(dòng)力，是要充分調(diào)動(dòng)人的積極性，發(fā)揮人的主導(dǎo)作用。為此，除了加強(qiáng)政治思想教育、勞動(dòng)紀(jì)律教育、職業(yè)道德教育、專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)、健全崗位責(zé)任制外，還需要根據(jù)工程特點(diǎn)，從確保質(zhì)量出發(fā)，人的技術(shù)水平，人的心理行為，人的錯(cuò)誤行為等方面來(lái)控制人的使用。禁止無(wú)技術(shù)資質(zhì)的人員上崗操作；對(duì)不懂裝懂，圖省事、碰運(yùn)氣，有意違章的行為必須及時(shí)制止?！鞍倌甏笥?jì)，質(zhì)量第一”這一指導(dǎo)思想要求人們重視工程質(zhì)量。設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、施工單位都要重視。施工單位對(duì)施工的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，建立健全質(zhì)量管理體系和規(guī)章制度，質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)，對(duì)施工中的主要原材料，諸如鋼材，水泥粉煤等都要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的檢測(cè)，凡不合格品，一律不得用于工程，混凝土拌和物不合格，一律不得入倉(cāng)，以確