聂汾平
山西电建四公司,山西太原,030001
摘 要: 本文主要阐述了混凝土的质量控制方法和步骤。从原材料采购验收、配合比设计、计量器具检验、混凝土搅拌、运输、浇注、养护、检验等过程控制这几个方面分别进行了详细论述。
关键词: 混凝土 质量控制
Pick to: this article mainly expounds the concrete quality control methods and steps. From raw material purchase acceptance, mixture design, inspection, measuring instruments concrete mixing, transportation, pouring and curing, test and process control these aspects respectively are discussed in detail.
Keywords: concrete quality control
一、混凝土质量控制流程图
二、混凝土原材料控制
混凝土是由水泥、砂、石和水以及根据工程的需要加入适量的外加剂及其他掺和料等材料组成的,正确合理的选择原材料是控制混凝土达到设计强度的主要措施之一。
1、水泥
混凝土强度的产生主要是由水泥硬化的结果,如何合理选用水泥,对保证工程质量有着重要的意义。
1)水泥品种的选用:用于配置普通混凝土的水泥主要有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥,由于水泥的品种不同,其性能有较大的差别,实际生产中应根据工程特点和所处的环境条件选择不同品种的水泥。
2)影响水泥凝结与硬化的主要因素有:水泥的矿物质组成、细度、环境温度和湿度、体积的安定性、水化热等。在选择水泥厂家时,尽量选用大厂生产的水泥,出厂水泥应保证出厂强度等级、其余技术要求应符合国家标准要求。
施工单位对进场水泥除检查外观质量之外,还需查看其出厂检验报告单,并要求对水泥的安定性和强度进行复试,得出结果并符合质量要求后,方可配置混凝土。 一般情况下,水泥贮存期不能超过三个月,贮存期超过三个月的在使用前必须经过试验,按试验测定的强度使用,因此尽量做到先到场的先用,不积压,以避免水泥强度降低。
2、细骨料——砂
骨料性能对于配置混凝土的性能有很大的影响,为保证混凝土的质量,要求骨料具有良好的颗粒形状和颗粒级配,有害杂质含量少,不与水泥发生有害反应等。
1)细度模数:砂子的粗细也关系到混凝土的性能,相同用量的砂,砂越细其总表面积越大,拌混凝土时需要较多的水泥浆去包裹;粗砂正好相反,但和易性差。
2)颗粒级配:粗砂保水性差,适合配置水泥用量多的混凝土;中砂粗细适中,级配良好,易配置普通混凝土;细砂配置的混凝土拌和物粘聚性大,保水性好,但混凝土的干缩性大,容易产生微裂缝。
3)含泥量及有害杂质含量:砂的含泥量过高会妨碍水泥与砂石的粘结,降低混凝土的强度,同时还增加混凝土拌合物的用水量,从而加大混凝土的收缩,降低混凝土的抗冻性和抗渗性;砂中含有云母、轻物质、硫化物等有害物质,会影响混凝土的抗渗性,腐蚀水泥,降低混凝土的强度,因此其含量应符合相应规范要求。
3、粗骨料——石
1)石子的表面特征和颗粒形状:卵石是天然岩石风化后形成的,其表面光滑,制成混凝土的和易性较好,易捣固密实,孔隙小,但卵石与水泥浆的粘结力较碎石差,且卵石颗粒的坚硬程度不一;碎石是各种硬质天然岩石经过人工或机械破碎,筛分而得到的,它强度一致,与水泥浆胶结能力强,故高强度混凝土易用碎石拌制,来保证混凝土的强度。
2)颗粒级配:石子的级配好坏对节约水泥,保证混凝土具有良好的和易性和密实性均有很大的关系。一般情况采用连续级配,它和易性好,不易产生离析现象,要求石子的质地致密并且要有足够的强度,不能小于混凝土设计强度等级的1.5~2倍。石子中的针片颗粒、杂质、有机质、硫化物等有害含量也不得超过有关规定。
4、水
水是混凝土的主要组成材料之一,符合国家标准的饮用水,可拌制各种混凝土。混凝土用水的质量要求为:以不影响混凝土的粘结与硬化;无损于混凝土强度和耐久性;不加快钢筋的锈蚀;不引起预应力钢筋脆断;不污染混凝土表面为原则。
5、外加剂
不同的外加剂有不同的特性,掺用后可方便施工,节约水泥,提高质量,降低成本。混凝土外加剂的质量标准由掺入外加剂后混凝土的性能来评定,其质量要求和性能指标应符合《混凝土外加剂》的有关规定。
6、矿物掺和料
在混凝土拌和过程中加入具有一定细度和活性的,用于改善混凝土拌合物和硬化混凝土(特别是混凝土的耐久性)的某些矿物性产品,如常用的粉煤灰,粉煤灰应符合国家现行标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》有关规定。
三、施工中配合比控制
施工过程中能准确的执行实试验室出具的普通混凝土配合比通知单是保证工程混凝土质量的重要环节。但实际生产中,为了按实验室配合比所需要的材料、品种、规格及数量进行配置,必须根据施工现场的砂(含水率、含石率)、石料的含水率大小调整混凝土配合比,并换算成投料前的实际材料用量。如在雨天施工中由于砂、石含水率增加,而不调整配合比,会直接造成混凝土强度不足。
四、计量器具校验
混凝土生产时对所需的原材料进行精确计量,严格配料,在保证混凝土的质量达到设计强度要求至关重要。因此必须定期对计量系统进行校验,对原材料的称量发生异常波动时应及时复验,以保证混凝土配合比准确的计量。同时必须保持控制室、各称量控制系统的清洁,做到经常性的维护和保养,以确保生产控制系统的正常运行。
五、混凝土搅拌过程控制
搅拌混凝土的目的是使所有骨料表面都涂满水泥浆,从而使混凝土各种材料混合成匀质体,若搅拌不均,不但影响混凝土的质量,而且容易形成部分砂浆过多或者部分砂浆过少的现象,造成混凝土在砂浆不足的部分形成蜂窝或麻面。搅拌的均匀性与正确的搅拌方法、搅拌时间、投料顺序有关。
1、影响混凝土搅拌质量的因素:
1)搅拌机类型
不同类型的搅拌机可获得不同的搅拌效果,强制性搅拌机可用来搅拌干硬性混凝土拌和物,而自落式搅拌机只适合于搅拌塑性混凝土。
2)搅拌时间
搅拌时间对混凝土拌和物的均匀性有明显影响,不同的搅拌机和不同稠度的混凝土拌和物有不同的最佳搅拌时间。因此搅拌时间应严格控制,不能缩短,也不要延长。因为时间过短,搅拌得不够充分,则强度要降低,且得不到均质的混凝土;如搅拌时间过长,则骨料破碎,使级配发生变化,也会降低强度。
3)投料顺序
投料顺序正确可提高搅拌质量,常用的有一次投料法和二次投料法。
一次投料法:向搅拌机加料时应先装石子,然后装水泥,使水泥不直接与料斗接触,避免粘附在料斗上,同时开启水阀,使定量的水均匀洒布于拌和料中。
二次投料法:水泥和水首先进行搅拌,制成水泥净浆,或水泥、砂、水首先搅拌, 制成水泥砂浆,然后投石子,再进行搅拌,其强度比一次投料法强度可提高10%~15%左右。
4)加强拌和过程中的质量检查
施工过程中应严格控制水灰比和坍落度,未经试验人员同意,不得随意加减用水量。经常进行混凝土拌和物的坍落度试验,根据实验结果可发现施工配合比是否正确,材料品质是否有变化,如发现坍落度有疑问时,应立即查明原因,及时处理。
六、混凝土运输过程控制
1)运输时间控制
混凝土的运输时间对混凝土的浇筑和浇筑后凝结的快慢均有着直接影响。运输时间过长不仅给浇筑带来困难,而且浇筑后很快凝结,在连续浇筑过程中将会产生接茬不良的现象。因此,混凝土运输的延续时间应按相应规定控制,以最快的速度将混凝土拌合物输送至浇筑地点,并浇筑入模,其时间不得超过混凝土的初凝时间。
2)运输质量控制
混凝土搅拌好后,一般均需经过水平和垂直运输才能送到浇筑部位。在这个过程中,混凝土的拌合料会产生分离,造成不均匀和失去连续性而形成分层离析的现象,即粗骨料下沉、细骨料和水泥上浮,分层离析现象可使混凝土强度降低或形成蜂窝、麻面。适当的配合比和合理的操作可以将其控制在允许的范围内。
运输过程中要求现场道路平坦,力求行车平稳,尽量减少运输时的振动,以免振动过大造成混凝土拌合物的分层离析;
采用混凝土泵车输送时,要求拌合物具有适宜的流动性,流动性过大易产生离析,流动性过小,易产生堵泵,适宜泵送的混凝土拌合物其坍落度为80~180mm。
在寒冷、炎热或大风等气候条件下,输送混凝土拌和物时应采用有效的保温、防热及防雨等措施。
七、混凝土浇筑过程控制
混凝土的浇筑及振捣是混凝土工程中最关键的工序,将直接关系到构件的强度和结构的整体性,以及尺寸和混凝土外观等各项指标是否能达到施工验收的标准。
混凝土浇筑前应对模板钢筋工序进行复核验收,模板的尺寸准确、支撑牢固,必须达到施工验收标准,在浇筑前应将模板内进行清查,取出杂物,对模板浇水,若不浇水则会在浇筑的混凝土与模板接触的部分水分被模板吸收,混凝土强度降低,拆模时引起构件缺棱掉角。
设计上钢筋所规定的钢筋直径、级别、根数、形状、位置等,施工时都不能有一点差错,要按位布置,垫好保护层,不能踏弯悬挑构件上的钢筋,如果钢筋有错就会减弱构件的承载能力,轻则使构件产生挠曲、裂缝;重则断裂和倒塌。
为防止浇筑时混凝土产生离析现象,浇筑混凝土的自由下落高度,一般不宜超过2m,卸料溜管的倾角不得小于60°,卸料溜槽的倾角不得小于55°;灌筑竖向构件高度超过3m时,要用串筒和滑槽下落,浇筑竖向结构混凝土的坍落度应随浇筑高度的上升予以递减。浇筑混凝土应连续进行,如果间歇时间超过规范规定,需留置施工缝,施工缝是结构中的薄弱环节,宜留在结构受力最小的部位,同时也要方便施工。建筑施工缝处宜先铺一层厚10~15mm的水泥浆,大面积的施工缝应铺一层20~30mm的水泥砂浆(砂浆要求与混凝土同一配合比)。
根据施工经验,为了保证浇筑质量,必须控制混凝土每层的浇筑厚度,其厚度不能超过规范的规定。要正确掌握振捣工艺,在操作时为了防止上层表面混凝土先振捣而与下面的混凝土产生分层离析,振捣棒插入时要“快插”,为了使混凝土能填满插孔,抽出时要“慢拨”,振动时间应适当,一般振动的时间掌握在5~20s之间。振动棒不能靠在钢筋上振动,因钢筋振动后,使已经振实的部分钢筋和混凝土产生离析,降低握裹力。
为保证混凝土上下振捣均匀,应将振捣棒上下来回抽动50~100mm,此外还应将振动棒深入下一层混凝土50mm左右,以保证上下层混凝土结合密实。若施工过程中某一部分混凝土漏振,该部分必然产生大蜂窝或孔洞等,这些是施工中特别要注意的。
八、混凝土养护过程控制
混凝土浇筑完后,逐渐凝固、硬化,这个过程主要是靠水泥水化作用来实现的,而水化作用则需在适当的温度和湿度条件下才能逐渐完成,这也就是混凝土浇筑后需要养护的原因。一般普通混凝土多是自然养护,自然养护包括覆盖浇水养护、喷洒塑料溶液养护、用塑料膜遮盖封闭浇水养护等。当自然气温高于5℃时,在浇筑后的12小时内应对混凝土加以覆盖和浇水,混凝土表面要保持足够湿润。用普通硅酸盐水泥浇筑的混凝土养护不少于7天,用矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥及混凝土中掺有外加剂的养护不少于14天,对于冬季施工的混凝土则应做好保温防冻工作。
九、混凝土取样及检验
混凝土的组成材料和施工工艺复杂,混凝土的质量波动性大,施工中应尽量做到匀质,缩小波动范围,这点必须严格把关,对混凝土取样及试验是保证混凝土强度的必要手段。
检查混凝土的质量应做抗压强度试验,新规范仍采取随搅拌抽样制作试块,对试块进行抗压试验,用试块抗压强度来评定混凝土构件强度。
现场搅拌的混凝土需在搅拌第三罐以后,方可抽取试件,评定结构或构件混凝土质量的试块应在浇筑地点制作。根据试验的目的不同,试件可采用标准养护或构件同条件养护。确定混凝土特征值,标号或进行材料性能研究时应采用标准养护;检验现浇混凝土工程或预构件中混凝土强度时,试件应采用同条件养护。
采用标准养护的试件成型后应覆盖表面,以防止水分蒸发,并应在温度为(20±5)℃情况下静置一昼夜至两昼夜,然后编号拆模。拆模后的试件应立即放在温度为(20±3)℃,湿度为90%以上的标准养护室中养护,在标准养护室内,试件应放在架上,彼此间隔为10~20mm,应避免用水直接冲淋试件。
同条件养护的试件成型后应覆盖表面,试件的拆模时间与实际构件的拆模时间相同, 拆模后,试件仍需保持同条件养护。试件养护到28天龄期(由成型时算起)进行试验,但也可以按要求(如需确定拆模、起吊、施加预应力或承受施工荷载等时的力学性能)养护到所需的龄期。
试件经强度评定后符合设计要求,即为合格的产品。
十、结语
混凝土是现代化建筑物广泛采用的建筑材料,其质量的优劣直接影响建筑物的安全及使用年限,在实际施工中由于控制措施不当,混凝土的实际强度低于设计标号,给工程带来隐患,严重者倒塌。因此要保证和提高工程中混凝土的质量水平,就要采取科学的控制措施,在混凝土的施工中把好各个环节的质量关。
在混凝土的原材料采购验收、配合比设计、计量器具检验、混凝土生产、运输、浇筑及养护等全过程得到严格的控制,就能保证混凝土的质量要求,同时也为混凝土工程的质量验收奠定了一定的基础。
参考文献:
1、《混凝土工程便携手册》作者:王华生 赵慧如 机械工业出版社2001年
2、《新混凝土工程施工工艺》作者:徐羽白 北京化学工业出版社2004年
3、《混凝土工操作技术指南》作者:王华生 赵慧如 中国计划出版社2000年
4、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204-2002)
(作者简介:聂汾平,女,生于1979年10月,1998年7月毕业于西安航空工程学院,机械制造专业,助理工程师。工作单位:山西省电建四公司。)
专 业 技 术 总 结
混凝土供应公司
聂汾平
2006.3.10