工民建及水工建筑混凝土施工的質(zhì)量控制

中國(guó)混凝土網(wǎng) · 2009-09-14 00:00
 工民建中的民用住宅、辦公樓(梁、板、拄、基礎(chǔ)),水工建筑中的廠房(基礎(chǔ)、梁、板、柱)。大壩、隧洞襯砌、渡槽、、橋梁等工程建筑物的結(jié)構(gòu)安全和防滲等絕大多數(shù)由混凝土和鋼筋混凝土承擔(dān),因此混凝土的質(zhì)量在工程建筑物中顯得尤其重要?;炷潦┕さ墓に囁?、施工隊(duì)伍的素質(zhì)、原材料的質(zhì)量等因素給混凝土施工的質(zhì)量控制帶來一定困難。

  本人參考資料及結(jié)合在小浪底工程混凝土施工的質(zhì)量控制經(jīng)驗(yàn),就如何搞好混凝土的質(zhì)量控制論述如下:

  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)量及施工工藝有很大影響。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3%,碎石、卵石中超過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)混凝土集料來說,影響配合比組成變異而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度過大波動(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,通過干炒法,及時(shí)根據(jù)測(cè)定的含水率來調(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
    
  1、混凝土施工配合比的換算 
   
  試驗(yàn)室所確定的配合比,其各級(jí)骨料不含有超遜徑顆粒,且以飽和面干狀態(tài)。但施工時(shí),各級(jí)骨料中常含有一定量超遜徑顆粒,而且其含水量常超過飽和面干狀態(tài)。因此應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)骨料超遜徑含量及砂石表面含水率,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。
調(diào)整量=(該級(jí)超徑量與遜徑量之和)—(次一級(jí)超徑量+上一級(jí)遜徑量)
    
  2、混凝土施工配合比的調(diào)整
    
  試驗(yàn)室所確定的混凝土配合比,其和易性不一定能與實(shí)際施工條件完全適合,或當(dāng)施工設(shè)備、運(yùn)輸方法或運(yùn)輸距離,施工氣候等條件發(fā)生變化時(shí),所要求的混凝土坍落度也隨之改變。為保證混凝土和易性符合施工要求,需將混凝土含水率及用水量做適當(dāng)調(diào)整(保持水灰比不變)。
    
  3.混凝土配合比,需滿足工程技術(shù)性能及施工工藝的要求,才能保證混凝土順利施工及達(dá)到工程要求的強(qiáng)度等性能。
    
  水工素混凝土和少筋混凝土配制坍落度一般為3—5cm,配筋率超過1%的鋼筋混凝土配制坍落度一般為7—9cm,對(duì)于橋梁施工中的箱梁采用泵送施工,混凝土配制坍落度一般為10—14cm,初凝時(shí)間在4小時(shí)以上,強(qiáng)度為45Mpa的緩凝早強(qiáng)混凝土;灌注樁要求配制強(qiáng)度為35Mpa,凝結(jié)時(shí)間在10小時(shí)以上,坍落度一般為18—22cm的大坍落度超緩凝混凝土。按通常的配制方法使混凝土達(dá)到上述工程技術(shù)性能是困難的,為改善混凝土性能,提高混凝土強(qiáng)度,達(dá)到工程各部位對(duì)混凝土各種性能的要求,在混凝土中摻入不同類型的外加劑,改善混凝土性能的科學(xué)配制,優(yōu)化混凝土的配合比,在施工中效果明顯。 [Page] 
    
  灌注樁用混凝土,按通常的配制方法,當(dāng)水泥用量為420kg/m3(水灰比為 0.56)時(shí),混凝土的強(qiáng)度才能達(dá)到35Mpa,但由于坍落度(18—22cm)過大,均質(zhì)性差,和易性不好,凝結(jié)時(shí)間也達(dá)不到緩凝10h,以上的超大型緩凝要求。在配制混凝土中摻入1%的減水劑優(yōu)化配合比。水泥用量每1m3混凝土可節(jié)省40公斤左右,而且在坍落度達(dá)到18—22cm情況下,均質(zhì)性、和易性良好,凝結(jié)時(shí)間也可以緩凝到10h以上。優(yōu)化配合比后的混凝土和易性、緩凝作用良好,在灌注樁混凝土施工中消除了卡管或斷樁等事故,保證了順利施工。并且混凝土的7天強(qiáng)度也比通常不摻外加劑配制的混凝土提高20%左右。
    
  可見,科學(xué)配制混凝土,早期強(qiáng)度明顯提高,加快模板周轉(zhuǎn),加快施工速度,其技術(shù)、經(jīng)濟(jì)綜合效益十分顯著。 

  三、抓好工地試驗(yàn)室的工作 
    
  混凝土質(zhì)量控制的好壞與試驗(yàn)室的工作是分不開的。首先使用的原材料要符合要求,特別是砂、石材料變異性較大,試驗(yàn)室人員必需按照技術(shù)規(guī)范的要求,經(jīng)常取樣進(jìn)行檢驗(yàn),不符合要求的材料杜絕使用。試驗(yàn)室必需根據(jù)工程結(jié)構(gòu)各部位對(duì)混凝土性能的要求進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn),提出性能好,成本低的混凝土配合比。水灰比是影響混凝土強(qiáng)度的一個(gè)主要因素,所以,每天工地進(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)。 

  四、混凝土試件合格,結(jié)構(gòu)物混凝土不一定全部合格
    
  合同文件中技術(shù)規(guī)范規(guī)定,混凝土的質(zhì)量是依靠混凝土試件的強(qiáng)度來評(píng)定,并代表結(jié)構(gòu)物混凝土的強(qiáng)度,這是認(rèn)為在正常施工情況下,實(shí)際工程結(jié)構(gòu)物混凝土強(qiáng)度可以表現(xiàn)出混凝土試件強(qiáng)度特性。但應(yīng)當(dāng)指出,當(dāng)結(jié)構(gòu)物混凝土澆筑成型不夠密實(shí),或有缺陷時(shí),試件強(qiáng)度的代表性就要隨著降低,因?yàn)樵嚰w形很小,容易澆筑成型和養(yǎng)護(hù)振實(shí)。但在澆筑結(jié)構(gòu)物的混凝土?xí)r,特別是當(dāng)結(jié)構(gòu)物形狀及配筋情況復(fù)雜,混凝土運(yùn)輸入倉(cāng)條件,氣溫變化較大和施工很不方便時(shí),就很難把結(jié)構(gòu)物各部位的混凝土澆筑成如同試件的質(zhì)量一樣,如在一座橋墩的施工過程中,橋墩混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C25,原材料檢驗(yàn)無問題,承包商在按規(guī)定取樣試件28d的強(qiáng)度均達(dá)到了27.0一28.0Mpa,按照合同技術(shù)規(guī)范要求達(dá)到了合格要求,但在工程師鉆芯取樣時(shí)混凝土的強(qiáng)度只達(dá)到了19.0Mpa,不能滿足合同要求,造成了工程返工重新澆筑。因此,結(jié)構(gòu)物的混凝土質(zhì)量只依靠試件強(qiáng)度保證是不夠的,還必需對(duì)結(jié)構(gòu)物的混凝土施工全過程進(jìn)行妥善控制,特別是對(duì)澆筑振實(shí)成型過程尤需嚴(yán)格控制。對(duì)于成品采取回彈法,射釘法,拉拔法等輔助手段進(jìn)行必要及時(shí)的檢查,對(duì)關(guān)鍵部位的結(jié)構(gòu)物,有必要進(jìn)行鉆芯取樣檢查試驗(yàn),以確保混凝土結(jié)構(gòu)物的質(zhì)量。 

  五、和易性是決定混凝土質(zhì)量的主要因素
  
  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?,混凝土易振實(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?,F(xiàn)在通過摻高效減水劑來提高混凝土的和易性。 [Page]

  六、混凝土澆筑振搗過程是混凝土質(zhì)量控制的主要環(huán)節(jié)
    
  混凝土配合比設(shè)計(jì)、原材料的質(zhì)量、配料準(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。所以,混凝土振搗應(yīng)引起施工人員(特別是混凝土振搗工)足夠重視,質(zhì)檢員應(yīng)采取相應(yīng)的有效措施,使混凝土振搗良好。

  七、預(yù)防混凝土缺陷的發(fā)生是質(zhì)量控制的重點(diǎn)
  
  混凝土工程質(zhì)量的好壞,是由設(shè)計(jì)人員、監(jiān)理人員和施工人員共同努力的結(jié)果。混凝土質(zhì)量的好壞,除外觀上的蜂窩、麻面缺陷外,主要是混凝土強(qiáng)度能否達(dá)到要求,當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)不到工程要求時(shí),監(jiān)理人員只能要求拆毀重作。而確定混凝土強(qiáng)度常是在混凝土澆筑后第三產(chǎn)業(yè)28天進(jìn)行,并得出結(jié)論。在這段時(shí)期,還可能澆筑出大量劣質(zhì)混凝土,這樣一來,拆毀的工程量將很大。所以每一位負(fù)責(zé)質(zhì)量的人員必需注意預(yù)防質(zhì)量缺陷的發(fā)生或盡早地發(fā)現(xiàn)施工中可能出現(xiàn)的缺陷,以不誤時(shí)機(jī)地采取補(bǔ)救措施,所有的施工人員,監(jiān)理人員都應(yīng)當(dāng)隨時(shí)監(jiān)控混凝土的配制、攪拌、澆筑和養(yǎng)護(hù)等過程。監(jiān)理人員、承包商質(zhì)檢人員按時(shí)檢查配制的混凝土材料是否符合規(guī)范規(guī)定的要求,檢查施工中混凝土的成份是否符合設(shè)計(jì)要求的配合比,運(yùn)輸、澆筑和養(yǎng)護(hù)是否符合施工工藝規(guī)定;同時(shí)要檢查是否按時(shí)做混凝土坍落度實(shí)驗(yàn)等,坍落度是最簡(jiǎn)易、最快速判別混凝土質(zhì)量的指標(biāo),坍落度過大,過小將會(huì)產(chǎn)生振搗不實(shí),出現(xiàn)蜂窩、孔洞、發(fā)生離析、分層或強(qiáng)度是否按技術(shù)規(guī)范的要求做混凝土強(qiáng)度試驗(yàn),并檢查試驗(yàn)結(jié)果。特別是7d齡期的強(qiáng)度表明28天強(qiáng)度有可能低于該工程部位所要求的強(qiáng)度時(shí),應(yīng)及時(shí)查明原因并在強(qiáng)度不合格工程部位停止混凝土施工。等到28天有試件測(cè)驗(yàn)后再定。

  八、混凝土受各種因素影響而產(chǎn)生變形也要引起足夠重視。
   
  混凝土的變形主要有硬化過程的自生體積變形,濕脹干縮變形,溫度變形和在荷載作用下的變形?;炷恋臐衩浉煽s是由于混凝土中水分的變形而引起的,干縮裂縫產(chǎn)生的原因是:1、混凝土成形后,養(yǎng)護(hù)不良,受到風(fēng)吹日曬,表面水分蒸發(fā)快、體積收縮受到內(nèi)部混凝土的約束,出現(xiàn)拉應(yīng)力,引起混凝土表面開裂;或者構(gòu)件水分蒸發(fā),產(chǎn)生的體積收縮受到地基或墊層的約束,而出現(xiàn)干縮裂縫。2、混凝土構(gòu)件長(zhǎng)期露天堆放,表面濕度經(jīng)常發(fā)生劇烈變化。3、采用含泥量多的粉砂配制混凝土,4、混凝土受到過度振搗,表面形成水泥含量較多的砂漿層。5、后張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件露天生產(chǎn)后長(zhǎng)期不張拉等。對(duì)混凝土裂縫的預(yù)防措施:1、混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能過大,嚴(yán)格控制砂石含泥量,避免使用過量的粉砂,振搗要密實(shí),并應(yīng)對(duì)板面進(jìn)行二次抹壓以提高混凝土抗拉強(qiáng)度,減少收縮量。2、加強(qiáng)混凝土早期養(yǎng)護(hù)時(shí)間,長(zhǎng)期堆放的預(yù)制構(gòu)件宜覆蓋,避免曝曬,并定期適當(dāng)灑水,保持濕潤(rùn)。3、澆筑混凝土前,將基層和模板澆水濕透。4、混凝土澆筑后,應(yīng)及早進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù);大面積混凝土宜澆完一段,養(yǎng)護(hù)一段。  [Page] 
    
  大體積混凝土所產(chǎn)生的裂縫,大多數(shù)屬于溫度裂縫,其中表面裂縫又占絕大多數(shù)。由于貫穿裂縫將危及大壩安全運(yùn)行,而少數(shù)表面裂縫在一定條件下,可能繼續(xù)發(fā)展成貫穿裂縫,因此分析工程特性,壩址、氣候和工程特點(diǎn),合理地確定混凝土抗裂指標(biāo),穩(wěn)定溫度場(chǎng),分縫分塊,溫控標(biāo)準(zhǔn)及防裂措施對(duì)于保證混凝土質(zhì)量至關(guān)重要的。
    
  混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件產(chǎn)生裂縫是一種常見的質(zhì)量通病,要進(jìn)行事先控制,從以下幾點(diǎn)注意:1、材料、半成品質(zhì)量的控制。水泥安定性良好;砂石級(jí)配通過試驗(yàn)要優(yōu)良,砂不要過細(xì),砂石含泥土、石粉不能超標(biāo),不能使用反應(yīng)性骨料,科學(xué)地采用合理的配合比,根據(jù)外界環(huán)境溫度采用水化熱適宜的水泥。2、建筑和結(jié)構(gòu)構(gòu)造進(jìn)行檢查,結(jié)構(gòu)整體性和變形縫設(shè)置應(yīng)合理;結(jié)構(gòu)受力上,應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)斷面、應(yīng)力情況、超載、抗裂驗(yàn)算。3、施工工藝方面控制。水泥用量與用水量不宜過多;混凝土拌和要均勻;配合比控制要準(zhǔn);澆筑要按一定順序進(jìn)行;澆筑方法要妥當(dāng);澆筑速度不能過快,振搗要實(shí);模板不能變形、漏水漏漿;鋼筋保護(hù)層要適宜,澆筑中不能碰撞鋼筋;施工縫處理好;拆模、加荷不能過早;施工不能超載;及時(shí)養(yǎng)護(hù),不要受凍。4、注意地基變形和溫、濕度變形。5、混凝土不能受到酸堿腐蝕,火災(zāi)、高溫、地震也會(huì)使混凝土受到破壞。
    
  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)誤行為等方面來控制人的使用。禁止無技術(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),以確保工程的質(zhì)量。試驗(yàn),質(zhì)控各部門要基本覆蓋所有質(zhì)控點(diǎn),不但對(duì)原材料的生產(chǎn),進(jìn)貨,存放等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了質(zhì)量檢測(cè),且把現(xiàn)場(chǎng)混凝土質(zhì)量控制作為重點(diǎn)。為保證混凝土質(zhì)量而運(yùn)做的所有生產(chǎn)單位和專職職能部門,都是一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一的整體,試驗(yàn)室通過對(duì)每一個(gè)質(zhì)控點(diǎn)的檢測(cè)分析,及時(shí)把各種信息反饋給有關(guān)部門,發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題,解決一個(gè)問題,使生產(chǎn)過程始終處于控制狀態(tài)。為了切實(shí)解決問題,還從技術(shù)措施和管理制度約束有關(guān)部門和人員。總之,要用人的質(zhì)量保證混凝土的質(zhì)量。

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