影響混凝土質(zhì)量的諸多因素及防治措施摘 要:結(jié)合南京地鐵工程,從原材料、配合比、生產(chǎn)攪拌、運輸、施工澆筑、養(yǎng)護(hù)等諸方面,分析各種因素對混凝土質(zhì)量的影響,提出相應(yīng)防治措施,強(qiáng)調(diào)綜合控制理念。關(guān)鍵詞:南京地鐵;混凝土;質(zhì)量;影響因素;防治措施 混凝土廣泛應(yīng)用于建筑、交通、水利等工程建設(shè)中,是工程結(jié)構(gòu)的重要組成部分,其質(zhì)量直接影響到整個工程的質(zhì)量。因此,有必要分析影響混凝土質(zhì)量的各種因素,提出合理的控制和改進(jìn)措施。 南京地鐵對工程質(zhì)量十分重視,專門成立質(zhì)量檢測中心,對混凝土從材料源頭上控制,在施工過程中控制,在后期養(yǎng)護(hù)中控制,把握好每一個環(huán)節(jié),確保地鐵工程混凝土的質(zhì)量。事實證明,這種做法是行之有效的。1工程實例1.1工程概況 南京地鐵一號線小行段專用線高架橋,由中隧集團(tuán)ＴＡ1標(biāo)項目部施工,天津新亞太監(jiān)理公司監(jiān)理,專用線高架橋箱梁混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級為Ｃ50,箱梁混凝土從2002年8月開始澆筑,到2003年1月結(jié)束。1.2數(shù)理統(tǒng)計 專用線高架橋箱梁共送檢混凝土試塊24組,根據(jù)其抗壓強(qiáng)度測試結(jié)果,用數(shù)理方法進(jìn)行統(tǒng)計分析,結(jié)果如表1所示。
1.4分析評價 統(tǒng)計結(jié)果表明,高架橋箱梁混凝土標(biāo)號雖然較高,但是均方差和變異系數(shù)都很小,混凝土強(qiáng)度保證率比較高,從強(qiáng)度波動圖亦可看出混凝土強(qiáng)度總體比較穩(wěn)定;通過檢查評定,結(jié)構(gòu)實體混凝土達(dá)到了內(nèi)實外光的效果。因此,南京地鐵一號線小行段專用線高架橋箱梁混凝土滿足安全、經(jīng)濟(jì)和美觀要求。2混凝土質(zhì)量影響因素及控制措施 根據(jù)筆者在南京地鐵工程建設(shè)中的體會,要控制好混凝土質(zhì)量,首先要分析影響混凝土質(zhì)量的各種因素,方能對癥下藥。經(jīng)總結(jié),影響混凝土質(zhì)量的因素主要有以下幾個方面,下面分別加以討論并提出一些控制措施。2.1原材料 原材料是組成混凝土的基礎(chǔ),原材料品質(zhì)的優(yōu)劣直接影響到混凝土質(zhì)量的好壞,因此首先要把好原材料質(zhì)量關(guān)。 (1)水泥的強(qiáng)度和體積安定性直接影響混凝土的質(zhì)量。水泥的強(qiáng)度上下波動,混凝土的強(qiáng)度就會發(fā)生相應(yīng)的變化;水泥的體積安定性差,就會使混凝土產(chǎn)生膨脹性裂縫。因此,要選擇好水泥品種,根據(jù)經(jīng)驗,大水泥廠生產(chǎn)的水泥質(zhì)量比較穩(wěn)定可靠。 (2)黃砂最關(guān)鍵的是細(xì)度模數(shù)和含泥量,砂子太細(xì)或含泥過多,會增加混凝土的干縮裂縫。另外,砂石中含泥量高,不僅影響混凝土的強(qiáng)度,而且影響抗凍性、抗?jié)B性和耐久性。因此,混凝土最好采用中粗砂,且含泥量和有機(jī)質(zhì)的含量必須滿足規(guī)范要求。 (3)石子主要控制好級配、針片狀含量和壓碎值。經(jīng)調(diào)研,目前,好多混凝土廠家的石子級配都不是很好,因此,如何確保石子級配連續(xù),且在生產(chǎn)中切實可行,還值得進(jìn)一步探討研究。 (4)現(xiàn)在南京地區(qū)主要使用商品混凝土,選擇商品混凝土廠家也是一件很重要的事情。根據(jù)體會,一定要選擇信譽(yù)好的,設(shè)備比較先進(jìn)的混凝土廠家,同時必須到現(xiàn)場對原材料進(jìn)行定期和不定期的檢查。2.2 配合比 混凝土配合比是指單位體積的混凝土中各組成材料的重量比例。水灰比、單位用水量和砂率是混凝土配合比設(shè)計的三個基本參數(shù),它們與混凝土各項性能之間有著非常密切的關(guān)系。確定這三個基本參數(shù)的基本原則是:在滿足混凝土強(qiáng)度和耐久性的基礎(chǔ)上,確定混凝土水灰比,在滿足混凝土施工要求的和易性基礎(chǔ)上,根據(jù)粗骨料的規(guī)格確定混凝土單位用水量,砂在骨料中的數(shù)量應(yīng)以填充石子空隙后略有富余的原則來確定。 南京地鐵工程對配合比十分重視,在使用前均進(jìn)行現(xiàn)場試配,然后根據(jù)試配結(jié)果來選擇確定配合比。當(dāng)然,在施工實踐中必須注意到配合比控制也是一個動態(tài)過程,不是一成不變的,要及時了解原材料狀況的動態(tài)信息,還要注意天氣和季節(jié)的變化,要根據(jù)實際情況及時適當(dāng)?shù)卣{(diào)整和修改施工配合比。2.3混凝土生產(chǎn) 混凝土生產(chǎn)過程中要注意兩個問題: (1)計量設(shè)備:混凝土攪拌站計量設(shè)備應(yīng)定期校驗,保證準(zhǔn)確,特別是外加劑計量。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),存在不少問題。由于計量不準(zhǔn),導(dǎo)致混凝土塌落度不穩(wěn)定,甚至長時間不凝固,個別情況甚至造成嚴(yán)重的質(zhì)量事故。 (2)攪拌時間:混凝土的生產(chǎn)攪拌時間長短與混凝土的強(qiáng)度和均勻性有關(guān),應(yīng)從多次試驗和生產(chǎn)實踐中選擇最佳攪拌時間。攪拌時間太短會對混凝土的勻質(zhì)性產(chǎn)生極大影響,太長會產(chǎn)生泌水和離析現(xiàn)象。2.4 混凝土運輸 混凝土在運輸過程中,特別是長距離運輸或在鬧市區(qū)運輸,受到運輸機(jī)械、氣候條件、交通狀況等因素的影響,在此過程中如出現(xiàn)意外(如長時間堵車)或不規(guī)范行為(如往混凝土內(nèi)加水),混凝土的質(zhì)量就會受到影響。因此,要加強(qiáng)混凝土運輸過程中的管理和控制。為防止混凝土誤送或超過初凝時間到達(dá)工地,必須建立嚴(yán)格的收發(fā)制度。南京地鐵工程要求混凝土出廠時要出具詳細(xì)的發(fā)料單據(jù),填好收料單位、工程名稱、混凝土強(qiáng)度等級、坍落度、發(fā)車時間等內(nèi)容,運至現(xiàn)場后要嚴(yán)格執(zhí)行驗收程序,填寫到達(dá)時間及驗收人,并做塌落度試驗,對于不符合要求的混凝土堅決拒收。2.5混凝土澆筑 混凝土澆筑對混凝土質(zhì)量也有很大影響,在澆筑過程中,特別應(yīng)注意以下幾點: (1)模板支設(shè):模板支架要穩(wěn)定牢固,模板接縫要嚴(yán)密,要清除模板表面的灰漿等垢物,刷好隔離劑,以防支架失穩(wěn)、跑模漏漿等。 (2)振搗:混凝土采用插入式振搗棒振搗時,要快插慢拔,振搗時間控制在20～30ｓ,待出現(xiàn)泛漿或混凝土不下沉?xí)r即可停止振搗。混凝土振搗應(yīng)連續(xù)、均勻,不得少振、漏振和過振。少振、漏振會引起混凝土不密實,甚至出現(xiàn)空洞等;過振會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生泌水和分層離析現(xiàn)象。混凝土澆筑后1～1.5ｈ,有條件的工地可對混凝土進(jìn)行二次復(fù)振,復(fù)振可提高混凝土強(qiáng)度10%左右,同時,復(fù)振還可以使混凝土二次液化以愈合構(gòu)件的早期微裂縫。 (3)抹壓:混凝土的抹平壓光也很重要,直接影響表面混凝土的外觀質(zhì)量。抹壓應(yīng)在混凝土初凝后、終凝前進(jìn)行,抹壓太早起不到消除裂紋的效果,抹壓太遲則操作困難或甚至無法操作,因此一定要把握好火候,第一遍為普通抹壓,第二遍應(yīng)重點尋找裂縫,抹壓時用木抹子拍打,產(chǎn)生振動壓力,使混凝土再次液化,愈合裂縫。2.6 養(yǎng)護(hù) 混凝土成型后的養(yǎng)護(hù)也直接影響混凝土的質(zhì)量。混凝土終凝后,水泥還在繼續(xù)水化,混凝土強(qiáng)度在不斷增長。因此,必須及時覆蓋灑水,使混凝土表面保持足夠潤濕,避免混凝土表面因干燥而產(chǎn)生干縮裂縫。特別要注意混凝土的早期養(yǎng)護(hù)、夏季養(yǎng)護(hù)、冬季養(yǎng)護(hù)和位于通風(fēng)口部位的混凝土養(yǎng)護(hù)。2.7試件制作 混凝土試件在一定程度上反映了混凝土實體的強(qiáng)度,也是混凝土進(jìn)行質(zhì)量評定的主要依據(jù),因此,混凝土試件必須認(rèn)真制作,妥善養(yǎng)護(hù)。一方面,如果混凝土試件制作馬虎,不注意養(yǎng)護(hù),則容易導(dǎo)致混凝土試件不合格,而實際上混凝土實體強(qiáng)度是滿足要求的,從而帶來不必要的麻煩。另一方面,制作試件也不能弄虛作假,結(jié)果混凝土試件是合格了,但混凝土實體質(zhì)量到底如何很難確定,容易造成工程質(zhì)量隱患。因此,制作試件一定要認(rèn)認(rèn)真真,實事求是,工地試驗室的建設(shè)也不能馬虎隨便,特別是在冬天,養(yǎng)護(hù)條件太差很容易造成混凝土試件的不合格。3 混凝土供應(yīng)商和施工承包商的配合 混凝土的質(zhì)量歸根結(jié)底由兩家控制決定,一是混凝土供應(yīng)商,必須提供高品質(zhì)的混凝土;二是施工承包商,必須按規(guī)范施工,按要求養(yǎng)護(hù)。混凝土供應(yīng)商和施工承包商應(yīng)本著簽定合同時是兩家,施工時是一家的原則,榮辱與共,各自把好自己的關(guān),一定要通力合作,遇到問題協(xié)商解決。承包商應(yīng)負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場運行路線暢通和夜間施工照明等,供應(yīng)商應(yīng)保證足夠數(shù)量的混凝土運輸攪拌車,以確保混凝土連續(xù)供應(yīng),從而才能保證施工連續(xù)澆筑,否則混凝土容易產(chǎn)生冷縫,在樁基工程中,還容易造成斷樁。4結(jié)語 混凝土的質(zhì)量控制是一個系統(tǒng)工程,影響因素眾多,且有許多不確定因素。但是,只要各方(主要指混凝土供應(yīng)商和施工承包商,另外還包括監(jiān)理和業(yè)主)共同努力,思想上高度重視,管理上比較到位,技術(shù)上再做些改進(jìn),按要求生產(chǎn),按規(guī)范施工,把握好每一個環(huán)節(jié),如南京地鐵工程一樣,實行全面質(zhì)量管理和綜合動態(tài)控制,混凝土的質(zhì)量是有保證的,完全能做到內(nèi)實外光。參考文獻(xiàn):[1]于秀梅,韓寶群.混凝土質(zhì)量通病的原因分析及其防治[Ｊ].西部探礦工程,2003,(8).[2]周明華.商品混凝土質(zhì)量事故預(yù)防對策[Ｊ].建筑技術(shù),2002,(4).[3]符芳.建筑材料[Ｍ].東南大學(xué)出版社,1999,8.
1.4分析評價 統(tǒng)計結(jié)果表明,高架橋箱梁混凝土標(biāo)號雖然較高,但是均方差和變異系數(shù)都很小,混凝土強(qiáng)度保證率比較高,從強(qiáng)度波動圖亦可看出混凝土強(qiáng)度總體比較穩(wěn)定;通過檢查評定,結(jié)構(gòu)實體混凝土達(dá)到了內(nèi)實外光的效果。因此,南京地鐵一號線小行段專用線高架橋箱梁混凝土滿足安全、經(jīng)濟(jì)和美觀要求。2混凝土質(zhì)量影響因素及控制措施 根據(jù)筆者在南京地鐵工程建設(shè)中的體會,要控制好混凝土質(zhì)量,首先要分析影響混凝土質(zhì)量的各種因素,方能對癥下藥。經(jīng)總結(jié),影響混凝土質(zhì)量的因素主要有以下幾個方面,下面分別加以討論并提出一些控制措施。2.1原材料 原材料是組成混凝土的基礎(chǔ),原材料品質(zhì)的優(yōu)劣直接影響到混凝土質(zhì)量的好壞,因此首先要把好原材料質(zhì)量關(guān)。 (1)水泥的強(qiáng)度和體積安定性直接影響混凝土的質(zhì)量。水泥的強(qiáng)度上下波動,混凝土的強(qiáng)度就會發(fā)生相應(yīng)的變化;水泥的體積安定性差,就會使混凝土產(chǎn)生膨脹性裂縫。因此,要選擇好水泥品種,根據(jù)經(jīng)驗,大水泥廠生產(chǎn)的水泥質(zhì)量比較穩(wěn)定可靠。 (2)黃砂最關(guān)鍵的是細(xì)度模數(shù)和含泥量,砂子太細(xì)或含泥過多,會增加混凝土的干縮裂縫。另外,砂石中含泥量高,不僅影響混凝土的強(qiáng)度,而且影響抗凍性、抗?jié)B性和耐久性。因此,混凝土最好采用中粗砂,且含泥量和有機(jī)質(zhì)的含量必須滿足規(guī)范要求。 (3)石子主要控制好級配、針片狀含量和壓碎值。經(jīng)調(diào)研,目前,好多混凝土廠家的石子級配都不是很好,因此,如何確保石子級配連續(xù),且在生產(chǎn)中切實可行,還值得進(jìn)一步探討研究。 (4)現(xiàn)在南京地區(qū)主要使用商品混凝土,選擇商品混凝土廠家也是一件很重要的事情。根據(jù)體會,一定要選擇信譽(yù)好的,設(shè)備比較先進(jìn)的混凝土廠家,同時必須到現(xiàn)場對原材料進(jìn)行定期和不定期的檢查。2.2 配合比 混凝土配合比是指單位體積的混凝土中各組成材料的重量比例。水灰比、單位用水量和砂率是混凝土配合比設(shè)計的三個基本參數(shù),它們與混凝土各項性能之間有著非常密切的關(guān)系。確定這三個基本參數(shù)的基本原則是:在滿足混凝土強(qiáng)度和耐久性的基礎(chǔ)上,確定混凝土水灰比,在滿足混凝土施工要求的和易性基礎(chǔ)上,根據(jù)粗骨料的規(guī)格確定混凝土單位用水量,砂在骨料中的數(shù)量應(yīng)以填充石子空隙后略有富余的原則來確定。 南京地鐵工程對配合比十分重視,在使用前均進(jìn)行現(xiàn)場試配,然后根據(jù)試配結(jié)果來選擇確定配合比。當(dāng)然,在施工實踐中必須注意到配合比控制也是一個動態(tài)過程,不是一成不變的,要及時了解原材料狀況的動態(tài)信息,還要注意天氣和季節(jié)的變化,要根據(jù)實際情況及時適當(dāng)?shù)卣{(diào)整和修改施工配合比。2.3混凝土生產(chǎn) 混凝土生產(chǎn)過程中要注意兩個問題: (1)計量設(shè)備:混凝土攪拌站計量設(shè)備應(yīng)定期校驗,保證準(zhǔn)確,特別是外加劑計量。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),存在不少問題。由于計量不準(zhǔn),導(dǎo)致混凝土塌落度不穩(wěn)定,甚至長時間不凝固,個別情況甚至造成嚴(yán)重的質(zhì)量事故。 (2)攪拌時間:混凝土的生產(chǎn)攪拌時間長短與混凝土的強(qiáng)度和均勻性有關(guān),應(yīng)從多次試驗和生產(chǎn)實踐中選擇最佳攪拌時間。攪拌時間太短會對混凝土的勻質(zhì)性產(chǎn)生極大影響,太長會產(chǎn)生泌水和離析現(xiàn)象。2.4 混凝土運輸 混凝土在運輸過程中,特別是長距離運輸或在鬧市區(qū)運輸,受到運輸機(jī)械、氣候條件、交通狀況等因素的影響,在此過程中如出現(xiàn)意外(如長時間堵車)或不規(guī)范行為(如往混凝土內(nèi)加水),混凝土的質(zhì)量就會受到影響。因此,要加強(qiáng)混凝土運輸過程中的管理和控制。為防止混凝土誤送或超過初凝時間到達(dá)工地,必須建立嚴(yán)格的收發(fā)制度。南京地鐵工程要求混凝土出廠時要出具詳細(xì)的發(fā)料單據(jù),填好收料單位、工程名稱、混凝土強(qiáng)度等級、坍落度、發(fā)車時間等內(nèi)容,運至現(xiàn)場后要嚴(yán)格執(zhí)行驗收程序,填寫到達(dá)時間及驗收人,并做塌落度試驗,對于不符合要求的混凝土堅決拒收。2.5混凝土澆筑 混凝土澆筑對混凝土質(zhì)量也有很大影響,在澆筑過程中,特別應(yīng)注意以下幾點: (1)模板支設(shè):模板支架要穩(wěn)定牢固,模板接縫要嚴(yán)密,要清除模板表面的灰漿等垢物,刷好隔離劑,以防支架失穩(wěn)、跑模漏漿等。 (2)振搗:混凝土采用插入式振搗棒振搗時,要快插慢拔,振搗時間控制在20～30ｓ,待出現(xiàn)泛漿或混凝土不下沉?xí)r即可停止振搗。混凝土振搗應(yīng)連續(xù)、均勻,不得少振、漏振和過振。少振、漏振會引起混凝土不密實,甚至出現(xiàn)空洞等;過振會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生泌水和分層離析現(xiàn)象。混凝土澆筑后1～1.5ｈ,有條件的工地可對混凝土進(jìn)行二次復(fù)振,復(fù)振可提高混凝土強(qiáng)度10%左右,同時,復(fù)振還可以使混凝土二次液化以愈合構(gòu)件的早期微裂縫。 (3)抹壓:混凝土的抹平壓光也很重要,直接影響表面混凝土的外觀質(zhì)量。抹壓應(yīng)在混凝土初凝后、終凝前進(jìn)行,抹壓太早起不到消除裂紋的效果,抹壓太遲則操作困難或甚至無法操作,因此一定要把握好火候,第一遍為普通抹壓,第二遍應(yīng)重點尋找裂縫,抹壓時用木抹子拍打,產(chǎn)生振動壓力,使混凝土再次液化,愈合裂縫。2.6 養(yǎng)護(hù) 混凝土成型后的養(yǎng)護(hù)也直接影響混凝土的質(zhì)量。混凝土終凝后,水泥還在繼續(xù)水化,混凝土強(qiáng)度在不斷增長。因此,必須及時覆蓋灑水,使混凝土表面保持足夠潤濕,避免混凝土表面因干燥而產(chǎn)生干縮裂縫。特別要注意混凝土的早期養(yǎng)護(hù)、夏季養(yǎng)護(hù)、冬季養(yǎng)護(hù)和位于通風(fēng)口部位的混凝土養(yǎng)護(hù)。2.7試件制作 混凝土試件在一定程度上反映了混凝土實體的強(qiáng)度,也是混凝土進(jìn)行質(zhì)量評定的主要依據(jù),因此,混凝土試件必須認(rèn)真制作,妥善養(yǎng)護(hù)。一方面,如果混凝土試件制作馬虎,不注意養(yǎng)護(hù),則容易導(dǎo)致混凝土試件不合格,而實際上混凝土實體強(qiáng)度是滿足要求的,從而帶來不必要的麻煩。另一方面,制作試件也不能弄虛作假,結(jié)果混凝土試件是合格了,但混凝土實體質(zhì)量到底如何很難確定,容易造成工程質(zhì)量隱患。因此,制作試件一定要認(rèn)認(rèn)真真,實事求是,工地試驗室的建設(shè)也不能馬虎隨便,特別是在冬天,養(yǎng)護(hù)條件太差很容易造成混凝土試件的不合格。3 混凝土供應(yīng)商和施工承包商的配合 混凝土的質(zhì)量歸根結(jié)底由兩家控制決定,一是混凝土供應(yīng)商,必須提供高品質(zhì)的混凝土;二是施工承包商,必須按規(guī)范施工,按要求養(yǎng)護(hù)。混凝土供應(yīng)商和施工承包商應(yīng)本著簽定合同時是兩家,施工時是一家的原則,榮辱與共,各自把好自己的關(guān),一定要通力合作,遇到問題協(xié)商解決。承包商應(yīng)負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場運行路線暢通和夜間施工照明等,供應(yīng)商應(yīng)保證足夠數(shù)量的混凝土運輸攪拌車,以確保混凝土連續(xù)供應(yīng),從而才能保證施工連續(xù)澆筑,否則混凝土容易產(chǎn)生冷縫,在樁基工程中,還容易造成斷樁。4結(jié)語 混凝土的質(zhì)量控制是一個系統(tǒng)工程,影響因素眾多,且有許多不確定因素。但是,只要各方(主要指混凝土供應(yīng)商和施工承包商,另外還包括監(jiān)理和業(yè)主)共同努力,思想上高度重視,管理上比較到位,技術(shù)上再做些改進(jìn),按要求生產(chǎn),按規(guī)范施工,把握好每一個環(huán)節(jié),如南京地鐵工程一樣,實行全面質(zhì)量管理和綜合動態(tài)控制,混凝土的質(zhì)量是有保證的,完全能做到內(nèi)實外光。參考文獻(xiàn):[1]于秀梅,韓寶群.混凝土質(zhì)量通病的原因分析及其防治[Ｊ].西部探礦工程,2003,(8).[2]周明華.商品混凝土質(zhì)量事故預(yù)防對策[Ｊ].建筑技術(shù),2002,(4).[3]符芳.建筑材料[Ｍ].東南大學(xué)出版社,1999,8.
