混凝土施工质量控制

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  【摘 要】混凝土是由水泥、砂、石和水拌合后,水泥水化反应形成凝胶,将砂、石胶结而成具有一定强度的固体复合材料。混凝土施工包括混凝土原材料、配合比、拌制、运输、浇筑、养护等环节,每一个环节都对混凝土的质量产生很大的影响,所以保证混凝土生产的每个环节,才能有效控制混凝土的生产质量。文章对混凝土的质量控制进行了阐述。
  【关键词】混凝土;质量;控制
  1.原材料控制
  1.1水泥
  1.1.1 水泥品种的选择。
  水位变化区外的外部混凝土、建筑物的溢流面和经常受水流冲刷部位的混凝土、有抗冻要求的混凝土,应优先选用硅酸盐大坝水泥和硅酸盐水泥,或普通硅酸盐大坝水泥和普通硅酸盐水泥。环境水对混凝土有硫酸盐侵蚀性时,应选用抗硫酸盐水泥。大体积建筑物的内部混凝土、位于水下的混凝土和基础混凝土,宜选用矿渣硅酸盐大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥。选用的水泥标号应与混凝土设计标号相适应。对于低标号混凝土,当其标号与水泥标号不相适应时,应在现场惨用适量的活性混合材。建筑物外部水位变化区、溢流面和经常受水流冲刷部位的混凝土,以及受冰冻作用的混凝土,其水泥标号不宜低于425号。
  1.1.2 水泥品质的检验。
  运至工地的水泥,应有制造厂的品质试验报告;试验室必须经行复验,必要时还应经行化学分析。检测取样以200~400t同厂家、同品种、同标号水泥作为一个取样单位,不足200t时也作为一个取样单位。可采用机械连续取样,亦可以从20个不同部位水泥中等量取样,混合均匀后作为样品,其总数量至少10gk。检测的项目包括:水泥强度、凝结时间、体积安定性,碱含量等。水泥根据出厂批号,分别做标识标明水泥品种、标号、出厂日期、进场日期以及试验编号。袋装水泥的出厂日期不超过3个月,散装水泥不超过6个月,袋装水泥的堆放高度不超过15袋。堆放水泥时,应设防潮层,距地面、边墙至少30厘米。
  1.2水
  拌和及养护混凝土所用的水宜每季度检查一次,在水源改变或对水质有怀疑时,应随时进行检验。凡适用于饮用的水,均可用于板制和养护混凝土。未经处理的工业污水和沼泽水,不得用以伴制和养护混凝土。天然矿化水,水中不得含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质,混凝土和水下钢筋混凝土总含盐量不超过35000 mg/L,在水位变化区和水上的钢筋混凝土总含盐量不超过5000 mg/L,氯离子含量不得超过300mg/L,硫酸盐含量(以硫酸根离子计)不大于2700 mg/L,采用抗硫酸盐水泥时,水中“SO4”离子含量允许加大到10000 mg/L ,pH值不小于4。对拌制和养护混凝土的水质有怀疑时,应进行砂浆强度试验。如用该水制成的砂浆的抗压强度,低于饮用水制成的砂浆28d龄期的抗压强度的90%,则这种水不宜用以拌制和养护混凝土。
  1.3 骨料
  1.3.1 砂料的质量技术要求如下。
  砂料应质地坚硬、清洁、级配良好;使用山砂、特细砂、应经过试验论证。砂的细度模数宜在2.4~2.8范围内。天然砂料宜按粒径分成两级,人工砂可不分级。μf=3.7~3.1粗砂; μf=3.0~2.3中砂; μf=2.2~1.6细砂; μf=1.5~0.7特细砂;泵送混凝土用的细骨料宜采用中砂,对0.315mm筛孔的通过量不应少于15%,对0.16mm筛孔的通过量不应少于5%;砂料中有活性骨料时,必须进行专门试验论证。天然砂中含泥量小于3%,不应含有粘土团粒。其他质量技术要求应符合有关的规定。冲洗、筛分骨料时,应控制好筛分进料量、冲洗水压和用水量、筛网的孔径与倾角等,以保证各级骨料的成品质量符合要求,尽量减少细砂流失。人工砂生产中,应保持进料粒径、进料量及料浆浓度的相对稳定性,以便控制人工砂的细度模数及石粉含量。砂料的检验:检测项目有级配、含泥量、细度模数等,在同产地、同一规格每400m3或600T为一个取样单位,不足400 m3时也作为一个取样单位,从堆料场不同部位、不同深度8处地方等量取样混合均匀,其总数量至少12gk。
  1.3.2 粗骨料的质量技术要求。
  不得大于混凝土截面最小尺寸的1/4,并不得大于钢筋最小净距的3/4;对于混凝土实心板,其最大粒径不宜大于板厚的1/2,并不得超过50mm;泵送混凝土用的碎石,不应大于输送管内的1/3;卵石不应大于输送管内径的2/5;泵送混凝土用的骨料还应符合泵送车技术条件要求;粗骨料的最大粒径:不应超过钢筋间距的2/3及构件断面最小边长的1/4;素混凝土板厚的1/2。对少筋或无筋结构,应选用较大的粗骨料粒径。施工中,宜将粗骨料按粒径分成下列几个粒径级:1、当最大粒径为40mm时,分成5~20mm和20~40mm两级;2、当最大粒径为80mm时,分成5~20mm、20~40mm和40~80mm三级;3、当最大粒径为150(或120)mm时,分成5~20mm、20~40mm、40~80mm和80~150(或120)mm四级;
  应严格控制各级骨料的超、逊径含量。以原孔筛检验,其控制标准:超径<5%,逊径<10%。当以超、逊径筛检验时,其控制标准:超径为零,逊径<2%。采用连续级配或间断级配,应由试验确定。如采用间断级配,应注意混凝土运输中骨料的分离问题。粗骨料中含泥量小于1%,不应含有粘土团粒。粗骨料中含有活性骨料、黄锈等,必须进行专门试验论证。其他质量技术要求应符合有关的规定。石料的检验:级配、含泥量、针片状颗粒含量等,在同产地、同一规格每400m3或600T为一个取样单位,不足400 m3时也作为一个取样单位,从不同部位抽取15份等量式样用四分法缩分,其总数量至少40gk。
  1.3.3 砂石骨料的检查。
  在筛分场每班应检查一次,检查项目有:各级骨料的超逊径、含泥量、砂子细度模数等。在拌和场应检查砂子、小石的含水量,砂子细度模数,以及骨料的含泥量、超逊径。砂子、小石的含水率变化每班应检查二次,宜分别控制在±0.5%、±0.2%之内。在气温变化较大、雨后、砂石储料条件突变等情况下,每两小时应检查一次。砂子细度模数每天至少检查一次。检查结果如超出±0.2时,则须调整混凝土的配合比。骨料的超逊径、含泥量每班应检查一次。此外,每季度应对砂石骨料进行一次全分析检查。在混凝土拌和场应经常检查各种原材料的配合量,每班至少三次。衡器应随时校正。   2.外加剂
  外加剂可改善混凝和易性,调节凝结时间、提高强度、改善耐久性。外加剂可单掺也可复掺,有抗冻要求的混凝土应参用引气剂,应根据使用目的混凝土的性能要求、施工工艺及气候条件,结合混凝土的原材料性能、配合比以及对水泥的适应性等因素,通过试验确定其品种和掺量。低温时产生结晶的外加剂在使用前应采取防冻措施。预拌混凝土生产厂家不得直接使用粉状外加剂,应使用水性外加剂。必须使用粉状外加剂时,应采取相应的搅拌匀化措施。
  3.混凝土拌合物质量控制
  3.1 混凝土的最大水灰比和最小水泥用量
  根据混凝土所处环境的不同,以及混凝土自身选用材料、强度等级、是否配筋等因素选用;需要注意的情况还有:最小水泥用量,对普通混凝土包括外掺混合材料,轻骨料混凝土不包括外掺混合材料,当采用人工捣实混凝土时,水泥用量增加25 kg/m3;当掺用外加剂且能有效地改变混凝土的和易性时,水泥用量可减少25 kg/m3;防水混凝土应符合现行国家标准《地下防水工程施工及验收规范》的有关规定。混凝土的最大水泥用量不宜大于550 kg/m3。在环境水有侵蚀性的情况下,外部水位变化区及水下混凝土的最大允许水灰比应减少0.05。在采用减水剂和加气剂的情况下,经过试验论证,内部混凝土最大允许水灰比可增加0.05。
  3.2 常用混凝土的坍落度
  井柱:18~20 cm;掺NF减水挤(减水率15%)抗硫水泥,垫层C10砼:3~5 cm,管涵C15砼:3~5 cm,渐变段C15砼:3~5 cm,衬砌板C15细石砼:3~5 cm(W4、F100),C20细石砼:1~3 cm,随洞衬砌C20砼:5~7 cm(W4、F150),排架、承台C20砼:5~7 cm,槽壳C25细石砼:7~9 cm(W4、F150,掺NF减水挤),生产桥板、涵洞C25砼:3~5 cm,箱涵、栏杆、过道板C20砼:3~5 cm,混凝土防渗墙:18~20 cm,造孔灌注桩18~22 cm,水下混凝土采用导管法:15~18;(石子粒径≤6cm,且≤1/4导管内径,≤1/4钢筋净间距),有温控要求或低温季节浇筑混凝土时,混凝土的坍落度可根据具体情况酌量增减。
  3.3 浇注混凝土的拌合时间、允许间歇时间
  可参照GB50204-92、SDJ207-82、SL172-96等有关规范执行。允许间歇时间(自加水搅拌时起,到覆盖上层混凝土时为止)应控制在混凝土初凝前并通过试验确定,混凝土浇筑应连续进行。如应故中断,且超过允许的间歇时间,应按施工缝处理,若能重塑者,仍可继续浇筑上层混凝土。(注:混凝土重塑标准:用振捣器振捣30S,周围10cm内能泛浆且不留孔洞者。)混凝土搅拌的最短时间系指自全部材料装入搅拌筒中起,到开始卸料止的时间,当掺有外加剂时,搅拌时间应适当延长,全轻混凝土宜采用强制式搅拌机搅拌,砂轻混凝土可采用自落式搅拌机搅拌,但搅拌时间应延长60-90秒,采用强制式搅拌机搅拌轻骨料混凝土的加料顺序是:当轻骨料在搅拌前预湿时,先加粗、细骨料和水泥搅拌30秒,再加水继续搅拌,当轻骨料在搅拌前未预湿时,先加1/2的总用水量和粗、细骨料搅拌60秒,再加水泥和剩余用水量继续搅拌,当采用其他形式的搅拌设备时,搅拌的最短时间应按设备说明书的规定或经试验确定。
  3.4 混凝土拌合物的运输、浇筑层的最大厚度
  选用的运输设备的大小、数量,可根据混凝土的浇筑强度和运输距离的远近选型,运输设备应满足混凝土拌合物的运输不发生分离、严重泌水、并能减少温度回升和塌落度损失,要时常检查运输设备以防漏浆。混凝土浇筑层的厚度应根据所使用的振捣设备确定,插入式振捣棒:1、软轴式振捣器浇筑层最大厚度是振捣棒工作长度的1.25倍,2、电动或风动振捣器浇筑层最大厚度是振捣器工作长度的0.8倍。平板式振捣器浇筑层最大厚度是200mm,在双层筋结构中还需根据情况减少厚度。
  4.养护
  砼浇注完毕后,早期应避免太阳光爆晒,混凝土表面宜加遮盖;应及时洒水养护,以保持砼表面经常湿润。低流态混凝土浇注完毕后,应加强养护,并延长养护时间。一般应在混凝土浇注完毕后12-18h内及开始养护,但在炎热、干旱气候情况下应提前养护;如采用特种水泥,应按专门规定执行。混凝土养护时间,根据所用水泥品种而定,但不应少于下表数值。重要部位和利用后期强度的混凝土,以及在干燥、炎热气候条件下,应延长养护时间(至少养护28天)。硅酸盐和普通硅酸盐水泥养护时间14天,火山灰质(矿渣、粉煤灰)硅酸盐水泥、硅酸盐大坝水泥等护时间21天.浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态;混凝土的养护用水应与拌制用水相同。采用塑料布覆盖养护的混凝土,其敞露的全部表面应用塑料布覆盖严密,并应保持塑料布内有凝结水。对大体积混凝土的养护,应根据气候条件采取控温措施;并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度,将温差控制在设计要求的范围以内;当设计无具体要求时,温差不宜超过250C。
  5.结语
  施工单位的自检,监理旁站、抽检,第三方检测,单元、分部、单位工程的验收,使混凝土结构的施工质量处于受控状态,提高混凝土结构的施工质量。
  参考文献:
  [1] 水工混凝土施工规范(SDJ207-82)[S].
  [2] 混凝土质量控制标准(GB50164-92)[S].
  [3] 小型水电站施工技术规范(SL172—96)[S].
  [4] 普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准(JGJ52—2006)[S].
  [5] 水工混凝土施工规范(SL677—2014)[S].
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