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摘 要:混凝土广泛用于各种工程建设项目,是目前用量最大的建筑结构材料。混凝土工程的质量,关系到建筑物及构筑物的结构安全,关系到千家万户的生命财产安全。本文简要论述了混凝土工程中容易产生的质量问题、原因分析以及提高混凝土施工质量的几项技术措施。
关健词:混凝土质量问题;原因分析;防治措施
一、影响混凝土强度的主要因素
混凝土质量的主要指标之一是抗压强度,从混凝土强度表达式不难看出,混凝土抗压强度与混凝土使用水泥的强度成正比,按公式计算,当水灰比相等时,高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。所以混凝土施工时切勿用错了水泥标号。另外,水灰比也与混凝土强度在成正比,当水灰比不变时,企图用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的,此时只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收缩和变形。
影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比,要控制好混凝土质量,最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比两个主要环节。其次粗骨料对混凝土强度也有一定影响,当石质强度相等时,碎石表面比卵石粗糙,它与水泥砂浆的粘结性比卵石强,当水灰比相等或配合比相同时,两种材料配制的混凝土,碎石的混凝土强度比卵石强。夏季要防暴晒脱水,冬季要保湿防冻害,一般采取贯穿蓄热法及蒸养法。
二、外加剂使用不当而造成质量事故
(一)此类事故的表现①混凝土浇筑后,局部或大部长时间不凝结硬化。②已浇筑完的混凝土结构物表面鼓包。
(二)避免这类质量事故发生必须重视的问题①外加剂与水泥的适应性。外加剂进场后,首先检查是否有出厂合格证,然后进行试配,掌握其特性:坍落度的耗时损失、凝结时间、减水率等,以确定能否使用;对于硬石膏作调?凝剂的水泥,这点尤其重要,以免混凝土搅拌成后,发生速凝或坍落度损失过快的问题。②外加剂的每一次投料,都必须严格按照配合比计量。计量器具必须经常进行校验,保证其灵敏度和准确度。③粉状外加剂要保持干燥状态,防止受潮结块。已经结块的粉状外加剂,应烘干、碾碎,过0.6mm筛后使用,以免含未碾成粉状的颗粒遇水膨胀,造成混凝土表面鼓包。
三、因混凝土出现裂缝而造成的质量事故
混凝土裂缝主要分为三类:一是由外部荷载(包括施工和使用阶段的静荷载、动荷载)引起的裂缝。二是内部应力(包括温度变化、体积收缩、不均匀沉降、化学反应等)引起的裂缝。三是由施工操作(如制作、脱模、养护、堆放、运输、吊装等)不当引起的裂缝。这里仅对内部应力引起的裂缝进行探讨。
(一)温度变化 混凝土由于温度变化发生体积变形、膨胀或收缩,这是材料固有的物理特性。当这种体积变化受到约束时就会产生内应力,这种应力如果超过了混凝土的抗拉强度,就会引起开裂。
例如大体积混凝土浇筑后,在硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,使混凝土表面与内部温差很大,如果内外表面温差超过25℃时,就会产生裂缝;有的体积较大或者较长的混凝土结构,在施工后几天或几十天中出现大量裂缝;有的在现浇楼板四周的墙体上出现的水平或斜裂缝。这些都是因为温度变化引起的裂缝。
(二)体积收缩 混凝土的收缩分为自身收缩,即水泥水化作用引起的体积收缩;塑性收缩,即在初凝结过程中发生化学的收缩;炭化收缩,即二氧化碳与水泥水化物发生化学反应引起的收缩、干缩;湿度收缩,即混凝土中多余水分蒸发,随着温度降低体积减少而发生的收缩,其收缩量占整个收缩量的绝大部分。收缩使混凝土的体积变小,在其内部也会产生内应力,当这种应力超过了混凝土的抗拉强度时,也会引起混凝土裂缝。
例如,有的混凝土结构体积并不大,但在混凝土终凝后,表面却出现了大量不规则的裂缝;有的在楼板拆模后,发现板和梁交界处出现的水平裂缝;有的结构较长,在冬季忽然降温或夏季突然降暴雨后,在混凝土构件表面出现的裂缝。这些大多是由于收缩引起的裂缝。
(三)不均匀沉降 如果结构物的基础不牢固,发生了不均匀沉降,导致结构变形,也会在其内部产生应力而造成混凝土构件开裂。这种情况在日常工作中也会时有发生。
(四)化学反应也会引起混凝土开裂 例如,碱骨料反应将引起混凝土体积膨胀而产生裂缝。氯离子的侵蚀引起钢筋锈蚀也会造成混凝土开裂。
四、商品混凝土质量控制
(一)配合比的确定是商品混凝土质量的前提
施工配合比应根据设计的混凝土强度等级和质量检验以及混凝土施工和易性等要求确定。充分考虑工程项目的特点、气候条件、混凝土输送方式等因素进行配制。审核水泥产地、品牌、品种、标号,砂、石产地、细度模数、含泥量等指标,外加剂、掺合料的选用、掺量及坍落度是否满足要求。商品混凝土的和易性是保证浇筑质量的主要因素。不应强调以强烈振捣来保障混凝土的浇筑质量,而应强调为施工提供具有良好和易性的便于振实的混凝土拌合物。也就是说混凝土拌合物应具有较大的流动性、可塑性,以利于浇筑振实,而且还应具有较好的粘聚性和保水性,以免产生离析、泌水等现象。而同时用水量和水灰比却不能增大,甚至应该降低,以保证或提高混凝土强度等技术性能。这一矛盾可以通过掺入减水剂的手段来解决。
(二)混凝土的浇筑质量要求
1、浇筑混凝土时,应注意防止混凝土的分层离析,混凝土拌合物运至浇筑地点后,应立即浇筑入模,混凝土由料斗,漏斗内卸出进行浇筑混凝土的高度不得超过2m,否则应采用串筒、斜槽、溜槽等下料。
2、浇筑混凝土应连续进行。如必须间歇时间宜缩短,应在前层混凝土凝结之前,将次层混凝土浇筑完毕。混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不得超过规范规定,当超过规定时间必须设置施工缝。
3、浇筑竖向结构混凝土前,底部应先填以50mm～100mm厚与混凝土成分相同的水泥砂浆,防止出现蜂窝、麻面。
4、混凝土在浇筑及静置过程中,应采取措施防止产生裂缝,混凝土因沉降及干缩产生的非结构性的表面裂缝,应在混凝土终凝前予以修整。在浇筑与拄和墙连成整体的梁和板时,应在拄和墙浇筑完毕后停歇1h～1.5h,使混凝土获得初步沉实后,再继续浇筑,以防止接缝出现裂缝。
(三)混凝土的养护控制
温度、湿度直接影响混凝土的强度,所以混凝土的养护,主要目的在于保持适宜的温湿度条件,一方面使混凝土免受不利温、湿度变化的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。
混凝土的养护方法、时间与自然温度、混凝土成分有关,当平均温度高于+5℃的条件下,用适当的材料对混凝土表面加以覆盖并浇水,应在混凝土浇筑完毕后的12h内进行,最少不得少于7d。当平均气温低于+5℃或混凝土的表面不便浇水时,也可使用塑料薄膜布养护和涂刷薄膜养生液,防止混凝土内部水分蒸发的方法进行养护。冬季施工一般采取综合蓄热及蒸养法。混凝土结构浇筑后,达到一定强度,方可拆模,不能急于拆模,以免引起混凝土表面的早期裂缝破坏混凝土结构。
(四)混凝土质量的验收
验收可以分成两个方面,一是外观和几何尺寸。二是内在质量,即实际强度。这两方面相辅相成,缺一不可并且在很多情况下,通过外观质量也可以反映出内在质量的优劣。外观检查主要是观察有无裂缝。蜂窝、麻面、露筋、空洞、连接部位疏松。锚筋松动等严重缺陷,如有发生,应进行返工或采取加固措施。几何尺寸检查主要是通过施测实量,确定构件是否能满足使用功能以及下步施工的要求,并对该产品的质量等级予以评定。
内在质量的验收最为重要,并具有否定权。主要通过检阅各种技术资料,如原材料化验单,施工记录,并在上述记录合格的基础上,根据混凝土试压报告单,分别采取方差未知或非统汁方法进行强度评定,验收合格后,方为完成了混凝土施工的全过程,质量控制也就告一段落,可以将产品交付使用。
因此,加强工程质量监督,既是一个技术问题,又是一个管理问题,我们必须以规范、规程为标准,严格操作、科学管理,用认真的态度控制好每一个环节,只有这样,才能够真正做到“百年大计,质量第一”。
关健词:混凝土质量问题;原因分析;防治措施
一、影响混凝土强度的主要因素
混凝土质量的主要指标之一是抗压强度,从混凝土强度表达式不难看出,混凝土抗压强度与混凝土使用水泥的强度成正比,按公式计算,当水灰比相等时,高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。所以混凝土施工时切勿用错了水泥标号。另外,水灰比也与混凝土强度在成正比,当水灰比不变时,企图用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的,此时只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收缩和变形。
影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比,要控制好混凝土质量,最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比两个主要环节。其次粗骨料对混凝土强度也有一定影响,当石质强度相等时,碎石表面比卵石粗糙,它与水泥砂浆的粘结性比卵石强,当水灰比相等或配合比相同时,两种材料配制的混凝土,碎石的混凝土强度比卵石强。夏季要防暴晒脱水,冬季要保湿防冻害,一般采取贯穿蓄热法及蒸养法。
二、外加剂使用不当而造成质量事故
(一)此类事故的表现①混凝土浇筑后,局部或大部长时间不凝结硬化。②已浇筑完的混凝土结构物表面鼓包。
(二)避免这类质量事故发生必须重视的问题①外加剂与水泥的适应性。外加剂进场后,首先检查是否有出厂合格证,然后进行试配,掌握其特性:坍落度的耗时损失、凝结时间、减水率等,以确定能否使用;对于硬石膏作调?凝剂的水泥,这点尤其重要,以免混凝土搅拌成后,发生速凝或坍落度损失过快的问题。②外加剂的每一次投料,都必须严格按照配合比计量。计量器具必须经常进行校验,保证其灵敏度和准确度。③粉状外加剂要保持干燥状态,防止受潮结块。已经结块的粉状外加剂,应烘干、碾碎,过0.6mm筛后使用,以免含未碾成粉状的颗粒遇水膨胀,造成混凝土表面鼓包。
三、因混凝土出现裂缝而造成的质量事故
混凝土裂缝主要分为三类:一是由外部荷载(包括施工和使用阶段的静荷载、动荷载)引起的裂缝。二是内部应力(包括温度变化、体积收缩、不均匀沉降、化学反应等)引起的裂缝。三是由施工操作(如制作、脱模、养护、堆放、运输、吊装等)不当引起的裂缝。这里仅对内部应力引起的裂缝进行探讨。
(一)温度变化 混凝土由于温度变化发生体积变形、膨胀或收缩,这是材料固有的物理特性。当这种体积变化受到约束时就会产生内应力,这种应力如果超过了混凝土的抗拉强度,就会引起开裂。
例如大体积混凝土浇筑后,在硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,使混凝土表面与内部温差很大,如果内外表面温差超过25℃时,就会产生裂缝;有的体积较大或者较长的混凝土结构,在施工后几天或几十天中出现大量裂缝;有的在现浇楼板四周的墙体上出现的水平或斜裂缝。这些都是因为温度变化引起的裂缝。
(二)体积收缩 混凝土的收缩分为自身收缩,即水泥水化作用引起的体积收缩;塑性收缩,即在初凝结过程中发生化学的收缩;炭化收缩,即二氧化碳与水泥水化物发生化学反应引起的收缩、干缩;湿度收缩,即混凝土中多余水分蒸发,随着温度降低体积减少而发生的收缩,其收缩量占整个收缩量的绝大部分。收缩使混凝土的体积变小,在其内部也会产生内应力,当这种应力超过了混凝土的抗拉强度时,也会引起混凝土裂缝。
例如,有的混凝土结构体积并不大,但在混凝土终凝后,表面却出现了大量不规则的裂缝;有的在楼板拆模后,发现板和梁交界处出现的水平裂缝;有的结构较长,在冬季忽然降温或夏季突然降暴雨后,在混凝土构件表面出现的裂缝。这些大多是由于收缩引起的裂缝。
(三)不均匀沉降 如果结构物的基础不牢固,发生了不均匀沉降,导致结构变形,也会在其内部产生应力而造成混凝土构件开裂。这种情况在日常工作中也会时有发生。
(四)化学反应也会引起混凝土开裂 例如,碱骨料反应将引起混凝土体积膨胀而产生裂缝。氯离子的侵蚀引起钢筋锈蚀也会造成混凝土开裂。
四、商品混凝土质量控制
(一)配合比的确定是商品混凝土质量的前提
施工配合比应根据设计的混凝土强度等级和质量检验以及混凝土施工和易性等要求确定。充分考虑工程项目的特点、气候条件、混凝土输送方式等因素进行配制。审核水泥产地、品牌、品种、标号,砂、石产地、细度模数、含泥量等指标,外加剂、掺合料的选用、掺量及坍落度是否满足要求。商品混凝土的和易性是保证浇筑质量的主要因素。不应强调以强烈振捣来保障混凝土的浇筑质量,而应强调为施工提供具有良好和易性的便于振实的混凝土拌合物。也就是说混凝土拌合物应具有较大的流动性、可塑性,以利于浇筑振实,而且还应具有较好的粘聚性和保水性,以免产生离析、泌水等现象。而同时用水量和水灰比却不能增大,甚至应该降低,以保证或提高混凝土强度等技术性能。这一矛盾可以通过掺入减水剂的手段来解决。
(二)混凝土的浇筑质量要求
1、浇筑混凝土时,应注意防止混凝土的分层离析,混凝土拌合物运至浇筑地点后,应立即浇筑入模,混凝土由料斗,漏斗内卸出进行浇筑混凝土的高度不得超过2m,否则应采用串筒、斜槽、溜槽等下料。
2、浇筑混凝土应连续进行。如必须间歇时间宜缩短,应在前层混凝土凝结之前,将次层混凝土浇筑完毕。混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不得超过规范规定,当超过规定时间必须设置施工缝。
3、浇筑竖向结构混凝土前,底部应先填以50mm～100mm厚与混凝土成分相同的水泥砂浆,防止出现蜂窝、麻面。
4、混凝土在浇筑及静置过程中,应采取措施防止产生裂缝,混凝土因沉降及干缩产生的非结构性的表面裂缝,应在混凝土终凝前予以修整。在浇筑与拄和墙连成整体的梁和板时,应在拄和墙浇筑完毕后停歇1h～1.5h,使混凝土获得初步沉实后,再继续浇筑,以防止接缝出现裂缝。
(三)混凝土的养护控制
温度、湿度直接影响混凝土的强度,所以混凝土的养护,主要目的在于保持适宜的温湿度条件,一方面使混凝土免受不利温、湿度变化的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。
混凝土的养护方法、时间与自然温度、混凝土成分有关,当平均温度高于+5℃的条件下,用适当的材料对混凝土表面加以覆盖并浇水,应在混凝土浇筑完毕后的12h内进行,最少不得少于7d。当平均气温低于+5℃或混凝土的表面不便浇水时,也可使用塑料薄膜布养护和涂刷薄膜养生液,防止混凝土内部水分蒸发的方法进行养护。冬季施工一般采取综合蓄热及蒸养法。混凝土结构浇筑后,达到一定强度,方可拆模,不能急于拆模,以免引起混凝土表面的早期裂缝破坏混凝土结构。
(四)混凝土质量的验收
验收可以分成两个方面,一是外观和几何尺寸。二是内在质量,即实际强度。这两方面相辅相成,缺一不可并且在很多情况下,通过外观质量也可以反映出内在质量的优劣。外观检查主要是观察有无裂缝。蜂窝、麻面、露筋、空洞、连接部位疏松。锚筋松动等严重缺陷,如有发生,应进行返工或采取加固措施。几何尺寸检查主要是通过施测实量,确定构件是否能满足使用功能以及下步施工的要求,并对该产品的质量等级予以评定。
内在质量的验收最为重要,并具有否定权。主要通过检阅各种技术资料,如原材料化验单,施工记录,并在上述记录合格的基础上,根据混凝土试压报告单,分别采取方差未知或非统汁方法进行强度评定,验收合格后,方为完成了混凝土施工的全过程,质量控制也就告一段落,可以将产品交付使用。
因此,加强工程质量监督,既是一个技术问题,又是一个管理问题,我们必须以规范、规程为标准,严格操作、科学管理,用认真的态度控制好每一个环节,只有这样,才能够真正做到“百年大计,质量第一”。