影響混凝土質量的諸多因素及防治措施摘 要:結合南京地鐵工程,從原材料、配合比、生產攪拌、運輸、施工澆筑、養護等諸方面,分析各種因素對混凝土質量的影響,提出相應防治措施,強調綜合控制理念。關鍵詞:南京地鐵;混凝土;質量;影響因素;防治措施 混凝土廣泛應用于建筑、交通、水利等工程建設中,是工程結構的重要組成部分,其質量直接影響到整個工程的質量。因此,有必要分析影響混凝土質量的各種因素,提出合理的控制和改進措施。 南京地鐵對工程質量十分重視,專門成立質量檢測中心,對混凝土從材料源頭上控制,在施工過程中控制,在后期養護中控制,把握好每一個環節,確保地鐵工程混凝土的質量。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ＴＡ1標項目部施工,天津新亞太監理公司監理,專用線高架橋箱梁混凝土設計強度等級為Ｃ50,箱梁混凝土從2002年8月開始澆筑,到2003年1月結束。1.2數理統計 專用線高架橋箱梁共送檢混凝土試塊24組,根據其抗壓強度測試結果,用數理方法進行統計分析,結果如表1所示。
1.4分析評價 統計結果表明,高架橋箱梁混凝土標號雖然較高,但是均方差和變異系數都很小,混凝土強度保證率比較高,從強度波動圖亦可看出混凝土強度總體比較穩定;通過檢查評定,結構實體混凝土達到了內實外光的效果。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、經濟和美觀要求。2混凝土質量影響因素及控制措施 根據筆者在南京地鐵工程建設中的體會,要控制好混凝土質量,首先要分析影響混凝土質量的各種因素,方能對癥下藥。經總結,影響混凝土質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,原材料品質的優劣直接影響到混凝土質量的好壞,因此首先要把好原材料質量關。 (1)水泥的強度和體積安定性直接影響混凝土的質量。水泥的強度上下波動,混凝土的強度就會發生相應的變化;水泥的體積安定性差,就會使混凝土產生膨脹性裂縫。因此,要選擇好水泥品種,根據經驗,大水泥廠生產的水泥質量比較穩定可靠。 (2)黃砂最關鍵的是細度模數和含泥量,砂子太細或含泥過多,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度,而且影響抗凍性、抗滲性和耐久性。因此,混凝土最好采用中粗砂,且含泥量和有機質的含量必須滿足規范要求。 (3)石子主要控制好級配、針片狀含量和壓碎值。經調研,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,且在生產中切實可行,還值得進一步探討研究。 (4)現在南京地區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。根據體會,一定要選擇信譽好的,設備比較先進的混凝土廠家,同時必須到現場對原材料進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計的三個基本參數,它們與混凝土各項性能之間有著非常密切的關系。確定這三個基本參數的基本原則是:在滿足混凝土強度和耐久性的基礎上,確定混凝土水灰比,在滿足混凝土施工要求的和易性基礎上,根據粗骨料的規格確定混凝土單位用水量,砂在骨料中的數量應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,在使用前均進行現場試配,然后根據試配結果來選擇確定配合比。當然,在施工實踐中必須注意到配合比控制也是一個動態過程,不是一成不變的,要及時了解原材料狀況的動態信息,還要注意天氣和季節的變化,要根據實際情況及時適當地調整和修改施工配合比。2.3混凝土生產 混凝土生產過程中要注意兩個問題: (1)計量設備:混凝土攪拌站計量設備應定期校驗,保證準確,特別是外加劑計量。經調查發現,存在不少問題。由于計量不準,導致混凝土塌落度不穩定,甚至長時間不凝固,個別情況甚至造成嚴重的質量事故。 (2)攪拌時間:混凝土的生產攪拌時間長短與混凝土的強度和均勻性有關,應從多次試驗和生產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性產生極大影響,太長會產生泌水和離析現象。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運輸,受到運輸機械、氣候條件、交通狀況等因素的影響,在此過程中如出現意外(如長時間堵車)或不規范行為(如往混凝土內加水),混凝土的質量就會受到影響。因此,要加強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工地,必須建立嚴格的收發制度。南京地鐵工程要求混凝土出廠時要出具詳細的發料單據,填好收料單位、工程名稱、混凝土強度等級、坍落度、發車時間等內容,運至現場后要嚴格執行驗收程序,填寫到達時間及驗收人,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量也有很大影響,在澆筑過程中,特別應注意以下幾點: (1)模板支設:模板支架要穩定牢固,模板接縫要嚴密,要清除模板表面的灰漿等垢物,刷好隔離劑,以防支架失穩、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,待出現泛漿或混凝土不下沉時即可停止振搗。混凝土振搗應連續、均勻,不得少振、漏振和過振。少振、漏振會引起混凝土不密實,甚至出現空洞等;過振會導致混凝土產生泌水和分層離析現象。混凝土澆筑后1～1.5ｈ,有條件的工地可對混凝土進行二次復振,復振可提高混凝土強度10%左右,同時,復振還可以使混凝土二次液化以愈合構件的早期微裂縫。 (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量。抹壓應在混凝土初凝后、終凝前進行,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,第二遍應重點尋找裂縫,抹壓時用木抹子拍打,產生振動壓力,使混凝土再次液化,愈合裂縫。2.6 養護 混凝土成型后的養護也直接影響混凝土的質量。混凝土終凝后,水泥還在繼續水化,混凝土強度在不斷增長。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生干縮裂縫。特別要注意混凝土的早期養護、夏季養護、冬季養護和位于通風口部位的混凝土養護。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度,也是混凝土進行質量評定的主要依據,因此,混凝土試件必須認真制作,妥善養護。一方面,如果混凝土試件制作馬虎,不注意養護,則容易導致混凝土試件不合格,而實際上混凝土實體強度是滿足要求的,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,結果混凝土試件是合格了,但混凝土實體質量到底如何很難確定,容易造成工程質量隱患。因此,制作試件一定要認認真真,實事求是,工地試驗室的建設也不能馬虎隨便,特別是在冬天,養護條件太差很容易造成混凝土試件的不合格。3 混凝土供應商和施工承包商的配合 混凝土的質量歸根結底由兩家控制決定,一是混凝土供應商,必須提供高品質的混凝土;二是施工承包商,必須按規范施工,按要求養護。混凝土供應商和施工承包商應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,一定要通力合作,遇到問題協商解決。承包商應負責施工現場運行路線暢通和夜間施工照明等,供應商應保證足夠數量的混凝土運輸攪拌車,以確保混凝土連續供應,從而才能保證施工連續澆筑,否則混凝土容易產生冷縫,在樁基工程中,還容易造成斷樁。4結語 混凝土的質量控制是一個系統工程,影響因素眾多,且有許多不確定因素。但是,只要各方(主要指混凝土供應商和施工承包商,另外還包括監理和業主)共同努力,思想上高度重視,管理上比較到位,技術上再做些改進,按要求生產,按規范施工,把握好每一個環節,如南京地鐵工程一樣,實行全面質量管理和綜合動態控制,混凝土的質量是有保證的,完全能做到內實外光。參考文獻:[1]于秀梅,韓寶群.混凝土質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.商品混凝土質量事故預防對策[Ｊ].建筑技術,2002,(4).[3]符芳.建筑材料[Ｍ].東南大學出版社,1999,8.
1.4分析評價 統計結果表明,高架橋箱梁混凝土標號雖然較高,但是均方差和變異系數都很小,混凝土強度保證率比較高,從強度波動圖亦可看出混凝土強度總體比較穩定;通過檢查評定,結構實體混凝土達到了內實外光的效果。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、經濟和美觀要求。2混凝土質量影響因素及控制措施 根據筆者在南京地鐵工程建設中的體會,要控制好混凝土質量,首先要分析影響混凝土質量的各種因素,方能對癥下藥。經總結,影響混凝土質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,原材料品質的優劣直接影響到混凝土質量的好壞,因此首先要把好原材料質量關。 (1)水泥的強度和體積安定性直接影響混凝土的質量。水泥的強度上下波動,混凝土的強度就會發生相應的變化;水泥的體積安定性差,就會使混凝土產生膨脹性裂縫。因此,要選擇好水泥品種,根據經驗,大水泥廠生產的水泥質量比較穩定可靠。 (2)黃砂最關鍵的是細度模數和含泥量,砂子太細或含泥過多,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度,而且影響抗凍性、抗滲性和耐久性。因此,混凝土最好采用中粗砂,且含泥量和有機質的含量必須滿足規范要求。 (3)石子主要控制好級配、針片狀含量和壓碎值。經調研,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,且在生產中切實可行,還值得進一步探討研究。 (4)現在南京地區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。根據體會,一定要選擇信譽好的,設備比較先進的混凝土廠家,同時必須到現場對原材料進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計的三個基本參數,它們與混凝土各項性能之間有著非常密切的關系。確定這三個基本參數的基本原則是:在滿足混凝土強度和耐久性的基礎上,確定混凝土水灰比,在滿足混凝土施工要求的和易性基礎上,根據粗骨料的規格確定混凝土單位用水量,砂在骨料中的數量應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,在使用前均進行現場試配,然后根據試配結果來選擇確定配合比。當然,在施工實踐中必須注意到配合比控制也是一個動態過程,不是一成不變的,要及時了解原材料狀況的動態信息,還要注意天氣和季節的變化,要根據實際情況及時適當地調整和修改施工配合比。2.3混凝土生產 混凝土生產過程中要注意兩個問題: (1)計量設備:混凝土攪拌站計量設備應定期校驗,保證準確,特別是外加劑計量。經調查發現,存在不少問題。由于計量不準,導致混凝土塌落度不穩定,甚至長時間不凝固,個別情況甚至造成嚴重的質量事故。 (2)攪拌時間:混凝土的生產攪拌時間長短與混凝土的強度和均勻性有關,應從多次試驗和生產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性產生極大影響,太長會產生泌水和離析現象。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運輸,受到運輸機械、氣候條件、交通狀況等因素的影響,在此過程中如出現意外(如長時間堵車)或不規范行為(如往混凝土內加水),混凝土的質量就會受到影響。因此,要加強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工地,必須建立嚴格的收發制度。南京地鐵工程要求混凝土出廠時要出具詳細的發料單據,填好收料單位、工程名稱、混凝土強度等級、坍落度、發車時間等內容,運至現場后要嚴格執行驗收程序,填寫到達時間及驗收人,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量也有很大影響,在澆筑過程中,特別應注意以下幾點: (1)模板支設:模板支架要穩定牢固,模板接縫要嚴密,要清除模板表面的灰漿等垢物,刷好隔離劑,以防支架失穩、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,待出現泛漿或混凝土不下沉時即可停止振搗。混凝土振搗應連續、均勻,不得少振、漏振和過振。少振、漏振會引起混凝土不密實,甚至出現空洞等;過振會導致混凝土產生泌水和分層離析現象。混凝土澆筑后1～1.5ｈ,有條件的工地可對混凝土進行二次復振,復振可提高混凝土強度10%左右,同時,復振還可以使混凝土二次液化以愈合構件的早期微裂縫。 (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量。抹壓應在混凝土初凝后、終凝前進行,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,第二遍應重點尋找裂縫,抹壓時用木抹子拍打,產生振動壓力,使混凝土再次液化,愈合裂縫。2.6 養護 混凝土成型后的養護也直接影響混凝土的質量。混凝土終凝后,水泥還在繼續水化,混凝土強度在不斷增長。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生干縮裂縫。特別要注意混凝土的早期養護、夏季養護、冬季養護和位于通風口部位的混凝土養護。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度,也是混凝土進行質量評定的主要依據,因此,混凝土試件必須認真制作,妥善養護。一方面,如果混凝土試件制作馬虎,不注意養護,則容易導致混凝土試件不合格,而實際上混凝土實體強度是滿足要求的,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,結果混凝土試件是合格了,但混凝土實體質量到底如何很難確定,容易造成工程質量隱患。因此,制作試件一定要認認真真,實事求是,工地試驗室的建設也不能馬虎隨便,特別是在冬天,養護條件太差很容易造成混凝土試件的不合格。3 混凝土供應商和施工承包商的配合 混凝土的質量歸根結底由兩家控制決定,一是混凝土供應商,必須提供高品質的混凝土;二是施工承包商,必須按規范施工,按要求養護。混凝土供應商和施工承包商應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,一定要通力合作,遇到問題協商解決。承包商應負責施工現場運行路線暢通和夜間施工照明等,供應商應保證足夠數量的混凝土運輸攪拌車,以確保混凝土連續供應,從而才能保證施工連續澆筑,否則混凝土容易產生冷縫,在樁基工程中,還容易造成斷樁。4結語 混凝土的質量控制是一個系統工程,影響因素眾多,且有許多不確定因素。但是,只要各方(主要指混凝土供應商和施工承包商,另外還包括監理和業主)共同努力,思想上高度重視,管理上比較到位,技術上再做些改進,按要求生產,按規范施工,把握好每一個環節,如南京地鐵工程一樣,實行全面質量管理和綜合動態控制,混凝土的質量是有保證的,完全能做到內實外光。參考文獻:[1]于秀梅,韓寶群.混凝土質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.商品混凝土質量事故預防對策[Ｊ].建筑技術,2002,(4).[3]符芳.建筑材料[Ｍ].東南大學出版社,1999,8.