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中图分类号:U445.57 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
摘要:工民建中的民用住宅、办公楼(梁、板、拄、基础),水工建筑中的厂房(基础、梁、板、柱)。大坝、桥梁等工程建筑物的结构安全和防渗等绝大多数由混凝土和钢筋混凝土承担,因此混凝土的质量在工程建筑物中显得尤其重要。混凝土施工的工艺水平、施工队伍的素质、原材料的质量等因素给混凝土施工的质量控制带来一定困难。本文就如何控制好混凝土工程的施工质量提出几点见解,供同仁参考。
关键词:工民建;混凝土;施工;质量控制
Abstract: the construction of residential, office buildings (beam, plate, on the basis of hydraulic structures,), the plant (foundation, beams, plates, columns). The dam, bridge engineering building structure safety and leakage of the vast majority of concrete and reinforced concrete bear, so the quality of concrete in the buildings seem particularly important in. Factors of technology level, the construction team of concrete construction quality, the quality of the raw materials for the quality control of concrete construction has brought certain difficulties. This paper puts forward some opinions on how to control construction quality of concrete engineering, for reference.
Keywords: Civil Engineering; concrete; construction; quality control
混凝土是由水泥、砂、石和水拌合后,水泥水化反應形成凝胶,将砂、石胶结而成具有一定强度的固体复合材料。其内部结构为:水和水泥作用形成水泥浆,水泥浆包裹在砂的表面,并填充于砂的空隙中成为砂浆,砂浆又包裹在石子的表面,并填充砂子的空隙。水泥浆将砂、石牢固地胶结为一整体,使混凝土具有所需的强度、耐久性等性能。混凝由于土自身的特殊性能在水利水电工程、桥梁工程等土木工程领域发挥着极其重要作用。但是混凝土原材料质量、混凝土配合比、混凝土的搅拌和输送、混凝土浇筑、养护及拆模等施工工艺对混凝土质量有较大的影响,施工过程中需对其进行严格的质量控制。
1 原材料的质量控制:
原材料是组成混凝土的基础,原材料品质的优劣直接影响到混凝土质量的好坏,因此首先要把好原材料质量关。
1.1水泥的强度和体积安定性直接影响混凝土的质量。水泥的强度上下波动,混凝土的强度就会发生相应的变化;水泥的体积安定性差,就会使混凝土产生膨胀性裂缝。因此,要选择好水泥品种,根据经验,大水泥厂生产的水泥质量比较稳定可靠。
1.2石子主要控制好级配、针片状含量和压碎值。经调研,目前,好多混凝土厂家的石子级配都不是很好。因此,如何确保石子级配连续,且在生产中切实可行,还值得进一步探讨研究。
1.3砂最关键的是细度模数和含泥量,砂子太细或含泥过多,会增加混凝土的干缩裂缝。另外,砂石中含泥量高,不仅影响混凝土的强度,而且影响抗冻性、抗渗性和耐久性。因此,混凝土最好采用中粗砂,且含泥量和有机质的含量必须满足规范要求。
1.4混凝土拌和所用的水中,不应含有影响水泥水化和混凝土质量的有害物质,如使用有机杂质的沼泽水、海水等拌制混凝土,则会在混凝土表面形成盐霜。
在混凝土生产过程中,对原材料的质量控制,除经常性的检测外,还要求质量控制人员随时掌握其含量的变化规律,并拟定相应的对策措施,如:砂石的含泥量超出标准要求时,及时反馈给生产部门,及时筛选并采取能保证混凝土质量的其它有效措施;砂子含水率通过干炒法测定,及时根据测定的含水率来调整混凝土配合比中的实际用水量和集料用量;对于相同标号之间水泥活性的变异,通过胶砂强度试验快速测定,根据水泥活性结果予以调整混凝土的配合比。水泥、砂、石子各性能指标必需达到规范要求。
2 科学配制混凝土是保证质量的先决条件
2.1 混凝土施工配合比的换算
试验室所确定的配合比,其各级骨料不含有超逊径颗粒,且以饱和面干状态。但施工时,各级骨料中常含有一定量超逊径颗粒,而且其含水量常超过饱和面干状态。因此应根据实测骨料超逊径含量及砂石表面含水率,将试验室配合比换算为施工配合比。其目的在于准确的实现试验室配合比,而不是改变试验室配合比。
调整量=(该级超径量与逊径量之和)-(次一级超径量+上一级逊径量)
2.2 混凝土施工配合比的调整
试验室所确定的混凝土配合比,其和易性不一定能与实际施工条件完全适合,或当施工设备、运输方法或运输距离,施工气候等条件发生变化时,所要求的混凝土坍落度也随之改变。为保证混凝土和易性符合施工要求,需将混凝土含水率及用水量做适当调整(保持水灰比不变)。
2.3 混凝土配合比,需满足工程技术性能及施工工艺的要求,才能保证混凝土顺利施工 及达到工程要求的强度等性能。
水工素混凝土和少筋混凝土配制坍落度一般为3-5cm,配筋率超过1%的钢筋混凝土配制坍落度一般为7-9cm,对于桥梁施工中的箱梁采用泵送施工,混凝土配制坍落度一般为10-14cm,初凝时间在4小时以上,强度为45Mpa的缓凝早强混凝土;灌注桩要求配制强度为35Mpa,凝结时间在10小时以上,坍落度一般为18-22cm的大坍落度超缓凝混凝土。按通常的配制方法使混凝土达到上述工程技术性能是困难的,为改善混凝土性能,提高混凝土强度,达到工程各部位对混凝土各种性能的要求,在混凝土中掺入不同类型的外加剂,改善混凝土性能的科学配制,优化混凝土的配合比,在施工中效果明显。
灌注桩用混凝土,按通常的配制方法,当水泥用量为420kg/m3(水灰比为0.56)时,混凝土的强度才能达到35Mpa,但由于坍落度(18-22cm)过大,均质性差,和易性不好,凝结时间也达不到缓凝10h,以上的超大型缓凝要求。在配制混凝土中掺入1%的减水剂优化配合比。水泥用量每1m3混凝土可节省40公斤左右,而且在坍落度达到18-22cm情况下,均质性、和易性良好,凝结时间也可以缓凝到10h以上。优化配合比后的混凝土和易性、缓凝作用良好,在灌注桩混凝土施工中消除了卡管或断桩等事故,保证了顺利施工。并且混凝土的7天强度也比通常不掺外加剂配制的混凝土提高20%左右。
可见,科学配制混凝土,早期强度明显提高,加快模板周转,加快施工速度,其技术、经济综合效益十分显著。
3 和易性是决定混凝土质量的主要因素
和易性是混凝土拌和物的流动性,粘聚性,保水性等多种性能的综合表述。当混凝土拌和和易性不良时,则混凝土可能振捣不实或发生离析现象,产生质量缺陷。混凝土的和易性良好,混凝土易振实,且不发生离析,能够获得均质密实良好的混凝土浇筑质量。通常一些人配制混凝土选用低水量、低坍落度,强调以振实工艺来保障混凝土质量,其实这样易产生蜂窝,孔洞等质量缺陷。实践表明,和易性良好的混凝土才便于振实,且应具有大些的流动性或可塑性,以利于浇筑振实,且应具有较好的粘聚性和保水性,以免产生离析,泌水现象。现在通过掺高效减水剂来提高混凝土的和易性
4 混凝土浇筑振捣过程是混凝土质量控制的主要环节
混凝土配合比设计、原材料的质量、配料准确、搅拌均匀运输,浇筑振实成型,养护等整个施工环节中,浇筑振实成型是主要的环节。
在混凝土浇筑成型时,由于没有振实所产生的外观上的气孔、麻面、蜂窝、孔洞、裂隙等质量问题,易引起重视,但由于振搗不良,所产生的内部蜂窝、孔洞所导致的内在质量问题,人们容易忽视。而混凝土内在质量缺陷,同样引起混凝土结构物的破坏。所以,混凝土振捣应引起施工人员足够重视,质检员应采取相应的有效措施,使混凝土振捣良好。
5 混凝土受各种因素影响而产生变形也要引起足够重视。
混凝土的变形主要有硬化过程的自生体积变形,湿胀干缩变形,温度变形和在荷载作用下的变形。混凝土的湿胀干缩是由于混凝土中水分的变形而引起的,干缩裂缝产生的原因是:混凝土成形后,养护不良,受到风吹日晒,表面水分蒸发快、体积收缩受到内部混凝土的约束,出现拉应力,引起混凝土表面开裂;或者构件水分蒸发,产生的体积收缩受到地基或垫层的约束,而出现干缩裂缝;混凝土构件长期露天堆放,表面湿度经常发生剧烈变化;采用含泥量多的粉砂配制混凝土;混凝土受到过度振捣,表面形成水泥含量较多的砂浆层;后张法预应力构件露天生产后长期不张拉等。
大体积混凝土所产生的裂缝,大多数属于温度裂缝,其中表面裂缝又占绝大多数。由于贯穿裂缝将危及大坝安全运行,而少数表面裂缝在一定条件下,可能继续发展成贯穿裂缝,因此分析工程特性,坝址、气候和工程特点,合理地确定混凝土抗裂指标,稳定温度场,分缝分块,温控标准及防裂措施对于保证混凝土质量至关重要的。
混凝土结构及构件产生裂缝是一种常见的质量通病,要进行事先控制,从以下几点注意:材料、半成品质量的控制。水泥安定性良好;砂石级配通过试验要优良,砂不要过细,砂石含泥土、石粉不能超标,不能使用反应性骨料,科学地采用合理的配合比,根据外界环境温度采用水化热适宜的水泥;建筑和结构构造进行检查,结构整体性和变形缝设置应合理;结构受力上,应进行设计断面、应力情况、超载、抗裂验算;施工工艺方面控制。水泥用量与用水量不宜过多;混凝土拌和要均匀;配合比控制要准;浇筑要按一定顺序进行;浇筑方法要妥当;浇筑速度不能过快,振捣要实;模板不能变形、漏水漏浆;钢筋保护层要适宜,浇筑中不能碰撞钢筋;施工缝处理好;拆模、加荷不能过早;施工不能超载;及时养护,不要受冻;注意地基变形和温、湿度变形;混凝土不能受到酸碱腐蚀,火灾、高温、地震也会使混凝土受到破坏。
混凝土的养护
6.1 混凝土养护的目的
混凝土浇捣后,之所以能逐渐凝结硬化,主要是因为水泥水化作用的结果,而水化作用则需要适当的温度和湿度条件,因此为了保证混凝土有适宜的硬化条件,使其强度不断增长,必须对混凝土进行养护。混凝土浇注后,如气候炎热、空气干燥,不及时进行养护,混凝土中水分会蒸发过快,形成脱水现象,会使已形成凝胶体的水泥颗粒不能充分水化,不能转化为稳定的结晶,缺乏足够的粘结力,从而会在混凝土表面出现片状或粉状脱落。此外,在混凝土尚未具备足够的强度时,水分过早的蒸发还会产生较大的收缩变形,出现干缩裂纹,影响混凝土的耐久性和整体性。所以混凝土浇筑后初期阶段的养护非常重要,混凝土终凝后应立即进行养护,干硬性混凝土应于浇筑完毕后立即进行养护。
6.2 混凝土表面的养护要求
(1) 塑性混凝土应在浇筑完毕后6-18小时内开始洒水养护,低塑性混凝土宜在浇筑完毕后立即进行洒水养护。
(2) 混凝土应该连续养护,养护期内必须确保混凝土表面处于湿润状态。
(3) 混凝土养护时间不宜少于28天。
结束语
每一位负责质量的人员必需注意预防质量缺陷的发生或尽早地发现施工中可能出现的缺陷,以不误时机地采取补救措施,所有的施工人员、监理人员都应当随时监控混凝土的配制、搅拌、浇筑和养护等过程。混凝土工程质量的好坏,是由设计人员、监理人员和施工人员共同努力的结果
摘要:工民建中的民用住宅、办公楼(梁、板、拄、基础),水工建筑中的厂房(基础、梁、板、柱)。大坝、桥梁等工程建筑物的结构安全和防渗等绝大多数由混凝土和钢筋混凝土承担,因此混凝土的质量在工程建筑物中显得尤其重要。混凝土施工的工艺水平、施工队伍的素质、原材料的质量等因素给混凝土施工的质量控制带来一定困难。本文就如何控制好混凝土工程的施工质量提出几点见解,供同仁参考。
关键词:工民建;混凝土;施工;质量控制
Abstract: the construction of residential, office buildings (beam, plate, on the basis of hydraulic structures,), the plant (foundation, beams, plates, columns). The dam, bridge engineering building structure safety and leakage of the vast majority of concrete and reinforced concrete bear, so the quality of concrete in the buildings seem particularly important in. Factors of technology level, the construction team of concrete construction quality, the quality of the raw materials for the quality control of concrete construction has brought certain difficulties. This paper puts forward some opinions on how to control construction quality of concrete engineering, for reference.
Keywords: Civil Engineering; concrete; construction; quality control
混凝土是由水泥、砂、石和水拌合后,水泥水化反應形成凝胶,将砂、石胶结而成具有一定强度的固体复合材料。其内部结构为:水和水泥作用形成水泥浆,水泥浆包裹在砂的表面,并填充于砂的空隙中成为砂浆,砂浆又包裹在石子的表面,并填充砂子的空隙。水泥浆将砂、石牢固地胶结为一整体,使混凝土具有所需的强度、耐久性等性能。混凝由于土自身的特殊性能在水利水电工程、桥梁工程等土木工程领域发挥着极其重要作用。但是混凝土原材料质量、混凝土配合比、混凝土的搅拌和输送、混凝土浇筑、养护及拆模等施工工艺对混凝土质量有较大的影响,施工过程中需对其进行严格的质量控制。
1 原材料的质量控制:
原材料是组成混凝土的基础,原材料品质的优劣直接影响到混凝土质量的好坏,因此首先要把好原材料质量关。
1.1水泥的强度和体积安定性直接影响混凝土的质量。水泥的强度上下波动,混凝土的强度就会发生相应的变化;水泥的体积安定性差,就会使混凝土产生膨胀性裂缝。因此,要选择好水泥品种,根据经验,大水泥厂生产的水泥质量比较稳定可靠。
1.2石子主要控制好级配、针片状含量和压碎值。经调研,目前,好多混凝土厂家的石子级配都不是很好。因此,如何确保石子级配连续,且在生产中切实可行,还值得进一步探讨研究。
1.3砂最关键的是细度模数和含泥量,砂子太细或含泥过多,会增加混凝土的干缩裂缝。另外,砂石中含泥量高,不仅影响混凝土的强度,而且影响抗冻性、抗渗性和耐久性。因此,混凝土最好采用中粗砂,且含泥量和有机质的含量必须满足规范要求。
1.4混凝土拌和所用的水中,不应含有影响水泥水化和混凝土质量的有害物质,如使用有机杂质的沼泽水、海水等拌制混凝土,则会在混凝土表面形成盐霜。
在混凝土生产过程中,对原材料的质量控制,除经常性的检测外,还要求质量控制人员随时掌握其含量的变化规律,并拟定相应的对策措施,如:砂石的含泥量超出标准要求时,及时反馈给生产部门,及时筛选并采取能保证混凝土质量的其它有效措施;砂子含水率通过干炒法测定,及时根据测定的含水率来调整混凝土配合比中的实际用水量和集料用量;对于相同标号之间水泥活性的变异,通过胶砂强度试验快速测定,根据水泥活性结果予以调整混凝土的配合比。水泥、砂、石子各性能指标必需达到规范要求。
2 科学配制混凝土是保证质量的先决条件
2.1 混凝土施工配合比的换算
试验室所确定的配合比,其各级骨料不含有超逊径颗粒,且以饱和面干状态。但施工时,各级骨料中常含有一定量超逊径颗粒,而且其含水量常超过饱和面干状态。因此应根据实测骨料超逊径含量及砂石表面含水率,将试验室配合比换算为施工配合比。其目的在于准确的实现试验室配合比,而不是改变试验室配合比。
调整量=(该级超径量与逊径量之和)-(次一级超径量+上一级逊径量)
2.2 混凝土施工配合比的调整
试验室所确定的混凝土配合比,其和易性不一定能与实际施工条件完全适合,或当施工设备、运输方法或运输距离,施工气候等条件发生变化时,所要求的混凝土坍落度也随之改变。为保证混凝土和易性符合施工要求,需将混凝土含水率及用水量做适当调整(保持水灰比不变)。
2.3 混凝土配合比,需满足工程技术性能及施工工艺的要求,才能保证混凝土顺利施工 及达到工程要求的强度等性能。
水工素混凝土和少筋混凝土配制坍落度一般为3-5cm,配筋率超过1%的钢筋混凝土配制坍落度一般为7-9cm,对于桥梁施工中的箱梁采用泵送施工,混凝土配制坍落度一般为10-14cm,初凝时间在4小时以上,强度为45Mpa的缓凝早强混凝土;灌注桩要求配制强度为35Mpa,凝结时间在10小时以上,坍落度一般为18-22cm的大坍落度超缓凝混凝土。按通常的配制方法使混凝土达到上述工程技术性能是困难的,为改善混凝土性能,提高混凝土强度,达到工程各部位对混凝土各种性能的要求,在混凝土中掺入不同类型的外加剂,改善混凝土性能的科学配制,优化混凝土的配合比,在施工中效果明显。
灌注桩用混凝土,按通常的配制方法,当水泥用量为420kg/m3(水灰比为0.56)时,混凝土的强度才能达到35Mpa,但由于坍落度(18-22cm)过大,均质性差,和易性不好,凝结时间也达不到缓凝10h,以上的超大型缓凝要求。在配制混凝土中掺入1%的减水剂优化配合比。水泥用量每1m3混凝土可节省40公斤左右,而且在坍落度达到18-22cm情况下,均质性、和易性良好,凝结时间也可以缓凝到10h以上。优化配合比后的混凝土和易性、缓凝作用良好,在灌注桩混凝土施工中消除了卡管或断桩等事故,保证了顺利施工。并且混凝土的7天强度也比通常不掺外加剂配制的混凝土提高20%左右。
可见,科学配制混凝土,早期强度明显提高,加快模板周转,加快施工速度,其技术、经济综合效益十分显著。
3 和易性是决定混凝土质量的主要因素
和易性是混凝土拌和物的流动性,粘聚性,保水性等多种性能的综合表述。当混凝土拌和和易性不良时,则混凝土可能振捣不实或发生离析现象,产生质量缺陷。混凝土的和易性良好,混凝土易振实,且不发生离析,能够获得均质密实良好的混凝土浇筑质量。通常一些人配制混凝土选用低水量、低坍落度,强调以振实工艺来保障混凝土质量,其实这样易产生蜂窝,孔洞等质量缺陷。实践表明,和易性良好的混凝土才便于振实,且应具有大些的流动性或可塑性,以利于浇筑振实,且应具有较好的粘聚性和保水性,以免产生离析,泌水现象。现在通过掺高效减水剂来提高混凝土的和易性
4 混凝土浇筑振捣过程是混凝土质量控制的主要环节
混凝土配合比设计、原材料的质量、配料准确、搅拌均匀运输,浇筑振实成型,养护等整个施工环节中,浇筑振实成型是主要的环节。
在混凝土浇筑成型时,由于没有振实所产生的外观上的气孔、麻面、蜂窝、孔洞、裂隙等质量问题,易引起重视,但由于振搗不良,所产生的内部蜂窝、孔洞所导致的内在质量问题,人们容易忽视。而混凝土内在质量缺陷,同样引起混凝土结构物的破坏。所以,混凝土振捣应引起施工人员足够重视,质检员应采取相应的有效措施,使混凝土振捣良好。
5 混凝土受各种因素影响而产生变形也要引起足够重视。
混凝土的变形主要有硬化过程的自生体积变形,湿胀干缩变形,温度变形和在荷载作用下的变形。混凝土的湿胀干缩是由于混凝土中水分的变形而引起的,干缩裂缝产生的原因是:混凝土成形后,养护不良,受到风吹日晒,表面水分蒸发快、体积收缩受到内部混凝土的约束,出现拉应力,引起混凝土表面开裂;或者构件水分蒸发,产生的体积收缩受到地基或垫层的约束,而出现干缩裂缝;混凝土构件长期露天堆放,表面湿度经常发生剧烈变化;采用含泥量多的粉砂配制混凝土;混凝土受到过度振捣,表面形成水泥含量较多的砂浆层;后张法预应力构件露天生产后长期不张拉等。
大体积混凝土所产生的裂缝,大多数属于温度裂缝,其中表面裂缝又占绝大多数。由于贯穿裂缝将危及大坝安全运行,而少数表面裂缝在一定条件下,可能继续发展成贯穿裂缝,因此分析工程特性,坝址、气候和工程特点,合理地确定混凝土抗裂指标,稳定温度场,分缝分块,温控标准及防裂措施对于保证混凝土质量至关重要的。
混凝土结构及构件产生裂缝是一种常见的质量通病,要进行事先控制,从以下几点注意:材料、半成品质量的控制。水泥安定性良好;砂石级配通过试验要优良,砂不要过细,砂石含泥土、石粉不能超标,不能使用反应性骨料,科学地采用合理的配合比,根据外界环境温度采用水化热适宜的水泥;建筑和结构构造进行检查,结构整体性和变形缝设置应合理;结构受力上,应进行设计断面、应力情况、超载、抗裂验算;施工工艺方面控制。水泥用量与用水量不宜过多;混凝土拌和要均匀;配合比控制要准;浇筑要按一定顺序进行;浇筑方法要妥当;浇筑速度不能过快,振捣要实;模板不能变形、漏水漏浆;钢筋保护层要适宜,浇筑中不能碰撞钢筋;施工缝处理好;拆模、加荷不能过早;施工不能超载;及时养护,不要受冻;注意地基变形和温、湿度变形;混凝土不能受到酸碱腐蚀,火灾、高温、地震也会使混凝土受到破坏。
混凝土的养护
6.1 混凝土养护的目的
混凝土浇捣后,之所以能逐渐凝结硬化,主要是因为水泥水化作用的结果,而水化作用则需要适当的温度和湿度条件,因此为了保证混凝土有适宜的硬化条件,使其强度不断增长,必须对混凝土进行养护。混凝土浇注后,如气候炎热、空气干燥,不及时进行养护,混凝土中水分会蒸发过快,形成脱水现象,会使已形成凝胶体的水泥颗粒不能充分水化,不能转化为稳定的结晶,缺乏足够的粘结力,从而会在混凝土表面出现片状或粉状脱落。此外,在混凝土尚未具备足够的强度时,水分过早的蒸发还会产生较大的收缩变形,出现干缩裂纹,影响混凝土的耐久性和整体性。所以混凝土浇筑后初期阶段的养护非常重要,混凝土终凝后应立即进行养护,干硬性混凝土应于浇筑完毕后立即进行养护。
6.2 混凝土表面的养护要求
(1) 塑性混凝土应在浇筑完毕后6-18小时内开始洒水养护,低塑性混凝土宜在浇筑完毕后立即进行洒水养护。
(2) 混凝土应该连续养护,养护期内必须确保混凝土表面处于湿润状态。
(3) 混凝土养护时间不宜少于28天。
结束语
每一位负责质量的人员必需注意预防质量缺陷的发生或尽早地发现施工中可能出现的缺陷,以不误时机地采取补救措施,所有的施工人员、监理人员都应当随时监控混凝土的配制、搅拌、浇筑和养护等过程。混凝土工程质量的好坏,是由设计人员、监理人员和施工人员共同努力的结果