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【摘要】在现代土木工程建设项目中，混凝土工程特别是预应力混凝土工程的主导地位不断增强，发挥着起来越重要的作用。我国是一个发展中国家，大规模的建设正处于一个蓬勃发展时期，民用住房建设、市政工程建设道路桥梁建设、机场建设水电工程建设等都将在一个相当长的时期内有较大的发展规模，而在这些建设工程中仍然以混凝土材料为主。本文对混凝土质量的前期控制进行了探讨。
【关键词】混凝土；质量；前期控制
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
1 混凝土质量前期控制必要性
混凝土是由胶凝材料（水泥）、细骨料（如砂子）、粗骨料（石子）及必要时掺入的化学外加剂与矿物混合材料按一定比例混合，经搅拌成可塑性的拌和物，随着时间的增长而逐渐硬化，发展成为具有一定强度的块体。由于混凝土是一种多相、分散型的复合材料，若其中一项原材料达不到要求或比例不合适，均会对整个混凝土造成影响，从而引起混凝土的质量下降，浇筑以后很容易出现裂纹，甚至坍塌的现象。混凝土质量的前期控制，是指根据设计要求的混凝土的合格质量水平确定合理的原材料组成和各生产工序的最优工艺参数，它包括混凝土组成材料的质量检验与控制，以及混凝土配合比的设计、确定与控制，这些因素直接影响建筑工程的坚固，耐久，适用等性能。建筑材料的组成、结构、规格、使用及选择，直接影响建筑工程质量。材料的化学成分、矿物成分将影响一系列工程质量。因此，保证建筑工程质量，关键是正确选择材料、使用材料和进行合理的材料设计。
2 组成材料对混凝土工程质量的影响
2.1 水
混凝土拌合用水按水源可以分为饮用水、地表水、地下水、海水以及经过适当处理或处置后的工业废水。未经处理的工业废水，污水及沼泽水不能使用，对钢筋混凝土及预应力混凝土工程不允许使用海水。对混凝土拌合及养护用水的质量要求是：a.不得影响混凝土的和易性及凝结；b.不得有损于混凝土强度发展；c.不得降低混凝土的耐久性、加快钢筋腐蚀及导致预应力钢筋脆断；d.不得污染混凝土表面。
2.2 水泥
不同品种水泥具有不同的性能特点，应用时，应根据混凝土的质量要求，混凝土工程的特点与所处环境条件等，结合水泥的性能特点，综合考虑，正确选择适当品种的水泥与适当标号。水泥品种的选择主要决定于工程使用性质、施工时气候条件、所处使用环境、成本等因素。不同品种水泥或同一种品种水泥由于其成分的差别其性能也不尽相同，甚至相差很大。水泥品种的误用可以引起很多工程缺陷；如抗冻性差、抗干缩能力差、易起粉、早期强度低、抗侵蚀能力差、抗干湿交替变化的能力低等。使用时如果不采取任何技术措施，很容易因控制不当而产生大的体积收缩引起开裂等工程质量问题。另外，水泥凝结硬化后由于水泥中某些有害成分的作用，在水泥石内部产生剧烈的不均匀的体积变化，在建筑物内部会产生破坏应力，导致建筑物强度下降、开裂、坍塌等事故。水泥的凝结时间、水化热及强度等方面的性质，对混凝土结构工程的质量也有一定的影响，如水化热高，会导致混凝土结构物形成巨大温度应力，使混凝土开裂，给工程带来危害。
2.3 骨料
混凝土是一种复合材料，由胶凝材料和砂石材料组成，砂石材料一般占混凝土体积的3/4。粗骨料的强度、颗粒的形状和表面特征、粗骨料的級配与质量将直接影响混凝土的强度、变形和耐久性。细骨料的颗粒形状与表面特征、粗细程度与质量也对混凝土的质量有着重要的影响，如骨料的含泥量太大，将增大用水量，降低混凝土强度和耐久性，并增大混凝土的干缩。骨料的粒径也将影响骨料比表面积的大小、新拌混凝土成型性能、硬化混凝土性能、施工设备的寿命。骨料颗粒越大单位重量骨料需润湿的表面积越小，从而可降低拌和物用水量，当达到某一工作性时可以降低水灰比，其强度可以随之提高。但粒径过大，将减少粘结面积形成界面应力集中且运输及施工中会增加离析的危险；同时大颗粒骨料，也可能阻塞钢筋之间或钢筋与模板之间的窄缝，浇灌时引起离析，也会降低工作性和混凝土抗拉强度。
3 防范原材料使用导致混凝土质量问题的措施
3.1 水泥材料的使用
正如上文所述，不同的水泥品种，具有不同的特点，必须根据工程的具体环境条件合理选择水泥品种，以满足结构耐久性的要求。水泥在施工过程中应注意做到以下几点：⑴优先使用散装水泥。⑵运到工地的水泥，应按标明水泥的品种、强度等级、生产厂家和出厂批号，分别储存到有明显标志的仓库中，不得混装。⑶水泥在运输和储存过程中应防水、防潮，已经受潮结块的水泥经检验合格后方可使用。⑷水泥库房应有排水、通风措施，保持干燥。堆放袋装水泥时，应设防潮层。防潮层应距地面、边墙至少30cm，堆放高度不得超过15袋，并留出运输通道。⑸先出厂的水泥先用。⑹应避免水泥的散失浪费，作好环境保护工作。
3.2 骨料的使用
施工中应统筹规划，认真研究砂石骨料储量、物理力学指标、杂质含量及开采、储存和加工等各个环节。使用的骨料应根据优质、经济、就地取材的原则进行选择。可以选用天然骨料、人工骨料，或者互相补充。选用人工骨料时，有条件的地方宜选用石灰岩质的料源。骨料分为粗骨料和细骨料。骨料的质量要求包括：强度、抗冻、化学成分、颗粒形状、级配和杂质含量。对粗骨料质量要求：（1）粗骨料最大粒径：不应超过钢筋净间距的2/3、构件断面最小边长的1/4、素混凝土板厚的1/2。对少筋或无筋的混凝土结构，应选用较大的粗骨料粒径。（2）在施工中，宜将粗骨料按粒径分成下列几种粒径组合：当最大粒径为40mm时，分成D20、D40两级；当最大粒径为80mm时，分成D20、D40、D80三级；当最大粒径为150（120）mm时，分成D20、D40、D80、D150（D120）四级；（3）采用连续级配或间断级配，应由实验确定。（4）粗骨料表面应洁净，如有裹粉、裹泥或被污染等应清除。细骨料质量要求：⑴细骨料应质地坚硬、清洁、级配良好；人工砂的细度模数宜在2.4～2.8范围内，天然砂的细度模数宜在2.2～3.0范围内。使用山砂、粗砂、特细砂应经实验确定。⑵细骨料的含水率应保持稳定，在施工期间应根据天气变化随时测定，人工砂饱和面干含水率不宜超过6%，必要时应采取加速脱水措施。
参考文献：
[1]本书编委会主编.混凝土结构工程施工过程控制与质量验收要点对照使用手册[M].哈尔滨：黑龙江文化音像出版社，2004.
[2]中国建筑科学研究院编著.CECS02: 2005，超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程[S].北京：中国计划出版社，2005.
【关键词】混凝土；质量；前期控制
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
1 混凝土质量前期控制必要性
混凝土是由胶凝材料（水泥）、细骨料（如砂子）、粗骨料（石子）及必要时掺入的化学外加剂与矿物混合材料按一定比例混合，经搅拌成可塑性的拌和物，随着时间的增长而逐渐硬化，发展成为具有一定强度的块体。由于混凝土是一种多相、分散型的复合材料，若其中一项原材料达不到要求或比例不合适，均会对整个混凝土造成影响，从而引起混凝土的质量下降，浇筑以后很容易出现裂纹，甚至坍塌的现象。混凝土质量的前期控制，是指根据设计要求的混凝土的合格质量水平确定合理的原材料组成和各生产工序的最优工艺参数，它包括混凝土组成材料的质量检验与控制，以及混凝土配合比的设计、确定与控制，这些因素直接影响建筑工程的坚固，耐久，适用等性能。建筑材料的组成、结构、规格、使用及选择，直接影响建筑工程质量。材料的化学成分、矿物成分将影响一系列工程质量。因此，保证建筑工程质量，关键是正确选择材料、使用材料和进行合理的材料设计。
2 组成材料对混凝土工程质量的影响
2.1 水
混凝土拌合用水按水源可以分为饮用水、地表水、地下水、海水以及经过适当处理或处置后的工业废水。未经处理的工业废水，污水及沼泽水不能使用，对钢筋混凝土及预应力混凝土工程不允许使用海水。对混凝土拌合及养护用水的质量要求是：a.不得影响混凝土的和易性及凝结；b.不得有损于混凝土强度发展；c.不得降低混凝土的耐久性、加快钢筋腐蚀及导致预应力钢筋脆断；d.不得污染混凝土表面。
2.2 水泥
不同品种水泥具有不同的性能特点，应用时，应根据混凝土的质量要求，混凝土工程的特点与所处环境条件等，结合水泥的性能特点，综合考虑，正确选择适当品种的水泥与适当标号。水泥品种的选择主要决定于工程使用性质、施工时气候条件、所处使用环境、成本等因素。不同品种水泥或同一种品种水泥由于其成分的差别其性能也不尽相同，甚至相差很大。水泥品种的误用可以引起很多工程缺陷；如抗冻性差、抗干缩能力差、易起粉、早期强度低、抗侵蚀能力差、抗干湿交替变化的能力低等。使用时如果不采取任何技术措施，很容易因控制不当而产生大的体积收缩引起开裂等工程质量问题。另外，水泥凝结硬化后由于水泥中某些有害成分的作用，在水泥石内部产生剧烈的不均匀的体积变化，在建筑物内部会产生破坏应力，导致建筑物强度下降、开裂、坍塌等事故。水泥的凝结时间、水化热及强度等方面的性质，对混凝土结构工程的质量也有一定的影响，如水化热高，会导致混凝土结构物形成巨大温度应力，使混凝土开裂，给工程带来危害。
2.3 骨料
混凝土是一种复合材料，由胶凝材料和砂石材料组成，砂石材料一般占混凝土体积的3/4。粗骨料的强度、颗粒的形状和表面特征、粗骨料的級配与质量将直接影响混凝土的强度、变形和耐久性。细骨料的颗粒形状与表面特征、粗细程度与质量也对混凝土的质量有着重要的影响，如骨料的含泥量太大，将增大用水量，降低混凝土强度和耐久性，并增大混凝土的干缩。骨料的粒径也将影响骨料比表面积的大小、新拌混凝土成型性能、硬化混凝土性能、施工设备的寿命。骨料颗粒越大单位重量骨料需润湿的表面积越小，从而可降低拌和物用水量，当达到某一工作性时可以降低水灰比，其强度可以随之提高。但粒径过大，将减少粘结面积形成界面应力集中且运输及施工中会增加离析的危险；同时大颗粒骨料，也可能阻塞钢筋之间或钢筋与模板之间的窄缝，浇灌时引起离析，也会降低工作性和混凝土抗拉强度。
3 防范原材料使用导致混凝土质量问题的措施
3.1 水泥材料的使用
正如上文所述，不同的水泥品种，具有不同的特点，必须根据工程的具体环境条件合理选择水泥品种，以满足结构耐久性的要求。水泥在施工过程中应注意做到以下几点：⑴优先使用散装水泥。⑵运到工地的水泥，应按标明水泥的品种、强度等级、生产厂家和出厂批号，分别储存到有明显标志的仓库中，不得混装。⑶水泥在运输和储存过程中应防水、防潮，已经受潮结块的水泥经检验合格后方可使用。⑷水泥库房应有排水、通风措施，保持干燥。堆放袋装水泥时，应设防潮层。防潮层应距地面、边墙至少30cm，堆放高度不得超过15袋，并留出运输通道。⑸先出厂的水泥先用。⑹应避免水泥的散失浪费，作好环境保护工作。
3.2 骨料的使用
施工中应统筹规划，认真研究砂石骨料储量、物理力学指标、杂质含量及开采、储存和加工等各个环节。使用的骨料应根据优质、经济、就地取材的原则进行选择。可以选用天然骨料、人工骨料，或者互相补充。选用人工骨料时，有条件的地方宜选用石灰岩质的料源。骨料分为粗骨料和细骨料。骨料的质量要求包括：强度、抗冻、化学成分、颗粒形状、级配和杂质含量。对粗骨料质量要求：（1）粗骨料最大粒径：不应超过钢筋净间距的2/3、构件断面最小边长的1/4、素混凝土板厚的1/2。对少筋或无筋的混凝土结构，应选用较大的粗骨料粒径。（2）在施工中，宜将粗骨料按粒径分成下列几种粒径组合：当最大粒径为40mm时，分成D20、D40两级；当最大粒径为80mm时，分成D20、D40、D80三级；当最大粒径为150（120）mm时，分成D20、D40、D80、D150（D120）四级；（3）采用连续级配或间断级配，应由实验确定。（4）粗骨料表面应洁净，如有裹粉、裹泥或被污染等应清除。细骨料质量要求：⑴细骨料应质地坚硬、清洁、级配良好；人工砂的细度模数宜在2.4～2.8范围内，天然砂的细度模数宜在2.2～3.0范围内。使用山砂、粗砂、特细砂应经实验确定。⑵细骨料的含水率应保持稳定，在施工期间应根据天气变化随时测定，人工砂饱和面干含水率不宜超过6%，必要时应采取加速脱水措施。
参考文献：
[1]本书编委会主编.混凝土结构工程施工过程控制与质量验收要点对照使用手册[M].哈尔滨：黑龙江文化音像出版社，2004.
[2]中国建筑科学研究院编著.CECS02: 2005，超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程[S].北京：中国计划出版社，2005.