浅谈混凝土结构易出现的问题及控制措施
2010-04-09张彬
张 彬
郑州新星建筑安装工程有限公司(450000)
随着我国基础建设的迅速发展,土建工程越来越多。在我国的土建工程中,混凝土施工占有很大的比例。混凝土的质量对建筑结构的安全和造价有很大影响,因此,在施工中应严格控制影响混凝土质量的主要因素,以保证混凝土质量,进而促进我国混凝土施工技术水平的提高。
1 易出现的混凝土质量问题
在实际施工过程中,易出现的混凝土质量问题主要有:混凝土强度不能满足设计要求;混凝土出现裂缝、裂纹;混凝土出现气孔、孔洞、蜂窝、麻面、表面松酥等;混凝土缓凝或凝结时间过长;混凝土假凝或安定性不良等。
2 导致混凝土质量问题的原因分析
2.1 配合比不合理
混凝土是由水泥、细骨料砂子、粗骨料石子、水以及外加剂等按照一定比例配制而成的。混凝土中各种材料之间的比例关系称为混凝土的配合比。混凝土配合比是决定混凝土强度的一项重要技术指标,在施工中应根据设计要求和工程特点,严格按照标准执行。在实际施工中,造成配合比不标准的原因主要有:现场计量错误;计量设备有误;现场材料与试验用材料误差过大;为了私利故意弄虚作假等。
2.2 外加剂使用不当
由于外加剂能明显改善混凝土的性能,可节约水泥,提高工效,因此得到越来越普遍的应用。由于外加剂使用不当造成的主要问题包括:缓凝剂超剂量掺用,导致混凝土长时间不凝结;早强剂、防冻剂超剂量掺用,且局部搅拌不均,造成“开花”;不熟悉外加剂特性,导致与水泥不适配等。
2.3 砂、石等原材料不符合要求
砂、石材料质量不合格主要有:砂含泥量过大;砂过细;砂源不固定且质量波动较大;碎石中风化石过多;级配不良,间断级配过差等。
2.4 水泥选择不当
没有按照混凝土强度要求选择水泥等级,导致混凝土强度等级不能满足设计要求。在冬季施工时,应尽量按规范使用32.5以上普通水泥;在炎热的夏季,若拆模时间充裕,应尽量采用矿渣、复合水泥,以保证水化热降低,防止混凝土结构出现裂缝。还应注意砌筑水泥不能用于混凝土结构工程;大体积混凝土宜选用矿渣、复合水化热低的水泥;泵送混凝土宜选用初凝时间较长的水泥。
2.5 养护措施不到位
经常出现的养护措施不到位问题主要包括:夏季浇水养护次数少,且覆盖措施(塑料布、草席)不完备;冬季施工时,由于气温低、降温快,若在混凝土初凝前浇水过早,会造成混凝土凝结时间过长或发生冻害;春季由于风大,如果覆盖措施不到位,易造成混凝土干缩裂缝。
2.6 制作试块错误
不能按照标准要求规范制作试块,且试模不方正,出现蜂窝、不密实等现象。
2.7 施工出现的特殊问题
由于施工时没有严格执行施工规范造成的问题主要包括:超过初凝时间进行浇筑、振捣;超前龄期拆模,造成强度较低;现浇板、大梁荷载使用过早,梁板下部出现裂缝、裂纹;二次振捣时间延长,造成水泥晶体结构破坏,强度降低;预应力预制构件蒸养时间过短,起吊时强度不能满足设计需求而出现裂缝或板面断裂;非预应力预制构件养护时间过短,起吊、运输振动发生结构性裂缝、裂纹。由于计算误差造成的主要问题有:水泥质量波动较大,施工方难以掌握而造成的质量问题;水泥中石膏调正不当,造成新鲜混凝土假凝;基础沉陷,造成上部混凝土产生裂缝、裂纹;由于设计计算不当,造成重量结构出现裂缝、裂纹。
3 控制混凝土质量的有效措施
3.1 原材料控制
混凝土是由水泥、水、细骨料、粗骨料、外加剂等原材料按比例配合,经均匀搅拌、浇筑、振捣密实及养护硬化而成的人工石材。要控制好混凝土的质量首先必须把好原料关。
1)水。混凝土一般采用饮用水配制,如果用非饮用水,则必须经具备相应资质的检测单位检测合格后才能使用。尤其水中的氯离子质量分数、硫酸根离子质量分数及pH值必须严格控制,否则将直接影响混凝土的质量。
2)水泥。可以说水泥是混凝土的“灵魂”,水泥的品种、标号及用量是否合适将决定混凝土的强度。所以,在工程建设中,一方面应根据设计图纸的要求和实际使用部位的环境条件,选择适当的水泥品种和标号;另一方面必须严格计量,杜绝现场搅拌过程中凭肉眼、靠感觉的体积估计法。
3)砂。砂分为天然砂及人工砂,天然砂有河砂、湖砂、山砂及淡化海砂;人工砂有有机制砂及混合砂。作为细骨料的砂在混凝土中的主要作用是填补粗骨料之间的空隙。砂进场前必须按规定到具备相关资质的检测单位进行进场检测。应重点关注砂的质地、颗粒级配、细度模数、含泥量及有害物质含量。如果是人工砂则还应关注其坚固性及石粉含量;如果是海砂则必须关注氯离子及硫酸根离子等有害化学物质含量。
4)石子。作为粗骨料的石子可以比喻为混凝土的“骨架”,工程建设中必须重点关注其质地、颗粒级配、针片状颗粒含量、压碎指标、含泥量及最大粒径。煅烧过的石灰石及白云石块会产生将结构受力部位的混凝土大块顶裂甚至剥离造成质量隐患,因此,必须严格控制。
5)外加剂。选用外加剂时,必须检查其出厂合格证及进场复检报告并严格控制使用计量,太多或太少都会影响混凝土的质量。例如,缓凝剂如果加得过少,缓凝效果就会受到影响;若加得太多,混凝土凝固太慢又会出现假凝、不凝固等问题。
3.2 配合比及拌制过程的质量控制
配合比的设计必须由具备相关资质的实验室进行,且实验室试配的原材料必须是按照相关取样标准经过见证取样的本工地的原材料。实验室设计完成的配合比必须经监理审核后才可进行混凝土的拌制和浇筑工作。对于现场搅拌的混凝土,搅拌过程中一方面应要求施工单位严格计量,外加剂应事先称出每盘的加入量,搅拌机应配备水表,严禁凭目测靠感觉添加;另一方面,还应对每盘的加料顺序、搅拌时间、是否离析、混凝土拌和物的坍落度等按要求进行抽查。
3.3 浇筑过程质量控制
工程监理和质量控制人员应严格检查施工单位浇筑前的准备工作,如浇筑方法、水电供应情况、人员配备数量、振捣器类型数量、各个季节的施工覆盖材料准备情况、关键部位(施工缝、薄壁结构)以及特殊部位施工方法是否形成清晰明确的浇筑方案等。浇筑过程中应注意控制振捣器插点的间距、均匀度和振捣时间,泵送混凝土如果振捣时间太长反而会加剧干缩裂纹的形成。要注意梁柱节点等受剪力弯矩较大部位的振捣密实。
3.4 养护过程质量控制
混凝土的原料、配比、浇筑固然重要,但如果在养护环节出了纰漏,混凝土的强度将大打折扣,甚至导致报废拆除。冬季混凝土的养护必须注意保温加热,要及时覆盖草席等保温材料;夏季混凝土的养护要注意覆盖养护膜,还应注意因拆模过早导致的混凝土楼板裂缝甚至变形塌陷问题。
总之,混凝土的质量直接关系到建筑工程的结构安全,质量控制人员必须从原料控制、原料配方设计,到施工浇筑、成型养护,再到检测、抽查的每一个环节一丝不苟、精益求精地按照标准要求,才能确保混凝土结构的质量从而确保整个建筑工程的结构安全、使用功能和装修装饰效果。