建筑工程混凝土施工质量控制探讨
2012-04-18王乃飞
王乃飞
摘要:本文首先分析了建筑工程中影响混凝土强度的主要因素,然后结合工作经验提出了混凝土质量控制的有效措施,具有较强的实用性和价值,供同行借鉴参考。
关键词:建筑工程;混凝土;强度;质量控制;因素
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
随着现代化建设日新月异的发展,无论是高层建筑、水电站大坝厂房、港口码头等,混凝土做为建筑施工中的中坚力量体现的更为显著。
混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料,砂、石作集料;与水(加或不加外加剂和掺合料)按一定比例配合,经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土,也称普通混凝土,它广泛应用于土木工程。混凝土的混合比、材料质量、混凝土的输送、浇筑等施工工艺对于混凝土的质量都有较大的影响。因此,在整个建筑施工中对混凝土进行严格的质量控制都是十分必要的。
一、影响混凝土强度的主要因素
混凝土是由水泥、水、细骨料、化学外加剂、矿物质混合材料,按比例配合,经过均匀拌制,振捣密实成型及养护硬化而成的人工石材。混凝土质量的主要指标之一是抗压强度,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。粗骨料对混凝土强度也有一定影响,当石质强度相等时,碎石表面比卵石表面粗糙,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。因此对混凝土的粗骨料要控制在3cm左右,细骨料品种对混凝土强度影响程度比粗骨料小,但砂的质量对混凝土质量也有一定的影响。
二、混凝土质量控制的有效措施
1.原材料的质量控制。原材料的质量及其波动,对混凝土质量及施工工艺有很大影响。为了保证混凝土的质量,在生产过程中,一定要对混凝土的原材料进行质量检验,全部符合技术性能指标方可应用,监理工程师、质量控制工程师应着重抓好工程资料和实物检查两方面。水泥有多种品种、标号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。水泥在使用前应做强度、凝结时间、安定性等常规检验,检验合格方可使用。水泥强度的波动,将直接影响混凝土的强度。高强混凝土应优先选择高标号水泥进行试配。粗骨料石子,应重点检查其质地、级配、针片状颗粒含量、含泥量及最大粒径。一般采用1~3cm的碎石,卵石一般能用于结构受力部位,各级石子颗粒含量的变化,导致混凝土级配的改变,并将影响新拌混凝土的和易性。细骨料砂,要重点检查其质地、级配、细度模数、含泥量和有害物质含量。其重点是含泥量和有害物质含量。这两项对于混凝土强度的影响较大。用于拌制混凝土的细度模数应在3.7~1.6之间。结构用砂含泥量一般不应超过3%,有害物用质(云母、有机物、硫酸盐等)含量不应超过2%。如果粘土、淤泥在砂中超过3%,碎石、卵石中超过2%,则这些极细粒材料在集料表面形成包裹层,妨碍集料与水泥石的粘结。它们或者以松散的颗粒出现,大大地增加了需水量。凡是不能饮用的水,应在水质化验和抗腐蚀试验合格后,方可用于拌制混凝土。污水、工业废水、pH值小于4的酸性水和硫酸盐含量超过水重1%的水,不能用于拌制混凝土。对预应力混凝土的施工用水,更应着重控制。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。外加剂可改善混凝和易性,调节凝结时间、提高强度、改善耐久性。应根据使用目的混凝土的性能要求、施工工艺及气候条件,结合混凝土的原材料性能、配合比以及对水泥的适应性等因素,通过试验确定其品种和掺量。首先应检查外加剂生产厂家的生产资质与和性能试验报告。其次在混凝土外加剂使用前,应进行试配并进行试验检验,以复验混凝土外加剂与工程所有水泥是否相适应,以及是否满足施工要求的混凝土性能和有关设计要求指示(如坑(抗)渗抗冻标号等)。
2.混凝土配合比的控制。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。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着。混凝土配合比的控制,最重要的是控制水泥用量和混凝土的水灰比。在相同配合比的情况下水泥强度等级越高,混凝土的强度等级也越高。水灰比越大,混凝土的强度越低。混凝土原材料的变更将影响混凝土强度,需根据原材料的变化,及时调整混凝土的配合比。泵送混凝土配合比应考虑混凝土运输时间、坍落度损失、输送泵的管径、泵送的垂直高度和水平距离、弯头设置、泵送设备的技术条件、气温等因素,必要时应通过试泵送确定。设计出合理的配合比后,要测定现场砂、石含水率,将设计配合比换算为施工配合比。
3.搅拌过程的质量控制。应要求施工单位严格按原材料计量控制。搅拌机应配备水表;事先称量出外加剂每盘一份加入;坚持要求每次过磅称量砂石料;对每盘的搅拌时间、加料顺序、混凝土拌合物的坍落度、是否离析等进行抽查。在较大的工程中,应要求施工单位采用电脑计量的搅拌站,这样可以有效的减少人为因素,使配合比得到可靠的保证。
4.浇筑过程质量控制。混凝土浇筑前,施工单位应做出科学合理的仓面设计,监理工程师、质量控制工程师应检查混凝土的浇筑方法是否合理、水电供应是否保证、各工种人员的配备情况;振捣器的类型、规格、数量是否满足混凝土的振捣要求;审查模板及其支架的设计计算书、拆除时间及拆除顺序,施工质量和施工安全专项控制措施等,并审查钢筋的制作安装方案、钢筋的连接方式、钢筋的锚固定位等技术措施,明确浇筑期间的气候、气温,夏季、雨季、冬期施工,覆盖材料是否准备好。应审查确认施工缝的设置位置是否合适。浇筑混凝土时,要严格控制浇筑流程,合理安排施工工序,分层、分块浇筑。对已浇筑的混凝土,在终凝前进行二次振动,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。二次振动完成后,板面要找平,排除板面多余的水分。若发现局部有漏振及过振情况时,及时返工进行处理。在浇筑过程中,注意观察混凝土拌合物的坍落度等性能,若有问题,应及时对混凝土配合比作合理调整;督促施工单位控制好每层混凝土浇筑厚度及振捣器的插点是否均匀,移动间距是否符合要求;对钢筋交叉密集的梁柱节点(采用小型振动设备振捣,安排有经验人员观察)是否振捣到位,以防出现蜂窝、麻面等质量通病。对大体积混凝土或厚度较大的部件,应采用低水化热水泥并加强保温养护措施。
5.混凝土的养护。混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻袋等覆盖,并注意洒水养护,延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。在高温季节泵送时,宜及时用湿草袋覆盖混凝土,尤其在中午阳光直射时,宜加强覆盖养护,以避免表面快速硬化后,产生混凝土表面温度和收缩裂缝。在寒冷季节,混凝土表面应设草帘覆盖保温措施,以防止寒潮袭击。(侧重低温季节的施工)
确保混凝土施工质量,要在设计方法、施工技术以及维护要求等方面进一步研究,大力推广新工艺、新技术、新材料,以促进我国(建议删除)混凝土结构施工技术的进一步发展。
总之,混凝土是水泥、砂、石、水、外加剂、掺合料等多组成分构成的一种性能多样化的材料,其性能不仅与组成材料的性能有直接关系,而且还与施工技术、所处环境及维护条件等有关。混凝土施工过程中,监理工程师(建议修改为参建各方)应加强对原材料的质量控制,并及时对施工现场进行巡视检查,使混凝土结构的施工质量自始至终处于受控状态,只有不断总结施工经验,改进施工工艺,提高施工人员的质量意识和责任心,才能提高混凝土结构的施工质量。
参考文献
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