关于预拌混凝土的质量和检测中几个问题的探讨
2014-03-13周文贤向军向友进邓承飞
周文贤,向军,向友进,邓承飞
(1. 湖北省武汉市永恒基商品混凝土有限公司,湖北 武汉 430000;2. 湖北中阳明投资集团,湖北 武汉 430000)
关于预拌混凝土的质量和检测中几个问题的探讨
周文贤1,向军2,向友进2,邓承飞2
(1. 湖北省武汉市永恒基商品混凝土有限公司,湖北 武汉 430000;2. 湖北中阳明投资集团,湖北 武汉 430000)
混凝土的质量是决定建筑结构安全的主要条件之一,我们常常会遇到一些复杂而矛盾的问题,结果混凝土的质量难以评定。本文针对这些问题加以探讨,以求找出解决的办法。
质量;责任;探讨;新思路
0 前言
混凝土是建筑结构物的主要组成体,它的质量决定着结构安全,在工程验收中起决定性作用。
过去的混凝土工程是由施工方将其他项目合并后全部承包,当然其责任也是由施工单位全权负责;而现在全国各地建筑工程使用的混凝土大多数都是以商品形式由搅拌站供应,那么其工程质量就应该由施工方和商混站共同负责。正是因为这一关系的存在,混凝土质量受多方面影响。在工程验收过程中引起一些纠纷,归纳起来常常出现两大类问题,本文就此作出探讨,以求解决方法。
1 质量由谁负责?
混凝土质量由谁负责?很简单,谁操作谁就应负责,它的形成有几道工序,各负其责。第一,从原材料进场验收,到加工搅拌成为半成品,运送到工地,由商混站负责。第二,随后的浇捣成型、抹面、养护等工序由工地负责。双方的分界线就是交货验收手续,并有验收单据(司机签收的发货单)。可现实情况是:质量只要出现问题,施工方责任全都推给商混站,甚至跟着要赔付。常见的有以下几个方面的原因:
1.1 交货验收
现在很多工地的交货验收手续流于形式,敷衍的工地,尽量现场不取样,这叫自己害自己。例如,宜昌市住建委就明文规定:宜昌市住建规 [2013]3 号文中规定:“施工单位使用未进行交货检验的预拌混凝土,造成质量问题的由施工单位负责”。
1.2 合同内容不细致
GB/T14902—2012《预拌混凝土》,中明确规定关于质量检测 “应在供需双方认定的有资质的检测单位进行”,但是很多合同书中没有写明这个内容。有的私营性质的检测单位达不到养护环境要求,他们的标养室受场地限制,容不下大量的试块。这些试块放置在露天场地,没有在标准温湿度环境中(温度 (20±2)℃、湿度>95%)养护 28d,这点是导致混凝土质量不合格的祸根。
1.3 施工过程控制、坍落度损失、减水剂品质
(1)混凝土的浇筑、成型、养护是由工地按照技术规范、操作规程施工。混凝土的强度变化与水灰比有着重要的关系。可是,现在工程都采用劳务外包方式,操作人员全部是农民工,质量意识淡薄,以为随意加水是家常小事,一味图施工方便和劳动效率,至于混凝土强度是否能达标与己无关。我们认为: 监管责任由工地(施工方、建设方、监理方)把关,如果确实难以施工,宁可退货也不可随意加水。
(2)还有些加水现象,工地也有苦衷。不加水难以正常施工,加水又影响强度,增大开裂几率,解决这一难题主要是依靠减水剂的品质。减水剂不仅能改变混凝土的和易性、流动性、粘聚性,而且降低了单方的用水量,降低了水胶比,节约了水泥用量。这一技术是商品混凝土一次重大变革。我们形象比喻该技术为“四两拨千斤”。各个商混站都使用减水剂。国内外的减水剂品种繁多、百花齐放,但不乏有鱼目混珠现象。有的商混企业老板,不看重产品性价比,一味追求节约成本,使用低劣产品,使坍落度损失大、扩散度小、流动性差、很难浇捣和施工,迫使工地人员加水,混凝土强度降低。如果商混站在这“四两”上都要节约,那么不但“拨不动千斤”,而且老板的损失反而变大了。一旦造成工程赔款时,施工方都会将商混站拉上,这样的工程例子太多了。有的商混站人员认为,他们只保证标养强度,其他问题,如加水造成事故的,属工地自己负责。这种观点片面,也不合现实情况,商混站不仅要在强度上努力保证,出售的半成品还要能够方便满足施工各项要求。所以要控制好坍落度大小、坍落度损失、和易性、流动性等工作性能,一定要与工地达成共识,做细做好。同时商品混凝土搅拌站需要考虑到天气气温变化、原材料性能突变等等诸多不利因素,及时调整混凝土。
1.4 操作工人素质
在建筑业中,以往各工种都有各等级的技术技工和技师,在质量上起着重要作用。现在建筑业中的主力军是农民工;且农民工岗位需求紧缺,流动性强,专业技术知识培训少,人员专业素质低,一些操作规程和标准在他们手中都被随意改动了。如对混凝土施工振捣、收面、浇水养护工作不到位,冬天遭冻坏;夏天失水干燥;使用过程中一味图施工方便和快捷,随意加水等现象常常发生,使原来可达标的混凝土变成了不合格品。
1.5 强度等级上做文章
施工方为了得到最大利润,有时候向商混站提出高开低打的现象(即按设计强度等级开具发货单和资料,低等级生产混凝土),他们的理由是:按统计法或非统计法都有富余系数。可是,这个富余系数完全不能使用,因为工程验收时,强度要按照标准评定,如 JGJ/T23—2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》、CECS03:2007《钻芯法检测混凝土强度技术规程》,还有最常用的 GB/T50107—2010《混凝土强度评定标准》,其中强度的平均值也要大于标准值加上评定系数乘以标准差,如下式:
式中:
mfcu——混凝土抗压强度的平均值,MPa;
fcu·k——混凝土抗压强度的标准值,MPa;
fcu,min——同一检验批混凝土立方体抗压强度的最小值,MPa;
λ1、λ2——合格评定系数。
至于其他两个规程更严格,有的商混站为了拉项目、搞关系,迁就同意施工方违规操作,结果反而害了自己。
2 工程验收过程中,如何对混凝土作出确切的评定?
一般验收都是按国标来评定强度,首先是对试块强度评定,如果对试块强度有异议,再按国标建筑结构检测技术标准,对结构实体进行检测。现在因诸多因素,需方认为试块不能够代表结构主体,为了更安全可靠,直接对结构物进行实体检测。有的县市针对实体检测下发文件。这种做法虽然更安全些,但暴露出很多复杂的矛盾,不能统一,我们应该用正确的分析来评定结构实体的安全。
(1)试块与结构实体是两种不同的物体,虽说是同一材料、同一工艺拌成的物体,严格来讲只能叫同材料的混凝土,而不是同强度等级的混凝土,试件强度是在标准的环境条件下(对温湿度、龄期等都有要求)成长的;而结构实体却处在自然环境中,在温湿度变化很大的环境中成长的,因为这些环境的变化有着巨大的差异,所以试块能达标而结构实体不能达标的现象在工程中时有发生。虽然设计者规定了强度等级,但是对结构实体而言,要结构上的混凝土达到和标养一样的强度,需要等到其后期强度发展,二者才能基本接近。根据我们长期工作经验得来数据,一般自然养护的强度值也只能是标养强度的 90% 左右。(这一数据与 GB50204—2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》中D.0.3 条规定:“同条件养护试件检验时,可将同组试件的强度代表值乘以折算系数 1.1”基本相吻合)。因为自然养护中的湿度(水份)远远不够,因此设计者为保证结构的安全,在设计中对混凝土的计算采用了材料分项系数,系数大小根据各种情况而定,如常用的 1.4(即强度等级中标准值要大于设计值的 1.4 倍)。而混凝土强度等级的荷载是遭受破坏时的荷载,不是计算的荷载,更不能作为使用荷载。为了结构物的安全,满足设计要求,商混站应将配制强度适当提高。现在已发布了新标准 JGJ55—2011《普通混凝土配比设计规程》,比原来标准略有提高。
(2)对试块的检测方式和对结构实体检测的方式所得的结果不能对等。试块的抗压强度是试块遭受到破坏的压力,结构实体检测用回弹法,是利用作用力与反作用力原理,结构物所显示的反作用力,以此力来推断强度,检测人员用力姿势和角度不同,回弹仪回弹值就显示不同,一般工程回弹点均在几十至数百个,多是高空作业,且操作时间过长会导致测试人员精疲力竭,所测数值的准确度也下降了。另外,因与结构物的约束有关,检测部位不同回弹数值大小也有差异,板、梁跨中值小,靠两边值大。回弹值的大小还与各处碳化深度密切有关,所以回弹法所得数据波幅大,不能列为评定的决定依据。只能作为其他方法,如钻芯法的参考值。
(3)钻芯法是反映结构实体强度最实质的方法。但受混凝土振捣浇筑密实度、以及自身的沉降收缩特性影响,所得的结果离散性大、均质性很差,每个芯块只能代表某个区间的强度。所以要取很多的芯样,但这对结构大大不利。所以现在多用回弹加钻芯综合法,对所测数值进行修正。
(4)在钻芯过程中也存在着一些不利因素:若芯样不垂直于芯面,稍有一点偏,其抗压值是随轴偏值的平方而降低:在取芯过程中,常有损伤芯块,有些裂纹经过打磨就没有了,而芯块内部仍有,所得的强度值大大降低,尤其在钻取高层建筑中的大面积楼板的芯块时,常常钻取到这种有裂缝的芯样,因为大流动性混凝土浇筑出的大面积楼板产生裂缝是很普遍的事。施工人员在抹面收光过程中就将它摸平了,外表看不见,但内部裂纹依然存在。在湖北某县的一个高层建筑中,梁板设计均为 C30,回弹值仅 20MPa 多,又在该处钻芯,其最高值只有 18MPa。芯样压完后也抛走了,但是,我们发现钻的芯块洞孔内周边有 45°微小裂纹,于是我们又在其他处取了芯块,结果强度 33MPa 左右。还有,如果结构部位不一,其强度也相差很多,一般在变截面处、梁板之间、柱梁之间,此处的混凝土强度很低,甚至出现裂缝,因为此处钢筋网片多,正负弯矩处的钢筋密,混凝土浇筑时的石子通过相对少些,加之工人振捣不到位,所以这些部位的芯块强度也低。
(5)对同一个工程的混凝土的质量,用几种不同方法检测,所得的结果不可能相同,有可能一种方法能达标,其他几种或达不了标,原因上面已讲了,只有对试块按GB/T50107—2010《混凝土强度检验评定标准》检测直接又简单,能直接反映强度,但试块非结构实体,而对结构的检测所用的钻芯法、回弹法及其综合法,多是以此修正后的推定值,按《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》及《钻芯法检测混凝土强度技术规程》有可能达不了标,且不真实。所以这些方法中,不能因为一种方法达不了标,就判定结构不合格,应该将所得的数据结合结构实体作出详细的分析,再根据钻芯、回弹、试块的综合法评定,还要按《建筑结构检测技术标准》作出判断。这些标准已修改多次,今后还有不断完善的必要。
3 结束语
既然当前在混凝土的质量方面有着这么多的问题、矛盾和纠纷,使建筑工程难以验收,我们就应该对这些问题进行探讨,找出些相应的办法,搞好质量,保证建筑工程的安全。笔者提出以下几点意见,抛砖引玉,大家共同想办法。
(1)商混站要做好自己的质保体系工作,使用合格的原材料,出售合格的半成品,不仅要保证强度,同时要满足施工性能的要求,如坍落度、扩散度、可泵性、凝结时间等要求。并根据原材料变化,及时做出相应调整。
(2)在承接工程时,签订的合同书中,应有关于试块检测的内容,即依照 GB/T14902—2003《预拌混凝土》中所规定的一条“试块应在有双方认定的有资质的检测单位进行”,双方还应随时监督试块养护及检测情况。
(3)认真落实双方的交货验收手续,这是分清双方职责的法律依据。
(4)商混站出售混凝土的同时附上产品使用说明书,因为现在是预拌混凝土,以商品形式出售,所以一定要有正规的产品说明书,尽管工地施工技术人员也懂这些知识,但从法律角度,必须有这个规定。现在的新技术、新材料发展很快,已非几十年前面貌,例如掺加各种外加剂已经改变了混凝土的凝结时间、流动性能,还有各种掺合料改变了很多混凝土特性。技术人员如果不亲临接触,常常跟不上形势,所以一定要将这些技术告知工地。做好技术服务,搞好技术交底,也为自己减少一些纠纷。
(5)坚决拒绝工地利用强度的富余系数,高开低打(配低一个强度等级的混凝土,开高一个强度等级的单据),这是造成强度不合格的违法行为。
(6)商混站应根据工作性质,设置相应专业的技术人员。混凝土是一种建筑材料,需要具有建筑材料专业人员;同时混凝土又是建筑结构的主体,需要具有结构和施工专业的人员。这两个专业在大学的课程设置上不仅不同,而且区别很大,所以商混站在质保体系方面人员设置三种人,即总工、试验室主任、质量保证人。三种人的职位不同,职责也不同,现在不少商混站法人为了节约开支,只聘一个技术人员,全包一切,自以为有了技术人才,一切均放心,实际情况却出现不少问题。设置这三种岗位对试验室及其工作人员的公证性很有必要,对工作中的审核、监督、复核更有必要,这样才能使质保体系的贯彻执行落到实处。
4 新观点:商混站实现售后“一条龙”服务
要想彻底解决混凝土施工、浇筑、振捣、收面、洒水养护等施工工序不到位等质量问题引发的质量纠纷,需要让商混站变被动为主动。笔者有新的观点:由现在的施工单位管理“农民工”,变商混站管理“农民工”——搅拌站组建若个混凝土施工队,在提供商品混凝土的同时,将上述施工工序,进行售后“一条龙”服务。这样的优势在于:“农民工”与商混站有着直接经济利益关系,可以通过经济处罚等手段有效控制“农民工”违规操作。我们可以设想一下,例如:混凝土到达工地坍落度小了,泵送有点困难,操作工人第一时间电话反馈现场信息,在试验室技术人员的指导下,自觉地将现场备用减水剂提出来,添加适量的减水剂调整混凝土。这样既避免了退货,又保证了混凝土质量,同时提高了效率,免去了搅拌车不必要的往返折腾。而不是按照目前的调整方式:简单加水解决问题。如果有违反《员工操作规程》的行为,可以有章可循,按照条款处理,这样我们的质量矛盾和纠纷将会大大减少。搅拌站也形成一个完整的产业链:原材料采购进场、搅拌、运输和泵送、浇筑施工、养护。
[1] 宜昌市住建委关于规范预拌混凝土管理的通知.宜市住建规,[2013]3号.
[2] GB/T14902—2012.预拌混凝土[S].
[3] GB/T50107—2010.混凝土强度检验评定标准[S].
[4] JGJ/T23—2011.回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].
[5] CECS03:2007.钻芯法检测混凝土强度技术规程[S].
[6] GB/T50344—2004.建筑结构检测技术标准[S].
[7] GB/T50081—2002.普通混凝土力学性能试验方法标准[S].
[8] GB50204—2002.混凝土结构工程施工质量验收规范[S].
[通讯地址]湖北省武汉市永恒基商品混凝土有限公司(430000)
周文贤,女,高级工程师,长期从事混凝土及钢筋混凝土结构方面的工作。