高性能混凝土施工质量控制的过程控制措施

肖章洪

（中国建筑第八工程局有限公司，中国 上海200093）

0 前言

高性能混凝土质量的优劣会对建筑物的安全性及耐用性产生显著影响，实际施工过程中混凝土的实际强度低于其设计标号的事件常有发生，给工程带来了严重隐患，甚至会导致房屋的倒塌。根据研究分析，高性能混凝土强度偏低的原因很大程度是缺少科学的技术手段对高性能混凝土质量进行控制，我们需要建立更加科学完备的质量控制体系保证高性能混凝土的质量,又要使控制体系易于操作。

1 高性能混凝土施工质量控制系统的建立

由于高性能混凝土是一种特殊的工业产品，加上现有的实际施工体制，我们将高性能混凝土的施工质量控制体系分为施工前控制、施工中控制和施工后控制三个阶段，建立了如图1所示的高性能混凝土施工质量控制措施。为了保证各个阶段和环节的层层递进，循环印证，具体的质量控制流程如图2所示。

图1 高性能混凝土施工质量控制

图2 质量控制流程

2 高性能混凝土质量的施工前控制

高性能混凝土质量的施工前控制包括编制质量控制计划、原材料质量控制、合理的配合比设计三个方面，根据设计要求确定高性能混凝土的质量要求，选择合理的原材料，进行配合比设计，在最有工艺参数的情况下保证高性能混凝土的质量要求，并且为以后阶段的质量控制提供高性能混凝土的质量参数。

2.1 编制质量控制计划

通过对上海市数家施工单位、监理单位、建设方的调研，结果显示各方对于高性能混凝土的质量控制缺乏计划性，由于质量控制计划性的缺失，监理单位经常被动的跟随施工单位的施工进度进行质量监督。但是高性能能混凝土的质量检验具有其特殊性，要求在工程施工过程中的各个阶段进行混凝土强度的检验，而检验批次的划分，抽检频率和滞留组件的不同会导致每个阶段混凝土的质量评定具有很大的随机性，最终导致整个质量控制过程失去了其科学性。因此，在施工过程开始之前，监理单位应该随之相关的施工单位、检测单位编制合理可行的高性能混凝土使用、浇筑、检验、评定计划，让科学性贯彻于整个过程之中。

2.2 原材料质量控制

从图3 HPC原材料的质量控制图中可以看出，除了与普通混凝土相类似的组成材料——水泥、骨料、水以外，高效的减水剂以及矿物质参合料是必不可少的。原材料的品质直接决定了高性能混凝土的性能，也是接下来配合比设计的基础，而且高性能混凝土的原材料众多，对于质量的要求又很多，因此应该对于各项材料进行材料性试验，用性能指标来衡量是否符合质量标准。

图3 原材料质量控制图

（1）水泥品种

高性能混凝土选用的水泥品种一般为硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥，因为这两种水泥的成分简单，性能稳定，添加不同的掺合剂可能发生的反应易于控制，可操作性高。对于配置高性能混凝土是非常有好处的。

（2）骨料

骨料的强度、级配、粒径等性能都会很大的影响到高性能混凝土的工作性能、弹性模量和干缩性、抗冻性能一系列性能，应当在进场前保证不同粒径的骨料掺配，形成不同级配的骨料；对高性能混凝土的骨料进行专门的除尘和保护，保证骨料的强度。

（3）掺合料和外加剂

适当的添加掺和料和外加剂对于混凝土的密实度、耐久度和耐碱性都有非常大的提升。可以提高混凝土的表面性能；可以填充混凝土的小空隙强度更高；可以提高混凝土的表面活性。

2.3 配合比设计

高性能混凝土一般需要带特定的环境下发挥作用，因此除了强度要求以外，还对其他的性能具有额外的要求，除了和普通混凝土一样需要进行强度和质量测试以外，吴中伟院士认为高性能混凝土的耐久性也是重要的基本性能之一。我们应该在图4基本思想的指导下，同时考虑混凝土的搅拌、运输、以及振捣等一系列条件。在多个条件的约束下，选用合适的水泥和集料，确定最终的配合比，配制出高质量的混凝土。

图4 HPC设计原则

3 高性能混凝土质量的施工中控制

高性能混凝土的质量控制，是指在生产过程中，按照规定的控制标准，对混凝土的性能进行抽检，保持混凝土生产中的质量稳定。图1将高性能混凝土质量的施工中控制分为工厂生产控制和施工过程两部分。

3.1 工厂生产控制

工厂控制过程包括含水率、原材料的抽检、配料的搅拌、计量、工作性评价等一系列工艺控制过程。通过质量管理控制图对生产过程进行整体控制，在混凝土制作过程中的检查、运输、振捣过程发现异常变化趋势时评估对于工程质量的影响要求工程技术人员具有足够的经验技术。因此在生产工程中应当尽量提升各个工序的自动化程度，提高高性能混凝土的质量。

3.2 施工过程控制

高性能混凝土在经过工厂生产控制生成成品以后，在施工过程中的质量控制很大程度上决定了混凝土的最终质量。但是在施工过程中，由于施工工人本身素养不高、机器设备操作不当、外部环境的不利影响等一系列原因造成目前高性能混凝土的施工质量经常达不到预定要求。因此，应当在施工过程中采取一些措施控制混凝土的质量。比如说在施工过程中的各个阶段都应该进行混凝土质量的检验，发生问题及时解决，防止产生大的问题；在高性能混凝土质量检验时应当加大样本容量，并且结合以前的检验数据综合分析检验，提高检验的准确性。

4 高性能混凝土的施工过程后控制

在高性能混凝土浇捣施工后，混凝土的养护会极大的影响混凝土的最终强度，特别是早期的妥善养护可以避免混凝土的脱水而产生裂缝。因此，在工程施工中必须保持7天的薄膜养护或者是湿草包包裹的养护，保证高性能混凝土的早期养护条件。混凝土养护需要保持适当的温度和湿度条件。在适当的温度条件下能够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，如果施工环境温度高，可以考虑冰块降温的方式保持养护温度。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。

最后，正确的表面抹面和水养护是高性能混凝土养护过程中的一个重要步骤，相对于普通混凝土，地水灰比的HPC更加需要从外部环境补水，保证混凝土的充分水化，提高混凝土的综合质量和综合性能。

5 结语

高性能混凝土追求的是高性能、高耐久、高强度，随着高性能混凝土技术的发展，高性能混凝土已经具有了非常多的有良性能，但是需要有更加完备、科学的高性能混凝土施工质量控制措施。本文从施工前、施工中、施工后三个阶段对高性能混凝土的施工质量控制进行了简单讨论，就各个阶段提出了相应的控制措施，提出了质量控制的具体流程。

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