浅谈商品混凝土强度的主要影响因素及质量控制环节
2019-02-17林秋艳
林秋艳
(福建省宁德市古田县建设工程质量安全监督站, 福建 古田 352200)
0 引言
建设工程质量一直是建设工程当中的重要问题,为了确保工程的整体质量,建设过程中必须严格按照施工质量标准对质量进行把关。其中混凝土强度便是工程质量极为关键的控制点。商品混凝土也称预拌混凝土,是指预先拌好的质量合格的混凝土拌和物,以商品的形式出售给施工单位,并运至施工现场进行浇筑的混凝土拌和物。商品混凝土就现浇混凝土而言,因为其从原材料到产品生产整个过程有着严格的控制管理、计量准确、检测流程手法完善,实现了从原有小型生产到大生产的转变,具有缩短建设工程的施工工期、质量稳定性、环境的保护、技术先进、文明施工等优点,所以现在绝大建筑工程采用商品混凝土。下面对影响商品混凝土的主要几点因素及质量控制环节进行探讨。
1 商品混凝土强度的主要影响因素
1.1 所用材料对商品混凝土强度的影响
1.1.1 水泥品种及水灰比的影响
(1)水泥品种
水泥依照成分分为:硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥。混凝土中最大水泥用量不得超过500 kg/m3,大体积混凝土不超过350 kg/m3,最小水泥用量不少于250 kg/m3。水泥用量的增加,其收缩随之加大,商混站需了解各种水泥各自的显著优点,然后根据混凝土结构所适用的环境,才能选对水泥的品种和用量。通常选择水泥强度是混凝土强度的1.5~2倍。
(2)水灰比的影响
水灰比影响混凝土的流变性能和硬化后的密实度,混凝土的最大水灰比不超过 0.55,在水泥强度等级相同的情况下,水灰比越大,混凝土的强度越低,但是水灰比过小的话就会影响到混凝土的和易性,给现场施工带来困难,容易引起混凝土内部蜂窝、空洞,反而影响了混凝土的强度。因此,商品搅拌站需调整好每批出厂的拌和物用水量,以控制商品混凝土的水灰比。
1.1.2 骨料的影响
(1)粗骨料
一般工程用石有碎石和卵石两种,因为卵石表面光滑,与材料结合的粘结性比碎石差,所以通常商品混凝土中选用碎石作为粗骨料。碎石规格也是分好几种,泵送混凝土由于受输送管径和泵送高度的影响,粗骨料粒径不宜过大。因此商混站试验室需根据混凝土强度的要求,通过检验碎石的级配、针片状、压碎指标等技术指标优选出所需级配碎石。
(2)细骨料
细骨料填充粗骨料的间隙,与粗骨料共同起到提高混凝土的密实度和强度的作用。我们这里主要是指河砂的运用,优质的河砂应该有良好的级配、标准范围内的含泥量、泥块含量、氯离子含量等,比如配制混凝土宜优先选用Ⅱ区砂,即中砂;砂中的含泥量、泥块含量太高,则混凝土中胶结材料的粘结力不够,导致强度低于设计值;砂中氯离子含量大,使混凝土的氯离子含量增多,氯离子对钢筋具有腐蚀性,一旦发生腐蚀,短时间内会在内部对混凝土形成破坏,影响混凝土强度。因此商品混凝土通常选用河中砂。
1.1.3 掺合料的影响
商品混凝土中使用掺合料可以改善混凝土的一些特性和降低水泥的用量,在保证混凝土强度等级的前提下,提高了混凝土的密实性,增强了对钢筋的保护, 其技术、经济和环境效益十分显著。混凝土中的掺合料主要指粉煤灰、矿渣、硅灰等。目前运用最多的是粉煤灰,粉煤灰有使混凝土拌和料的和易性得到改善;温升降低;耐久性提高;变形减小;成本降低等优点,但是粉煤灰的添加也会使个别的性能降低,比如:强度发展缓慢,早期强度降低;抗碳化、抗冻性有所降低等。因此,掺合料的加入要适量。
1.1.4 外加剂的影响
外加剂的添加,在商品混凝土中起到了十分重要的作用,使混凝土的技术得到了改善。一般商品混凝土配置掺入外加剂不超过水泥用量5%。目前外加剂主要有减水剂、引气剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂等。商品混凝土中掺加减水剂以减少水用量,并减少水泥用量,降低水化热,其容易受到环境气温的影响,必要时需对减水剂掺量作出适当调整;引气剂的掺入会使混凝土中引入一定量的空气,改善了混凝土的和易性,可减少用水量;早强剂促进数你的水化和硬化过程,加快施工进度,特别适用于冬季施工或者紧急抢修工程;缓凝剂来延缓水泥硬化,减缓水化热释放;防冻剂可以降低混凝土的冰点,保证水泥的水化作用,在一定时间内获得预期强度等。商混站应根据现场混凝土的性能、运输距离的长短和通过试验确定来选择所需的外加剂和掺量比例。
1.2 商品混凝土的搅拌和运输
商品混凝土搅拌和运输过程中会受到天气、人员素质、运输机械等因素的影响和限制。商品混凝土的搅拌需按规定顺序进行投料,为了运输过程中保持混合料的均质行,商混站应注意混凝土强度等级与温度和时间的关系。搅拌罐在冬期应有保温措施,夏季最高气温超过40℃时,应有隔热措施。同时为了避免混凝土产生分层离析,商混站应该计算好搅拌车的转运次数和时间匀速旋转运至施工现场,注重细节的控制才能确保混凝土拌合物的和易性。
1.3 现场混凝土的浇筑、振捣和二次抹压
通过对商品混凝土浇筑、振捣和二次抹压的把控,很大程度上对混凝土的质量和原有性能提供保障。商品混凝土卸料前,应快速的旋转搅拌再卸料,以保证混凝土的流动性及坍落度不低于100mm,否则会影响混凝土结构的整体性及质量。
施工方应按商品混凝土浇筑的操作规程和工艺进行科学制定,依据规范要求执行混凝土的振捣工序。在浇筑过程中应有效控制混凝土的均匀性、密实性和整体性。振捣需按照规范的要求,比如振捣时插点不合理;振捣时间不足等都可能会导致振捣不密实,混凝土中掺合料没有很好的粘结,就容易出现离析现象,造成混凝土结构外观质量缺陷。
商品混凝土浇筑完毕,为消除混凝土表面裂缝和面层平成,提高混凝土表层密实度,增强混凝土的抗裂能力,在混凝土初凝前和终凝前分别采取的对结构或构件面层进行抹平、压实,为二次抹压,以进一步提高混凝土的强度。
1.4 混凝土实体结构的养护
商品混凝土的养护可在一定程度上推动混凝土后期强度的提升,是防治裂缝的关键,混凝土实体结构养护的好坏关系到混凝土的强度与质量,养护主要以湿养护为主。如果在混凝土强度形成过程中养护没到位则会造成水分蒸发过快,水泥水化不足,混凝土强度变低。同时也会造成混凝土碳化大,内部钢筋受到腐蚀。因此浇筑完成,在混凝土初凝时(表面失水前),应根据不同性能的混凝土和现场气温条件及时覆膜洒水充分养护,一般混凝土连续7d湿养护,对掺用缓凝型外加剂或有抗渗的混凝土,不得少于14d,这样才能有效的降低收缩,减少开裂。此外,不同的结构其养护方式也是有差异的,比如:混凝土竖向构件需进行薄膜包裹湿润养护等,养护方式操作不当也会使混凝土早期强度不足。
2 质量控制环节
2.1 商混站与施工单位交接前的准备
商品混凝土结构强度控制的好坏与商品混凝土搅拌站试验室的工作是分不开的。首先使用原材料要符合规范要求并加强对原材料的管理,对其检测数据和检测报告的真实性、有效性性及正确性负责。把好不合格材料不投入使用的第一关。其次,搅拌站需科学地把握好混凝土配合比,保证计量准确,按设计要求配制不同强度等级的混凝土。
2.2 交接过程的控制
商混混凝土的运输人员应严格遵守商混站的规定,把混合料运到现场,提供给施工单位《商品混凝土配合比报告》和《商品混凝土发货单》并做好签收,作为交货验收依据。施工单位记录搅拌车的进场和卸料时间,超过合同规定时间的应当退货。在商混站、施工单位、监理单位三方的见证下,测定来样的坍落度和入模时的温度并留置混凝土标准养护及同条件养护试块做好标识,同样保存之后由施工单位送有资质的检测机构检验商品混凝土强度,对标养的试块见证取样后应先送至检测机构试验室养护,待养护时间到了再进行试压。坍落度根据工程现场情况和施工工艺及混凝土的强度不符合要求的,需征得监理的同意在书面通知商品混凝土搅拌站进行调整,不能根据经验进行加水,对混凝土的实体产生裂缝留下隐患,将可能降低混凝土的强度。
2.3 施工现场的控制
施工单位和监理单位作为五方责任主体的参与方,严格控制着工程的每道程序,对混凝土结构强度的现场控制起着至关重要的作用。首先,施工单位要加强质量意识的学习培训和技术的交底,加强现场对商品混凝土坍落度的动态管理。对商品混凝土的浇筑和养护等有特殊要求的,应与商品混凝土搅拌站进行技术交底。 其次重中之重需抓好现场商品混凝土的浇筑,浇筑前应按有关规范执行钢筋混凝土隐蔽工程的验收,并保证在上道工序验收合格的基础上向监理单位提交混凝土浇筑申请单,并协调好相关工作人员、机器设备以及使用材料。同时应该注意施工缝、后浇带的设置和处理,监理单位需做好现场的旁站和记录,对施工过程中有出现不规范行为的应及时阻止。再次,控制混凝土结构拆模和养护时间、关注养护的用水量、天数及温度的影响等工作。监理单位应监督施工单位是否按养护方案实施混凝土结构或构件的养护,控制好浇筑后期混凝土强度的提升。
2.4 验收环节的控制
施工单位应按照《混凝土结构工程施工质量验收规范》对商品混凝土结构实体强度进行自检。通常采用同条件养护试件方法检验结构实体混凝土强度,当不符合上述要求时,采用回弹-取芯法。当采用回弹-取芯法时,主要受力构件或者节点回弹推定值低于设计强度标准值,此时需要取芯验证,需请有相应资质等级的检测机构检测鉴定,如若取芯芯样混凝土强度低于设计强度标准值,建设单位应牵头组织设计、施工、监理等单位按照鉴定结果提出处理方案,并按方案实施。在此基础上,监理单位才能组织设计单位工程项目负责人和施工单位技术、质量部门负责人等参加混凝土子分部工程的验收。
3 结语
总的来说,建筑工程是一个特殊产品,不仅应具有环境优美、结构合理、功能齐全、装饰典雅的建筑空间,而且还必须使建筑结构具有一定的可靠性、安全性及耐久性的质量要求。因此需要参建方的努力,掌握商品混凝土的影响因素和控制好每个环节,及时发现问题、及时采取措施,确保商品混凝土强度达到设计要求,从而保证建筑的质量安全要求,为经济建设和人民的安居乐业保驾护航。