南宁市富申建设投资有限责任公司
摘要:混凝土工程是建筑物的重要组成部分,也是建筑物承受荷载的主要部位,其施工质量的好坏,直接关系到整个建筑物的安危和寿命。因此做好混凝土工程施工过程的质量控制,对提高水利工程建筑水平、提升水利工程质量、保障工程发挥效益意义深远。本文结合混凝土工程的施工工艺,论述了混凝土工程质量全过程的控制问题。
关键词:混凝土施工质量控制
现今社会工民建中的民用住宅、办公楼,水工建筑中的厂房、大坝、渡槽、桥梁等工程建筑物的结构安全和防渗等绝大多数由混凝土和钢筋混凝土承担,因此混凝土的质量在工程建筑物中尤其重要。现在的混泥土结构质量存在强度等级偏低、不符合设计要求,麻面、蜂窝、露筋、孔洞、收缩裂缝等通病.以下就混凝土质量控制的一些重要方面谈谈体会和看法。
1、影响混凝土强度的原因
分析混凝土质量的主要指标之一是抗压强度,从混凝土强度表达式不难看出,混凝土抗压强度与混凝土使用水泥的强度成正比,按公式计算,当水灰比相等时,高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。所以混凝土施工时切勿用错了水泥标号。另外,水灰比也与混凝土强度在成正比,当水灰比不变时,企图用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的,此时只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收缩和变形。
如上所述,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。其次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。因此我们一般对混凝上的粗骨料的粒径控制在2~3cm左右,细骨料品种对混凝土强度影响程度比粗骨料小,另外砂石质量必须符合混凝土各标号所用砂石质量标准的要求。由于施工现场砂石质量变化相对较大,因此现场施工人员必须根据现场砂含水率及时调整水灰比,以保证混凝土配合比,不能把实验配比与施工配比混为一谈。混凝土强度只有温度、湿度在正常范围条件下才能保证正常发展,应按施工规范的规定给予养护。夏季要防暴晒脱水,冬季要保湿防冻害,一般采取贯穿蓄热法及蒸养法。
2、外加剂使用不当而造成质量事故
2.1此类事故的表现
(1)混凝土浇筑后,局部或大部长时间不凝结硬化
(2)已浇筑完的混凝土结构物表面鼓包。
2.2避免这类质量事故发生必须重视的问题
(1)外加剂与水泥的适应性。外加剂进场后,首先检查是否有出厂合格证,然后进行试配,掌握其特性:坍落度的耗时损失、凝结时间、减水率等,以确定能否使用;对于硬石膏作调凝剂的水泥,这点尤其重要,以免混凝土搅拌成后,发生速凝或坍落度损失过快的问题。
(2)外加剂的每一次投料,都必须严格按照配合比计量。计量器具必须经常进行校验,保证其灵敏度和准确度。
(3)粉状外加剂要保持干燥状态,防止受潮结块。已经结块的粉状外加剂,应烘干、碾碎,过0.6mm筛后使用,以免含未碾成粉状的颗粒遇水膨胀,造成混凝土表面鼓包。
3、因混凝土出现裂缝而造成的质量事故
混凝土裂缝主要分为三类:一是由外部荷载(包括施工和使用阶段的静荷载、动荷载)引起的裂缝。二是内部应力(包括温度变化、体积收缩、不均匀沉降、化学反应等)引起的裂缝。三是由施工操作(如制作、脱模、养护、堆放、运输、吊装等)不当引起的裂缝。这里仅对内部应力引起的裂缝进行探讨。
3.1温度变化
混凝土由于温度变化发生体积变形、膨胀或收缩,这是材料固有的物理特性。当这种体积变化受到约束时就会产生内应力,这种应力如果超过了混凝土的抗拉强度,就会引起开裂。
3.2体积收缩
混凝土的收缩分为自身收缩,即水泥水化作用引起的体积收缩;塑性收缩,即在初凝结过程中发生化学的收缩;炭化收缩,即二氧化碳与水泥水化物发生化学反应引起的收缩、干缩;湿度收缩,即混凝土中多余水分蒸发,随着温度降低体积减少而发生的收缩,其收缩量占整个收缩量的绝大部分。收缩使混凝土的体积变小,在其内部也会产生内应力,当这种应力超过了混凝土的抗拉强度时,也会引起混凝土裂缝。
3.3不均匀沉降
如果结构物的基础不牢固,发生了不均匀沉降,导致结构变形,也会在其内部产生应力而造成混凝土构件开裂。这种情况在日常工作中也会时有发生。
3.4化学反应也会引起混凝土开裂
例如,碱骨料反应将引起混凝土体积膨胀而产生裂缝。氯离子的侵蚀引起钢筋锈蚀也会造成混凝土开裂。
4、混凝土的施工质量控制
4.1混凝土质量控制
4.1.1原材料控制
普通混凝土是由水泥、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。在这几种组成成份中,监理工程师、质量控制工程师应着重在工程资料和实物检查两方面。目前,一些地区实行的监理见证取样送检制度值得肯定。
(1)水泥
水泥有多种品种、标号应根据设计图纸的要求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。高强混凝土应优先选择高标号水泥进行试配。
(2)砂
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%。
(3)石子
粗骨料石子,应重点检查其质地、级配、针片状颗粒含量、含量泥量及最大粒径。一般采用1cm~3cm的碎石,卵石一般能用于结构受力部位,严禁混有煅烧过的石灰石块或白云石块。
(4)水
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,更样着重控制。
(5)外加剂
首先,应检查外加剂生产厂家的生产许可证,质量保证料和有相应资质的检测单位出具的性能试验报告。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(如坑渗标号等)。另外,应注意混凝土外加剂使用说明的有效日期、防止过期失效的外加剂用于工程。同时,要严格控制剂量,不得随意添加,在搅拌混凝土时,掺加外加剂的混凝土搅拌时间应适当延长。应大力推广使用新型的复合型混凝土外加剂,以适应先进的施工工艺的多种要求。
4.1.2配合比的质量控制
在根据设计要求和混凝土的工程特点,确定了各种原材料之后,应在监理工程师见证情况下,进行现场原材料取样,并填写见证取样单。关交有相应资质等级的试验室进行混凝土配合比设计和试配工作。监理工程师在审查度验室出具的配合比单及相应的有关混凝土性能,能够满足工程的各项要求后,方可允许进行混凝土的搅拌和浇筑工作。
4.1.3搅拌过程的质量控制
应要求施工单位严格原材料计量控制。搅拌机应配备水表,禁止单纯凭经验靠感觉调整用水量的做法;对外加剂,应事先称量出每盘一份加入,禁止拿铁锹随意填加;对砂石料,应坚持要求每次过磅称量,不提倡小车划线做记号的体积法。另外,还应对每盘的搅拌时间、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。
4.1.4浇筑过程质量控制
混凝土浇筑前,监理工程师、质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;度件模具及数量是否合适;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。针对不同的板、梁、柱、剪力墙、薄壁型构件应要求采用不同类型的振捣器;当混凝土浇筑超过2m应采用串筒式溜槽。应审查确认施工缝的设置位置是否合适,使施工单位安排好混凝土的浇筑顺序,保证分区、分层混凝土在初凝之前搭接。
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是否振捣到位,以防出现蜂窝、麻面。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。
4.2实际上控制标准差应从以下几个方面入手
(1)设计合理的混凝土配合比
合理的混凝土配合比由实验室通过实验确定,除满足确定耐久性要求和节约原材料外,应该具有施工要求的和易性。
(2)正确按设计配合比施工
按施工配合比施工,首先要及时测定砂、石含水率,将设计配合比换算为施工配合比。其次,要用重量比,不要用体积比,最后要及时检查原材料是否与设计用原材料相符,这要求供方提供两份同样材料,一份提供给实验室,一份给工地,工地收料人员应按样本收料,如来料与样本不符,应马上向上级汇报,及时更改配合比(材料不合格不收料除外)。
(3)加强原材料管理
混凝土材料的变异将影响混凝土强度。因此收料人员应严把质量关,不允许不合格品进场,另外与原材料不符及时汇报,采取相应措施,以保证混凝土质量。
4.3混凝土质量通病及预控措施
4.3.1操作工艺
(1)在浇筑工序中,应控制混凝土的均匀性和密实性。混凝土拌合物运至浇筑地点后,应立即浇筑入模。在浇筑过程中,如发现混凝土拌合物的均匀性和稠度发生较大的变化,应及时处理。
(2)浇筑混凝土时,应注意防止混凝土的分层离析。混凝土由料斗、漏斗内卸出进行浇筑时,其自由倾落高度一般不宜超过2m,在竖向结构中浇筑混凝土的高度不得超过3m,否则应采用串筒、斜槽、溜管等下料。
(3)浇筑竖向结构混凝土前,底部应先填以50~100mm厚与混凝土成分相同的水泥砂浆。混凝土的水灰比和坍落度,应随浇筑高度的上升,酌予递减。
(4)浇筑混凝土时,应经常观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况,当发现有变形、移位时,应立即停止浇筑,并应在已浇筑的混凝土凝结前修整完好。
(5)混凝土在浇筑及静置过程中,应采取措施防止产生裂缝。由于混凝土的沉降及干缩产生的非结构性的表面裂缝,应在混凝土终凝前予以修整。在浇筑与柱和墙连成整体的梁和板时,应在柱和墙浇筑完毕后停歇1~1.5h,使混凝土获得初步沉实后,再继续浇筑,以防止接缝处出现裂缝。
(6)浇筑混凝土时应分层,每层厚度应不大于下列数值(mm);插入式振捣器为作用部分长度的1.25倍,平板振捣器为200,人工振捣时为150~250(基础250,密集配筋为150)。
(7)浇筑混凝土应连续进行。如必须间歇时,时间宜短,并应在前层混凝土凝固之前,将次层混凝土浇筑完毕。
4.3.2预控措施
(1)预控麻面。模板面清理干净,无杂物。木模板在浇筑前用清水充分湿润,拼缝严密,防止漏浆。钢模板要刷脱模剂。模板平整,无积水现象。振捣密实,无漏振。每层砼应振捣到气泡排除为止,防止分层。
(2)预控露筋。浇筑砼前应检查钢筋位置和保护层厚度是否正确,发现问题及时纠正。钢筋密集时,应选择合适的石子粒径,石子最大粒径尺寸不超过结构截面尺寸小边的1/4,同时不得大于钢筋净距的3/4。振捣时严禁振捣棒撞击钢筋。混凝土自由倾落高度超过2m时,要用溜槽或串筒等工具下料。操作时不得踩钢筋,如发现踩弯和脱扣钢筋,应及时修正。
(3)预控蜂窝。严格控制砼配合比。砼拌合要均匀,搅拌时间要控制好。砼下料高度一般不超过2m,浇筑楼板下料高度不超过1m。开始浇筑前,底部应先填50~100mm的与要浇筑砼相同品种的水泥砂浆。砼坍落度应严格控制,底层振捣应认真操作。柱子应分段浇筑,每段高度不超过3.5m,墙每段高度不大于3m。柱断面在40×40cm以内,并有交叉箍筋,应在柱侧模开设不小于30cm高的浇筑洞。洞间距不超过2m,分层浇筑砼,用平板振捣器每层厚度不超过200mm,插入式振捣器为振捣器作用部分长度的1.25倍,人工振捣为150~200严格掌握振捣时间,不宜长也不宜短,按有关资料查用。施工过程中经常观察模板、支架、堵缝等情况。
5、结束语
目前混凝土是世界上生产量最大的人造建材,用途广泛,混凝土质量的优劣直接影响着人民的建筑安全和生命财产安全。作为一名监理工作人员对混凝土施工监督和管理的责任是重大的。监理人员必须严格依据国家有关法律、法规、规章,认真审核施工单位的施工组织设计,有效地检验施工单位进场的原材料,旁站全过程监理混凝土施工过程,保证钢筋混凝土质量。
参考文献:
[1]黄德策.浅谈混凝土施工的几点意见[J].黑龙江科技信息,2007,(22)
[2]苏西景,赵地刚,申君荣.混凝土工程施工与质量控制浅议[J].科技信息(学术研究),2008,(19)
[3]肖志刚.浅析钻孔桩的质量控制及缺陷防治措施[J].今日科苑,2008,(06)
[4]封世东,田晓璞.无损检测技术在混凝土质量控制中的应用研究[J].科技信息(科学教研),2008,(13)
[5]姚纪林.建筑工程混凝土施工质量控制探讨[J].民营科技,2011,(03)
[6]王言庆,殷红.橡胶止水带施工的质量控制措施[J].黑龙江科技信息,2007,(17).
[7]刘政.现浇钢筋混凝土楼板裂缝的成因及控制的探讨[J].中国科技信息,2005,(11).
[8]黄海.现浇钢筋混凝土楼板裂缝的成因及防治[J].科技创业月刊,2006,(09).