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混凝土工程施工质量控制

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15

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混凝土工程施工全过程质量控制

徐州绿地项目部 杨景奎

【摘 要】混凝土由于自身的特殊性能在工业建筑、民用建筑、交通土建、水利水电工程等土木工程领域发挥着及其重要的作用。本文结合了自己的实习经历详细论述了混凝土工程在施工过程中各工艺流程的质量控制。作为一名从事土建专业的施工员，在对混凝土施工过程中如何控制好其质量以及对成型后的混凝土结构构件出现的一些缺陷如何进行合理有效的处理,是值得我们探索与总结的。
【关键词】混凝土 质量控制 缺陷 处理

混凝土工程包括配料、拌制、运输、浇筑、养护、拆模等施工过程。在整个工艺过程中，各工序紧密联系又相互影响，如其中任一工序处理不当都会影响混凝土工程的最终质量。对混凝土的质量要求，不但要求混凝土成型后获得良好的强度、密实性和整体性,而且要求外形美观，因此,在施工中确保混凝土工程质量是一个很重要的问题。
1 混凝土的施工配料
施工配料是保证混凝土质量的重要环节之一,必须加以严格控制.
1.1 原材料的质量预控
组成混凝土的材料是胶结料（水泥）、细骨料(砂)、粗骨料（碎、砾石)及水。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。如水泥强度的波动,将直接影响混凝土的强度；各级石子超逊径颗粒含量的变化，导致混凝土级配的改变，并将影响新拌混凝土的和易性，骨料含水量的变化，对混凝土的水灰比影响极大。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。骨料中含有害物质，超过规范规定的范围内，则会妨碍水泥水化，降低混凝土的强度，削弱骨料与水泥石的粘结,能与水泥的水化产物进行化学反应，并产生有害的膨胀的物质.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。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.
1.2 施工配合比的控制
对混凝土集料来说，影响配合比组成变异而导致混凝土强度过大波动的主要原因是含水率，含泥量的变化和石子含粉量的影响.在混凝土生产过程中,对原材料的质量控制，除经常性的检测外，还要求质量控制人员随时掌握其含量的变化规律,并拟定相应的对策措施。如砂石的含泥量超出标准要求时,及时反馈给生产部门，及时筛选并采取能保证混凝土的其它有效措施。砂子含水率，通过干炒法，及时根据测定的含水率来调整混凝土配合比中的实际用水量和集料用量。对于相同标号之间水泥活性的变异，是通过胶砂强度试验的快速测定，根据水泥活性结果予以调整混凝土的配合比.为方便施工,一般换算成以一袋或两袋水泥为下料单位的施工配合比。
2 混凝土的拌制及运输质量监控
2。1 混凝土拌制质量控制
2.1。1 确保计量的准确
在混凝土搅拌现场,操作人员应按配合比设计准确无误地输入到配料机的控制电脑中。
2.1。2 控制好坍落度
试验室应加强对坍落度的监控，定时抽测坍落度，坍落度出现异常时,在及时找出原因,把事故隐患消灭在萌芽中.另外,还应该注意混凝土坍落度经时损失的问题,尤其是在夏季施工时,否则，混凝土运到现场如果坍落度损失太大，会失去和易性，无法泵送浇注到位。试验室应通过实践找出坍落度经时损失值，根据施工时的具体情况确定出机坍落度，以满足施工要求。浇筑混凝土时的坍落度按下表选用：
表一 混凝土浇筑时的坍落度
项次
结构种类
坍落度（cm)
1
基础或地面等的垫层，无配筋的厚大结构（挡土墙、基础或厚大块体等)或配筋稀疏的结构
1～3
2
板、梁和大型或中型截面的柱子
3～5
3
配筋密集的结构(薄壁、细柱等）
5～7
4
配筋特密的结构
7～9
注：①本表系指机械振捣时的坍落度，采用人工捣实时可适当增大；
②需要配制大坍落度混凝土时，应掺用外加剂；
③曲面或斜面结构的混凝土,其坍落度值应根据实际需要选定;
④轻骨料混凝土的坍落度,宜比表中数值减少1～2cm。
2.1.3 把好搅拌工艺关
2.1。3.1 搅拌机的选择
根据不同类型的混凝土选择合适的搅拌机型。如是塑性混凝土宜选择自落式搅拌机，如果是干硬性或者是半干硬性混凝土宜选择强制式搅拌机.
2.1。3。2 控制搅拌时间
搅拌时间不宜过短,同时不宜过长。过短会导致搅拌不均匀，混凝土和易性差。搅拌时间过长，易产生离淅现象,工地上一般采用时间控制法来控制搅拌质量。混凝土的最短搅拌时间如下表所示：
表二 混凝土搅拌的最短时间（s）
混凝土的坍落度
(cm)
搅拌机机型
搅拌机容积(L)
〈400
400~1000
〉1000
小于及等于3
自落式
强制式
90
60
120
90
150
120
大于3
自落式
强制式
90
60
90
60
120
90
注：①掺有外加剂时，搅拌时间可适当延长;
②轻骨料混凝土的搅拌时间可适当延长。
2。2 混凝土运输过程中注意事项
a) 应保持混凝土的均匀性,不产生严重的离析现象，否则浇筑后容易形成蜂窝或麻面；
b） 运输时间应保证混凝土在初凝前浇入模板内捣实完毕；
c）道路尽可能平坦且运距尽可能短；
d） 尽量减少混凝土的转运次数；
e） 运输混凝土的工具（容器)应不吸水、不漏浆。天气炎热时，容器应遮盖，以防阳光直射而水分蒸发。容器在使用前先用水湿润。
f) 混凝土从搅拌机卸出后到浇筑进模板后时间间隔，不得超过表三中所列的数值：
表三 混凝土从搅拌机卸出后到浇筑完毕的延续时间（min）
混凝土强度等级
气温低于25℃
气温高于25℃
C30及C30以下
120
90
高于C30
90
60
3 混凝土浇筑、振捣的质量控制
3。1 浇筑前的准备工作
在浇筑混凝土之前，应检查和控制模板、钢筋、保护层和预埋件等的尺寸、规格、数量和位置,其偏差值应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204）得规定.此外检查时还应注意以下几点：
a) 看模板的加固是否牢固，控制好模板表面的平整度及相邻两块模板间的高差，将其调整至误差允许范围内，对于模板接缝处，可采用括腻子或贴胶带进行处理,以保证混凝土面拆模后的美观.最好在模板表面涂上脱模剂，如从经济造价上考虑，木模板可用肥皂水替代脱模剂，钢模板可用机油代替脱模剂，但切忌用废机油涂抹.
b) 钢筋的位置、规格、数量是否与设计相符；钢筋搭接长度和接头位置是否与规范要求相符。控制混凝土保护层厚度的砂浆垫块或支架是否按规定垫好。
经检查无误后,还应清除干净模板和钢筋上的垃圾和泥土及钢筋上的油污等杂物。木模板还应提前浇水湿润，但不得有积水。
3。2 混凝土的浇筑
浇筑混凝土时一定要防止产生离析，否则不易振捣密实。为此,需控制混凝土的自由倾落高度不应超过2m.竖向结构高度若超过3m时就应采用串筒、溜槽或振动溜管下落。而且竖向构件的底部应先填以50～100mm厚与混凝土中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。混凝土浇筑层的厚度应符合表四的规定：
表四 混凝土浇筑层的厚度
项次
捣实混凝土的方法
浇筑层厚度(mm）
1
插入式振捣
振动器作用部分长度的1。25倍
2
表面振捣
200
3
人工振捣:
1）在基础、无筋混凝土或配筋稀疏的结构中
2）在梁、墙板、柱结构中
3)在配筋密集的结构中
250
200
150
4
轻骨料
混凝土
插入式振捣
300
表面振捣(振动时需加荷）
200
另外,混凝土浇筑时还应注意以下几点：
a) 混凝土拌和物运至浇筑地点后,应立即浇筑入模.在浇筑过程中，如发现混凝土拌和物的均匀性和稠度发生较大的变化时,应及时处理;
b） 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；
c) 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正完好。
3.3 混凝土的振捣
混凝土振捣未按规定顺序进行,振捣方法不当或局部漏振，会导致局部砂、石集中，没有水泥浆使混凝土疏松不密实,出现蜂窝状孔洞或形成局部孔洞,尤其在钢筋密集部位容易出现“蜂窝"、“露筋”等不良症状.
为了使混凝土各部位都振捣密实，混凝土应分层浇捣，绝不可以一次浇筑过多，否则虽经振捣,其下面部分因振捣器的振动作用达不到，还是松散不密实,会造成质量事故。混凝土每层浇筑的厚度要根据振捣方法，结构的配筋情况等条件确定。并应符合下表的规定。
当采用振捣器振实混凝土时，每一振点应使混凝土表面呈现浮浆不再沉落为止,应控制好混凝土下料数量和时间，竖向结构采用在侧模板上开口浇捣后再封模板的措施，确保达到混凝土振捣作用半径的效果范围内。捣实普通混凝土时用插入式振捣器，移位间距不宜大于振捣作用半径的1。5倍(一般振捣器作用半径为30-40cm）；捣实轻骨料混凝土的移动间距不宜大于其作用半径，振捣器与模板的间距不应大于其作用半径的0。5倍,振捣器应尽量避免碰撞钢筋、模板、吊环、预埋件等，振捣器插入下层混凝土内的深度不应小于50cm；振捣顺插点应均匀排列，可按平行或交错顺序移动，不应混用，以免漏振，在钢筋密集处，机械振捣有困难时,可采用人工捣固，浇筑大体积混凝土应按合理的分层分段进行,使浇筑的混凝土沿高度均匀上升。
当采用表面振动器时,其移动的间距应保持在振动器能覆盖已振实部分的混凝土边缘；当采用附着式振动器时，其设置间距应通过试验确定。并应与模板紧密连接，当采用振动台振实干硬性混凝土和轻骨料混凝土时,宜采用加压振动的方法，压力为13kN/m2。
3。4 施工缝
由于技术上的原因或设备、人力的限制，混凝土的浇筑不能连续进行,中间的间歇时间需超过混凝土的初凝时间，则应留置施工缝，施工缝的位置应在混凝土浇筑前按设计要求和施工技术方案确定。由于该处新旧混凝土的结合力较差,是结构中的薄弱环节，因此，施工缝宜留置在结构受剪力较小且便于施工的部位。
4 混凝土成型后的养护
为使混凝土中水泥充分水化，加速混凝土的硬化，防止混凝土成型后因曝晒、风吹、干燥、寒冷等自然因素的影响出现不正常的收缩、裂缝破坏等现象。混凝土浇筑完毕后应及时洒水养护保持混凝土表面湿润.
混凝土表面的养护要求：
　　a） 塑性混凝土应在浇筑完毕后6-18h内开始洒水养护,低塑性混凝土宜在浇筑完毕后立即喷雾养护，并及早开始洒水养护。
b) 对于板，浇注后立即覆盖，避免塑性开裂.
c) 墙、柱等在拆模前应及早松动模板浇水，或是用透水性模板或吸水性模板。
d) 混凝土应该连续养护，养护期内必须确保混凝土表面处于湿润状态.
　　e) 混凝土养护时间不宜少于28d。
5 拆模的注意事项
拆模的迟早直接影响到混凝土质量和模板使用周转率.拆模时间应根据设计要求、气温和混凝土强度等级情况而定。对非承重模板，混凝土强度达到2。5Mpa以上，其表面和棱角不因为拆模而损坏方可拆除。对承重模板达到下表规定的混凝土设计标号的百分率后才能拆模。
表五 底模拆除时的混凝土强度要求
悬臂板、梁
其它梁、板、拱
跨度≤2米
跨度〉2米
跨度≤2
跨度2—8米
跨度>8米
70％
100％
50％
70％
100％

在不同施工季节，确定拆模日期和拆模方法，应持慎重态度，绝不可只片面强调工期紧,工序多而掉以轻心，拆模日期应根据同条件的混凝土试块强度值决定。混凝土强度低于拆模强度而过早拆模，会引起下列问题:
a) 混凝土抗压强度过低，不能承受构件自重及施工荷截.因混凝土抗拉强度低，易在受拉区出现裂缝，甚至受压区也破坏，造成安全事故，这将是很危险的。
b） 过早拆模,将会加大混凝土的徐变量.混凝土长期受有外力,其变形具有随着时间的延续而增加的特性,即“徐变"。而且这种变形是塑性变形，即变形是不能恢复的,尤其在混凝土的早龄期阶段,徐变量是很大的。以梁为例,过早拆模的,在自重及施工荷截等作用下,混凝土受压区徐变量的增加，将导致较大的结构变形(挠度增加）,有时可增加至理论变形的2-3倍，这在结构上是不能允许的。
c） 过早拆模由于混凝土强度低，拆模过程中易出现坍棱掉角或局部坍塌现象，削弱构件断面,影响承载能力和外质量。
d) 因混凝土强度低，混凝土与钢筋共同工作能力差，在构件自重、施工荷截和其他振动作用下，易引起钢筋在混凝土内的滑动，从而降低钢筋的握裹力。
6 混凝土结构物拆模成型后的缺陷处理
当混凝土拆去模板之后,混凝土表面如果出现直接影响到结构物的性能及外观质量的缺陷如蜂窝、麻面、裂缝、露筋、狗洞等，就应该找出原因，并应该根据情况进行修整。
a） 麻面：产生麻面的原因是由于模板表面粗糙不光滑，而且未经湿润或湿润不够;在浇捣混凝土时，与模板接触的水泥浆被吸去大量水份，呈干硬状态,便形成许多小凹点.麻面影响美观,所以应对其进行修补处理.修补的办法是将麻面充分湿润后，用水泥浆或者水泥砂浆抹平。
b） 蜂窝：产生蜂窝的原因除了振捣不密实或漏捣外，还由于混凝土过干或者是浆少石多，或是严重漏浆，以及下料不当而造成离析所引起的.如果是小蜂窝则先用清水洗刷干净再用1：2或1：2.5的水泥砂浆修补；如果是大蜂窝则先凿去其薄弱部分及突出颗粒，并仔细捣实.如果蜂窝特别大，形成狗洞，则应作质量事故处理。须根据具体情况提出补强方案进行修补。
c) 露筋：露筋的原因主要有：因振捣或垫块移位等造成钢筋紧贴模板；或是石子过大，在钢筋密集处被卡住,使水泥砂浆不能充盈钢筋周围；或是因下料不当，造成混凝土离析；或是浇捣部位缺浆或混凝土过干；或是振捣方法不当或漏捣；还有模板漏浆等造成的。如果仅是表面露筋,可先在露筋部位用清水洗刷干净，并使其湿润透，然后用铁抹子将1：2或1：2。5的水泥砂浆抹上，用木锤捣打，使砂浆挤压充满露筋部分再抹平。如果露筋较深应按其深度凿去薄弱的混凝土层和突出的集料颗粒。然后用清水洗刷干净并充分湿润,再用细集料拌制的混凝土（应比原强度等级提高一级）填塞，并仔细捣实。
d） 裂缝：产生裂缝的主要原因是在结构物制作过程中受到剧烈振动，在刚浇捣后不久，水泥正在凝结过程中，只要模板稍有局部的沉陷，表面就易产生裂缝。浇捣后的结构物不及时浇水养护，任其在强烈的阳光下曝晒，也会产生裂缝。这种裂缝是由于干缩而造成的，当裂缝较细。数量不多时，可将裂缝加以冲洗，用水泥浆抹补。如裂缝较大较深时，应沿裂缝处凿去薄弱部分，并用水冲洗干净,用1:2或1:2.5水泥砂浆补抹。除了用水泥砂浆补抹外，也可使用环氧树脂补缝，效果较好。
所有修补混凝土表面缺陷的砂浆及混凝土的强度等级都不能低于原来的强度等级.修补时应振捣密实或压实，修补后应加强养护，保证修补部位的砂浆及混凝土的强度发展正常，新老混凝土才能结合成一整体，达到修补目的。
7 结束语
工程质量的优劣，与施工现场的管理水平及操作人员的素质密切相关。因此,在工程施工中,必须严格按照国家《工程建设标准强制性条文》及施工规范，加强施工现场的质量管理，提高现场管理人员的技术水平，每一个环节、每一道工序都不能掉以轻心，这样，就会减少甚至根除混凝土工程质量通病,从而为创造优质工程，实现质量兴业及增加企业经济效益奠定坚实的基础.只有建造出优质工程，那么这个施工企业才能在激烈的市场竞争立于不败之地。

2006年10月23日

参考文献
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[4] 混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204—2002）.中华建筑科学研究院.2002年3月1日起施行
[5] 江正荣、朱国梁。简明施工手册第四版.中国建筑工业出版社。2005年5月第四版