影響混凝土強(qiáng)度因素分析及施工質(zhì)量控制

張榮海

（山東濟(jì)寧北湖建設(shè)集團(tuán)，山東 濟(jì)寧 272017）

1 影響混凝土強(qiáng)度的主要因素

混凝土質(zhì)量的主要指標(biāo)之一是抗壓強(qiáng)度，從混凝土強(qiáng)度表達(dá)式不難看出，混凝土抗壓強(qiáng)度與混凝土使用水泥的強(qiáng)度成正比，按公式計(jì)算，當(dāng)水灰比相等時(shí)，高標(biāo)號水泥比低標(biāo)號水泥配制出的混凝土抗壓強(qiáng)度高許多。所以混凝土施工時(shí)切勿用錯(cuò)了水泥標(biāo)號。另外，水灰比也與混凝土強(qiáng)度在成正比，當(dāng)水灰比不變時(shí)，企圖用增加水泥用量來提高混凝土強(qiáng)度是錯(cuò)誤的，此時(shí)只能增大混凝土和易性，增大混凝土的收縮和變形。

如上所述，影響混凝土抗壓強(qiáng)度的主要因素是水泥強(qiáng)度和水灰比，要控制好混凝土質(zhì)量，最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比兩個(gè)主要環(huán)節(jié)。其次粗骨料對混凝土強(qiáng)度也有一定影響，當(dāng)石質(zhì)強(qiáng)度相等時(shí)，碎石表面比卵石粗糙，它與水泥砂漿的粘結(jié)性比卵石強(qiáng)，當(dāng)水灰比相等或配合比相同時(shí)，兩種材料配制的混凝土，碎石的混凝土強(qiáng)度比卵石強(qiáng)。因此我們一般對混凝上的粗骨料的粒徑控制在2～3cm左右，細(xì)骨料品種對混凝土強(qiáng)度影響程度比粗骨料小，另外砂石質(zhì)量必須符合混凝土各標(biāo)號所用砂石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。由于施工現(xiàn)場砂石質(zhì)量變化相對較大，因此現(xiàn)場施工人員必須根據(jù)現(xiàn)場砂含水率及時(shí)調(diào)整水灰比，以保證混凝土配合比，不能把實(shí)驗(yàn)配比與施工配比混為一談?；炷翉?qiáng)度只有在溫度、濕度在正常范圍條件下才能保證正常發(fā)展，應(yīng)按施工規(guī)范的規(guī)定給予養(yǎng)護(hù)。夏季要防暴曬脫水，冬季要保濕防凍害，一般采取貫穿蓄熱法及蒸養(yǎng)法。

2 外加劑使用不當(dāng)而造成質(zhì)量事故

2.1 此類事故的表現(xiàn)：①混凝土澆筑后，局部或大部長時(shí)間不凝結(jié)硬化。②已澆筑完的混凝土結(jié)構(gòu)物表面鼓包。

2.2 避免這類質(zhì)量事故發(fā)生必須重視的問題：①外加劑與水泥的適應(yīng)性。外加劑進(jìn)場后，首先檢查是否有出廠合格證，然后進(jìn)行試配，掌握其特性：坍落度的耗時(shí)損失、凝結(jié)時(shí)間、減水率等，以確定能否使用；對于硬石膏作調(diào)？凝劑的水泥，這點(diǎn)尤其重要，以免混凝土攪拌成后，發(fā)生速凝或坍落度損失過快的問題。②外加劑的每一次投料，都必須嚴(yán)格按照配合比計(jì)量。計(jì)量器具必須經(jīng)常進(jìn)行校驗(yàn)，保證其靈敏度和準(zhǔn)確度。③粉狀外加劑要保持干燥狀態(tài)，防止受潮結(jié)塊。已經(jīng)結(jié)塊的粉狀外加劑，應(yīng)烘干、碾碎，過0.6mm篩后使用，以免含未碾成粉狀的顆粒遇水膨脹，造成混凝土表面鼓包。

3 因混凝土出現(xiàn)裂縫而造成的質(zhì)量事故

混凝土裂縫主要分為三類：一是由外部荷載(包括施工和使用階段的靜荷載、動(dòng)荷載)引起的裂縫。二是內(nèi)部應(yīng)力(包括溫度變化、體積收縮、不均勻沉降、化學(xué)反應(yīng)等)引起的裂縫。三是由施工操作(如制作、脫模、養(yǎng)護(hù)、堆放、運(yùn)輸、吊裝等)不當(dāng)引起的裂縫。這里僅對內(nèi)部應(yīng)力引起的裂縫進(jìn)行探討。

3.1 溫度變化。混凝土由于溫度變化發(fā)生體積變形、膨脹或收縮，這是材料固有的物理特性。當(dāng)這種體積變化受到約束時(shí)就會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，這種應(yīng)力如果超過了混凝土的抗拉強(qiáng)度，就會引起開裂。

3.2 體積收縮。混凝土的收縮分為自身收縮，即水泥水化作用引起的體積收縮；塑性收縮，即在初凝結(jié)過程中發(fā)生化學(xué)的收縮；炭化收縮，即二氧化碳與水泥水化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的收縮、干縮；濕度收縮，即混凝土中多余水分蒸發(fā)，隨著溫度降低體積減少而發(fā)生的收縮，其收縮量占整個(gè)收縮量的絕大部分。收縮使混凝土的體積變小，在其內(nèi)部也會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)這種應(yīng)力超過了混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，也會引起混凝土裂縫。

3.3 不均勻沉降。如果結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)不牢固，發(fā)生了不均勻沉降，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形，也會在其內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力而造成混凝土構(gòu)件開裂。這種情況在日常工作中也會時(shí)有發(fā)生。

3.4 化學(xué)反應(yīng)也會引起混凝土開裂。例如，堿骨料反應(yīng)將引起混凝土體積膨脹而產(chǎn)生裂縫。氯離子的侵蝕引起鋼筋銹蝕也會造成混凝土開裂。

4 混凝土施工中的質(zhì)量控制

要在施工中嚴(yán)格的控制混凝土的質(zhì)量就要從施工機(jī)械、運(yùn)輸、澆筑、搗固、氣候條件等方面進(jìn)行有效控制。

4.1 混凝土對運(yùn)輸?shù)囊?。在運(yùn)輸過程中應(yīng)保持混凝土的均質(zhì)性，避免產(chǎn)生離析、泌水、流動(dòng)性減少等現(xiàn)象?；炷翍?yīng)以最少的轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)和最短的時(shí)間從攪拌地點(diǎn)運(yùn)至澆筑地點(diǎn)并且及時(shí)澆筑。距離比較遠(yuǎn)的應(yīng)采用攪拌車運(yùn)輸，并且每分鐘轉(zhuǎn)鼓3～5次，現(xiàn)場攪拌站可用小型機(jī)動(dòng)翻斗車、雙輪手推車等。

4.2 混凝土的澆筑

4.2.1 澆筑前的準(zhǔn)備。在混凝土澆筑前，應(yīng)檢查模板的標(biāo)高位置、尺寸強(qiáng)度和剛度是否符合要求；檢查鋼筋和預(yù)埋件的位置、數(shù)量和保護(hù)層的厚度，將檢查結(jié)果填入隱蔽工程記錄表；選用表面平整、光潔度好的鋼制摸板或有加固系統(tǒng)的涂膠板，清除模板內(nèi)的雜物和鋼筋的油污對模板的接縫和空洞應(yīng)堵嚴(yán)，以防漏漿。澆筑前應(yīng)用清水潤濕模板。在地基或基礎(chǔ)土澆筑前，應(yīng)清除雜物并應(yīng)有排水和防水措施。對于未風(fēng)化的巖土應(yīng)用水清洗，但表面不得留有積水。

4.2.2 混凝土的振搗?；炷恋恼駬v就是使入模的混凝土完成成型與密實(shí)的過程，保證混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件外型正確，表面平整光滑，混凝土的強(qiáng)度和其他性能符合設(shè)計(jì)的要求?；炷琳駬v采用插入式振搗器時(shí)，振搗器應(yīng)該距離模板5cm～10cm，振動(dòng)棒垂直快速插入混凝土內(nèi)，每一個(gè)位置上的振動(dòng)時(shí)間應(yīng)保證混凝土獲得足夠的密實(shí)度，并將混凝土靠近摸板邊的氣泡趕出，但注意不能過振，防止混凝土產(chǎn)生分層，表面出現(xiàn)砂面。振動(dòng)棒拔出速度要慢，保證振動(dòng)棒周圍的空氣能夠跟隨振動(dòng)棒引出。

4.2.3 伸縮縫和后澆帶。為了防止混凝土因溫度收縮而產(chǎn)生裂縫，需要在混凝土中切出一道道的施工縫以補(bǔ)償溫度應(yīng)力產(chǎn)生的收縮。一般應(yīng)該在混凝土初凝后臨近終凝的時(shí)候人工或機(jī)械切出施工縫。對于大面積的樓板應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行預(yù)留，在混凝土澆筑后兩個(gè)月以上在對后澆帶進(jìn)行施工，以最大限度的減少因收縮引起的裂縫?；炷翝仓?yīng)該盡量避免大風(fēng)和炎熱的天氣，夏天可以盡量在夜間施工；嚴(yán)禁在雨雪天氣澆筑混凝土?；炷翝仓?yīng)該連續(xù)不間斷，以免產(chǎn)生施工冷鋒，影響結(jié)構(gòu)的安全性和質(zhì)量。

4.2.4 特殊混凝土施工工藝。對于大體積混凝土應(yīng)該提前編寫施工方案，采取跳倉作業(yè)，分層澆筑，有必要時(shí)應(yīng)該預(yù)埋冷凝管和測溫探頭，密切關(guān)注混凝土的內(nèi)部溫度，以免裂縫產(chǎn)生，大面積混凝土應(yīng)分塊澆筑，按要求留設(shè)伸縮縫。

4.3 混凝土的養(yǎng)護(hù)控制溫度、濕度直接影響混凝土的強(qiáng)度，所以混凝土的養(yǎng)護(hù)，主要目的在于保持適宜的溫濕度條件，一方面使混凝土免受不利溫、濕度變化的侵襲，防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥水化作用順利進(jìn)行，以期達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和抗裂能力。

混凝土的養(yǎng)護(hù)方法、時(shí)間與自然溫度、混凝土成分有關(guān)，當(dāng)平均溫度高于+5℃的條件下，用適當(dāng)?shù)牟牧蠈炷帘砻婕右愿采w并澆水，應(yīng)在混凝土澆筑完畢后的12h內(nèi)進(jìn)行，最少不得少于7d。當(dāng)平均氣溫低于+5℃或混凝土的表面不便澆水時(shí)，也可使用塑料薄膜布養(yǎng)護(hù)和涂刷薄膜養(yǎng)生液，防止混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)的方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。冬季施工一般采取綜合蓄熱及蒸養(yǎng)法。混凝土結(jié)構(gòu)澆筑后，達(dá)到一定強(qiáng)度，方可拆模，不能急于拆模，以免引起混凝土表面的早期裂縫破壞混凝土結(jié)構(gòu)。

4.4 混凝土質(zhì)量的驗(yàn)收

驗(yàn)收可以分成兩個(gè)方面，一是外觀和幾何尺寸。二是內(nèi)在質(zhì)量，即實(shí)際強(qiáng)度。這兩方面相輔相成，缺一不可并且在很多情況下，通過外觀質(zhì)量也可以反映出內(nèi)在質(zhì)量的優(yōu)劣。外觀檢查主要是觀察有無裂縫。蜂窩、麻面、露筋、空洞、連接部位疏松。錨筋松動(dòng)等嚴(yán)重缺陷，如有發(fā)生，應(yīng)進(jìn)行返工或采取加固措施。幾何尺寸檢查主要是通過施測實(shí)量，確定構(gòu)件是否能滿足使用功能以及下步施工的要求，并對該產(chǎn)品的質(zhì)量等級予以評定。

[1]張明爽.混凝土工程施工技術(shù)[M].山西科學(xué)技術(shù)出版社.2009.

[2]張愛勤，朱霞.土木工程材料[M].人民交通出版社.2009.