淺談高標號混凝土施工質(zhì)量的控制策略

崔東雨 盛士剛

摘要：結(jié)合烏蘭浩特繞城高速公路工程中高標號混凝土的實際，提出了高標號混凝土控制的關(guān)鍵點：原材料的質(zhì)量控制、配合比的質(zhì)量控制及施工過程中的質(zhì)量控制，并提出了具體的控制措施。

關(guān)鍵詞：高標號混凝土；原材料；配合比；施工控制

近年來，隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展，高標號混凝土正以其強度高、整體性好、自重小等特點，逐步進入了建設(shè)市場，尤其在橋梁工程中，高標號混凝土的應(yīng)用推動了橋梁設(shè)計的理念的提升：大跨徑、整體性橋梁在設(shè)計中被大量采用；同時也提出了高標號混凝土在配制、施工及質(zhì)量控制等方面的一系列課題。

為了較好地解決這些問題，下面分三個方面談些個人看法，以和同行商榷。

《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》（JGJ55-2000）規(guī)定，高強混凝土為強度等級為C60級別以上的混凝土，考慮到近年來C50混凝土在橋梁上的廣泛應(yīng)用，本文把C50混凝土也納入了高標號混凝土范圍一同考慮。

1 原材料的質(zhì)量控制

1.1水泥

配制高標號混凝土所選用水泥應(yīng)為質(zhì)量穩(wěn)定，強度等級不低于42.5級的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，應(yīng)優(yōu)先選擇高標號水泥進行試配。

1.2粗骨料

設(shè)計有特殊要求除外，粗骨料的最大粒徑不應(yīng)大于31.5mm。C60以上級別的混凝土，粗骨料的最大粒徑不應(yīng)大于25mm,針片狀顆粒含量不宜大于5.0%，含泥量不應(yīng)大于0.5%，泥塊含量不宜大于0.2%；其它質(zhì)量指標應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準《普通混凝土用砂、石質(zhì)量檢驗方法及標準》（JGJ 52-2006）的規(guī)定。

1.3細骨料

高標號混凝土設(shè)計中所用細骨料的細度模數(shù)宜大于2.6，含泥量不應(yīng)大于2.0%，泥塊含量不應(yīng)大于0.5%，其它指標應(yīng)符合《普通混凝土用砂、石質(zhì)量檢驗方法及標準》（JGJ 52-2006）的規(guī)定。

1.4外加劑

首先，應(yīng)檢查外加劑生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)許可證，質(zhì)量保證料和有相應(yīng)資質(zhì)的檢測單位出具的性能試驗報告。其次，在混凝土外加劑使用前，應(yīng)進行試配并進行試驗檢驗，以復(fù)驗混凝土外加劑與工程所有水泥是否相適應(yīng)，以及是否滿足施工要求的混凝土性能和有關(guān)設(shè)計要求指標。另外，應(yīng)注意混凝土外加劑使用說明的有效日期、防止過期失效的外加劑用于工程。同時，要嚴格控制劑量，不得隨意添加。在攪拌混凝土時，摻加外加劑的混凝土攪拌時間應(yīng)適當延長。應(yīng)大力推廣使用新型的復(fù)合型混凝土外加劑，以適應(yīng)先進的施工工藝的多種要求。

1.5摻合料

配制高強混凝土時最好摻用活性較好的的礦物摻合料，且宜復(fù)合使用礦物摻合料。

1.6水

凡是不能飲用的水，應(yīng)在水質(zhì)化驗和抗腐蝕試驗合格后，方可用于拌制混凝土。污水、工業(yè)廢水、PH值小于4的酸性水和硫酸鹽含量超過水重1%的水，不能用于拌制混凝土。對預(yù)應(yīng)力混凝土的施工用水，更樣著重控制。

2 配合比的質(zhì)量控制

2.1高強混凝土的配制除應(yīng)與低標號混凝土配置方法相同外，還要符合一些額外規(guī)定。

2.1.1基準配合比中的配合比，可根據(jù)現(xiàn)場試驗資料選取。

2.1.2配制高強混凝土所用砂率及所采用的外加劑和礦物摻合料的品種、摻量，應(yīng)通過試驗確定。

2.1.3計算高強混凝土配合比時，用水量除設(shè)計特殊規(guī)定為干硬性混凝土，否則按塑性混凝土的用水量進行考慮。參照《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》JGJ55-2000選用。

2.1.4高強混凝土的水泥用量不應(yīng)大于550kg/m3，水泥和礦物摻合料的總量不應(yīng)大于600kg/m3。

2.1.5高強混凝土的配合比采用三個不同的配合比進行混凝土強度試驗時，其中一個應(yīng)為基準配合比，另外兩個配合比的水灰比，宜較基準配合比分別增加和減少0.02～0.03。

2.1.6高強混凝土配合比一經(jīng)確定，應(yīng)用該配合比進行不少于6次的重復(fù)試驗進行驗證，其平均值不應(yīng)低于配制強度。

2.2高強混凝土配制

2.2.1配制強度的確定

混凝土配制強度應(yīng)按下式計算：

fcu,0≥fcu,,k+1.645σ

fcu,0——混凝土配制強度（Mpa）。

fcu,,k——混凝土立方體抗壓強度標準值（Mpa）；

σ——混凝土強度標準差（Mpa）。

如果外界條件明顯惡劣，試驗室條件不能采用統(tǒng)計方法評定時，要提高混凝土的配制強度，以保證混凝土的安全。

混凝土強度標準差為大量試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計值，如果現(xiàn)場確無該值，其強度標準差取值不應(yīng)小于3.0 Mpa。

2.2.2混凝土配合比設(shè)計中的基本參數(shù)的確定

（1）用水量

水灰比在0.40～0.80內(nèi)的干硬性和塑性混凝土用水量，根據(jù)粗骨料的品種、粒徑及施工要求的混凝土拌合物稠度，按表1、表2選用。

水灰比小于0.40時的用水量通過試驗確定。

泵送混凝土用水量，應(yīng)以坍落度90mm時的用水量為基礎(chǔ)，坍落度每增加20mm水量增加5kg,計算出未摻加外加劑時的用水量。摻外加劑時，可按下式計算用水量：

mwa=mw0(1-β)

式中：mwa——摻外加劑時用水量kg/m3；

mw0——未摻外加劑時用水量kg/m3；

β——外加劑減水率（%）。

2）砂率

坍落度為10～60mm時，按表3選取。

坍落度大于60mm的砂率，可通過試驗確定，也可按塌落度每增大20mm,砂率增大 1% 調(diào)整，坍落度小于10mm砂率，通過試驗確定。

2.2.3配合比計算

與普通混凝土配合比計算相同。

2.2.4配合比的試配調(diào)整和確定

混凝土配合比計算出來后，要經(jīng)過試驗室試配，試配時，所用原材料，攪拌方法等均與生產(chǎn)時使用的方法相同。

試配最小拌量要滿足規(guī)范要求，盡可能要與實際相符。當試拌得出拌合物坍落度或維勃稠度不能滿足要求或粘聚性、保水性不好時，應(yīng)在保證水灰比不變的條件下，相應(yīng)調(diào)整用水量或砂率，直到符合要求為止。然后提出供混凝土強度試驗用的基準配合比。強度試驗時，另外要做兩個較基準配合比水灰比分別增加和減少0.05的配合比，用水量應(yīng)與基準配合比相同，砂率可分別增加和減少10%。

當不同水灰比的混凝土拌合物坍落度與要求值的差超過允許偏差時，可通過增加或減少用水量調(diào)整。

調(diào)整配合比，應(yīng)以標準養(yǎng)護28d的檢驗結(jié)果為依據(jù)。配合比進行調(diào)整和確定需按照規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。

3施工過程中的質(zhì)量控制

3.1進場材料關(guān)。

進場原材料質(zhì)量的好壞，直接影響到成品混凝土的質(zhì)量。碎石含泥量、壓碎值、針片狀、級配。砂子的含泥量、石英含量、水的酸堿性等，進場水泥的各種指標，是否過期，都直接影響到混凝土的質(zhì)量。為此，作為工地試驗員、質(zhì)檢人員都要嚴肅認真地對待，統(tǒng)一標準，定時取樣。關(guān)鍵材料要留樣，試驗員對來料樣品進行及時試驗，并要親自觀察現(xiàn)場取樣情況。避免供貨單位掉包，以次充好；對于把握不準的原材料，要進行多組平行試驗。一定要有個穩(wěn)定的、可信服的結(jié)果報告。

3.2成品生產(chǎn)關(guān)

有些施工單位隨著工程經(jīng)驗的積累，逐漸放松了對混凝土生產(chǎn)過程的質(zhì)量管理，也正是基于這種思想，才導(dǎo)致混凝土質(zhì)量的不穩(wěn)定。

首先，計量不準確。這里有人為因素也有非人為因素。人為因素主要是某些管理人員為了省材料，故意減少或增加某些材料用量，致使產(chǎn)品不合格；非人為因素主要是攪拌設(shè)備老化，有些設(shè)備未及時進行標定；更有甚者，有些設(shè)備連最起碼的稱量器具都不具備，就投入生產(chǎn)混凝土過程。

配制高強度混凝土必須準確控制用水量，砂石中的含水量應(yīng)仔細計算后從用水量中扣除。除事先規(guī)定的部分用水可留在現(xiàn)場補加外，嚴禁在材料出拌和機后再加水。

其次，攪拌時間、方式不符合要求。攪拌時間、方式是施工及其相關(guān)單位正在探索的問題之一。在相關(guān)部門的努力下，推動了混凝土拌和從早期的人工到滾筒攪拌再到強制攪拌的演化，使混凝土的質(zhì)量也提升到了一個較高的層次。然而，近年來，隨著工程的大量增多，有些零散混凝土部位為了方便，使用了老式攪拌，造成部分混凝土質(zhì)量問題。

拌制高強度混凝土必須采用強制式攪拌機，并采用二次投料法進行拌制。

最后，就是混凝土的運輸、入模的質(zhì)量控制。目前，混凝土的運輸設(shè)備發(fā)展較快，很多單位已經(jīng)配備了混凝土運輸攪拌車。攪拌運輸車能夠避免混凝土運輸過程中的離析。由于在運輸過程中進行了攪拌，使混凝土的均勻性得到了保證。但也不乏有些單位為了減少成本，仍然采用簡單、原始運輸?shù)墓ぞ哌\輸，不能均衡的控制混凝土的質(zhì)量；混凝土入模也要及時，同時排好計劃，做好先后混凝土的接茬，入模后的混凝土要及時振搗，掌握好振搗間距，振搗成型的混凝土避免二次振搗，尤其已經(jīng)初凝的混凝土，二次振搗只能會破壞混凝土內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)間的排列，造成混凝土永久缺陷。

3.3養(yǎng)護關(guān)。

混凝土構(gòu)件一旦澆筑成型，就要做好養(yǎng)護。對于高標號混凝土，在用濕潤土工布覆蓋養(yǎng)護的同時，要注意保溫。待混凝土初凝后，要逐漸加大土工布的濕潤度。保證混凝土水化反應(yīng)所需要的水分。有條件的工地，要盡可能的使用蒸汽養(yǎng)生：一方面保證了養(yǎng)護溫度，另一方面也能保證足夠的濕度。另外就是能夠提高混凝土水化速度，縮短養(yǎng)生工期，為減少工期創(chuàng)造條件。

在呼和浩特繞城高速公路施工過程中，開始考慮要節(jié)水，采用人工背噴霧器噴水、露天覆蓋土工布養(yǎng)護。由于內(nèi)蒙早晚溫差較大，風沙也大，土工布濕潤沒多長時間水分就被風吹干了。后經(jīng)檢查，開始生產(chǎn)的部分箱梁，標號明顯不足。后來，采取就地建槽，蒸汽養(yǎng)生，噴淋澆水的方式養(yǎng)生。經(jīng)過改進后，混凝土標號明顯好轉(zhuǎn)，同時也縮短了工期。

近年來，在高速公路橋梁中采取了整體連續(xù)高標號混凝土的設(shè)計形式，既加強了美感，又保證了行車舒適度。但由于整體箱梁結(jié)構(gòu)大，標號高，也給混凝土的生產(chǎn)和養(yǎng)生帶來了一定的問題。

在大跨徑整體箱梁施工中，排支架前，就要預(yù)先考慮好水管及蒸汽管的走向及排布。避免留死角。如果不能蒸汽養(yǎng)生，就要考慮整體搭棚，里面生火爐的方法。這樣就要留好安放火爐的位置，避免發(fā)生火災(zāi)；同時計算好火爐的個數(shù)，保證棚內(nèi)溫度。同時，還要做好通風，防止棚內(nèi)一氧化碳濃度過大，給工作人員造成傷害。

混凝土的養(yǎng)護必須由專人負責，定時進行溫度和濕度測量，加以記錄。不合格時要隨時進行噴淋和加溫。

4 結(jié)論

在高標號混凝土施工過程中，原材料是保證強度的先決條件，配合比重要基礎(chǔ)，施工過程控制是有效保證。只有嚴格控制每個過程工作質(zhì)量，才能有效的保證高標號混凝土達到設(shè)計規(guī)定的強度要求。

參考文獻

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