混凝土的質(zhì)量控制技術(shù)研究

王韶飛 曾世東

(西南林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，云南昆明 650224)

1 概述

隨著基礎(chǔ)建設(shè)及城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)混凝土的需求也日益擴(kuò)大，并對(duì)混凝土的應(yīng)用提出了更高的要求?；炷临|(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響著工程的安全性、適用性和耐久性。在實(shí)際生產(chǎn)及施工中，混凝土的質(zhì)量總會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，這就需要認(rèn)真分析，對(duì)混凝土的質(zhì)量進(jìn)行控制，來(lái)確保混凝土的質(zhì)量。

2 原材料的質(zhì)量控制

混凝土生產(chǎn)所用的原材料一般有水泥、砂、石、水、外加劑和粉煤灰等，它們的質(zhì)量直接影響著混凝土的強(qiáng)度、剛度及安全性能，因此保證原材料的質(zhì)量是生產(chǎn)的第一步。為確?；炷恋馁|(zhì)量并充分合理的使用原材料，必須全面控制原材料的技術(shù)性能。

1)進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收。原材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)做好驗(yàn)收工作。進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收的主要內(nèi)容有核對(duì)原材料的品種、規(guī)格和數(shù)量;質(zhì)量合格證;抽樣檢驗(yàn);生產(chǎn)供應(yīng)單位的資質(zhì)等。進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收質(zhì)量合格的材料才能進(jìn)場(chǎng)。質(zhì)量不符合要求的材料應(yīng)拒絕接收。

2)原材料臺(tái)賬管理。原材料進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收合格后，應(yīng)分類儲(chǔ)存并完善原材料的管理臺(tái)賬。臺(tái)賬記錄的主要內(nèi)容有原材料的種類、進(jìn)貨時(shí)間、生產(chǎn)廠家、數(shù)量、品種、質(zhì)量合格證編號(hào)、抽樣檢驗(yàn)報(bào)告等。臺(tái)賬應(yīng)填寫真實(shí)準(zhǔn)確、項(xiàng)目齊全，并由專人保管。

3 混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量控制

3.1 拌合物的質(zhì)量

混凝土拌合物的質(zhì)量主要是指滿足拌合物在攪拌、運(yùn)輸、澆筑、搗實(shí)及收面等生產(chǎn)工序中易于操作，達(dá)到質(zhì)量均勻、不泌水、不離析的要求，以獲得良好的澆筑質(zhì)量，從而保證混凝土的強(qiáng)度、耐久性等。拌合物質(zhì)量主要檢驗(yàn)項(xiàng)目有拌合物的和易性、水灰比等。

3.1.1 拌合物的和易性

拌合物的和易性是一項(xiàng)綜合的技術(shù)要求，是指混凝土拌合物能保持其組成成分均勻，不發(fā)生離析、泌水等現(xiàn)象，適于運(yùn)輸、澆筑、搗實(shí)成型等施工作業(yè)，并能獲得質(zhì)量均勻、密實(shí)的混凝土的性能。包括流動(dòng)性、粘聚性和保水性。流動(dòng)性是指拌合物在自重或機(jī)械振搗作用下，能夠產(chǎn)生流動(dòng)，并均勻密實(shí)成型的性質(zhì)。粘聚性是指拌合物組成材料之間有一定的粘聚力，不致產(chǎn)生分層和離析現(xiàn)象。保水性是指拌合物具有一定的保水能力，不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。一般采用坍落度實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)拌合物這三方面的性質(zhì)。影響拌合物和易性的因素主要有水泥漿的數(shù)量和稠度、砂率、時(shí)間和溫度。直接影響水泥漿數(shù)量和稠度的是用水量的多少，因?yàn)樵黾铀酀{用量和提高水灰比都會(huì)導(dǎo)致用水量增加。用水量的確定方法一般是根據(jù)設(shè)定的坍落度，結(jié)合粗骨料的最大粒徑，參照規(guī)范中的表格選用。砂率的大小會(huì)影響骨料的空隙率和表面積，進(jìn)而影響水泥漿的用量，因此應(yīng)采用合理的砂率值。拌合物的坍落度會(huì)隨著時(shí)間的推移、溫度的升高而逐漸減少，應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度的變化，采取相應(yīng)措施，避免坍落度損失過(guò)大。

3.1.2 拌合物的水灰比

水灰比是決定混凝土強(qiáng)度、耐久性的主要因素，直接影響混凝土的性能和經(jīng)濟(jì)性。水灰比過(guò)小，即用水量較少時(shí)，拌合物過(guò)于干澀，將影響拌合物的流動(dòng)性，還會(huì)影響粘聚性并導(dǎo)致水泥用量較大。水泥含量過(guò)多，會(huì)引起較大干縮，導(dǎo)致硬化后混凝土開裂，影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性，并增加成本，影響經(jīng)濟(jì)性。水灰比過(guò)大，將直接降低混凝土的強(qiáng)度，影響工程質(zhì)量的安全性和耐久性。為保證混凝土的質(zhì)量，必須嚴(yán)格控制好水灰比。根據(jù)理論計(jì)算，結(jié)合試配實(shí)驗(yàn)，最終確定拌合物的水灰比。

3.2 混凝土的強(qiáng)度

混凝土的強(qiáng)度是混凝土極其重要的技術(shù)指標(biāo)，包括抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和與鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度等。由于混凝土結(jié)構(gòu)物主要利用其抗壓強(qiáng)度來(lái)承受荷載，抗壓強(qiáng)度比其他強(qiáng)度大得多，并且與其他強(qiáng)度有很好的相關(guān)關(guān)系，又便于實(shí)驗(yàn)測(cè)量，所以常以抗壓強(qiáng)度為主要設(shè)計(jì)參數(shù)。

運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，通過(guò)混凝土強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)，計(jì)算平均強(qiáng)度和標(biāo)準(zhǔn)差，并用質(zhì)量控制圖來(lái)衡量混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量水平。

3.2.1 統(tǒng)計(jì)方法應(yīng)用

在某工程中，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C40，取樣40組測(cè)得28 d抗壓強(qiáng)度值?？箟簭?qiáng)度值見表1。

表1 抗壓強(qiáng)度值統(tǒng)計(jì) MPa

通過(guò)混凝土的強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出混凝土強(qiáng)度的平均值，來(lái)判斷近期試驗(yàn)混凝土平均強(qiáng)度值的高低，由此得出配制強(qiáng)度的控制水平。如果平均強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)值過(guò)高，說(shuō)明混凝土的配制強(qiáng)度偏高;在以后的配合比設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)調(diào)整配合比，使強(qiáng)度值更加切合實(shí)際，降低生產(chǎn)成本。通過(guò)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差統(tǒng)計(jì)值可看出混凝土強(qiáng)度的離散程度，如果標(biāo)準(zhǔn)差過(guò)大，說(shuō)明混凝土勻質(zhì)性較差，反映出在生產(chǎn)過(guò)程中，原材料質(zhì)量控制、配合比設(shè)計(jì)、操作人員技術(shù)水平等方面存在不穩(wěn)定性，應(yīng)查找原因并予以糾正。與前期的統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行比較，可看出調(diào)整后的效果，是否需要繼續(xù)進(jìn)行調(diào)整。由此利用Minitab繪制混凝土強(qiáng)度的直方圖，見圖1。

圖1 混凝土強(qiáng)度直方圖

通過(guò)直方圖可看出，混凝土的強(qiáng)度基本處于正常狀態(tài)。

3.2.2 控制圖方法應(yīng)用

控制圖是用于控制混凝土的生產(chǎn)過(guò)程狀態(tài)，保證混凝土質(zhì)量的重要工具?？刂茍D可以起到預(yù)防為主、穩(wěn)定生產(chǎn)和保證質(zhì)量的作用。根據(jù)正態(tài)分布曲線的性質(zhì)，質(zhì)量特性值在μ±3σ范圍內(nèi)的概率值是99.73%，如果取μ±3σ作為控制圖的上下控制界限，可使生產(chǎn)過(guò)程基本上實(shí)現(xiàn)受控的目的。對(duì)混凝土的質(zhì)量特性采用均值—標(biāo)準(zhǔn)差控制圖。利用Minitab繪制混凝土強(qiáng)度的控制圖，見圖2?？梢愿鶕?jù)控制圖上點(diǎn)的排列，來(lái)判斷生產(chǎn)是否為控制狀態(tài)。由控制圖可見，混凝土強(qiáng)度和標(biāo)準(zhǔn)差都在控制線內(nèi)，施工控制良好。

圖2 混凝土強(qiáng)度質(zhì)量控制圖

3.3 混凝土的耐久性

混凝土的耐久性是指混凝土在實(shí)際使用條件下抵抗各種破壞因素的作用，長(zhǎng)期保持強(qiáng)度和外觀完整性的能力。混凝土的耐久性質(zhì)量控制指標(biāo)一般包括混凝土的抗?jié)B性、抗凍性、碳化、堿—骨料反應(yīng)、氯離子侵蝕等。

4 現(xiàn)場(chǎng)控制

混凝土在施工過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)員應(yīng)到現(xiàn)場(chǎng)觀察混凝土的變化，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后應(yīng)及時(shí)通知生產(chǎn)商進(jìn)行調(diào)整。在有些施工條件下，由于運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)、氣溫高或等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)造成混凝土坍落度的損失，甚至?xí)绊懕盟褪┕?，可以適量加入一些外加劑，但禁止施工人員自作主張，隨意加水，給混凝土帶來(lái)質(zhì)量隱患。

5 結(jié)語(yǔ)

影響混凝土質(zhì)量的因素多而復(fù)雜，進(jìn)行混凝土的質(zhì)量控制是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作。從混凝土生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)逐步入手，運(yùn)用一些質(zhì)量控制技術(shù)方法進(jìn)行分析，對(duì)保證混凝土的質(zhì)量有一定的作用。

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