淺談混凝土配合比質(zhì)量控制

1.李家俊 2.侯天麗 1.張?zhí)鞎?/p>

1.西雙版納州建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站 2.西雙版納建筑安裝有限責(zé)任公司

淺談混凝土配合比質(zhì)量控制

1.李家俊 2.侯天麗 1.張?zhí)鞎?/p>

1.西雙版納州建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站 2.西雙版納建筑安裝有限責(zé)任公司

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展和工程技術(shù)的全面進(jìn)步，建筑施工水平不斷提高， 自2015年9月1日起國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204—2015實施，對建筑工程中的混凝土施工質(zhì)量提出了更高的要求。如何不斷提高混凝土工程的施工質(zhì)量，確保在使用過程中充分發(fā)揮其安全、穩(wěn)定、高效作用，成為基礎(chǔ)、主體結(jié)構(gòu)施工技術(shù)及質(zhì)量控制的重點;

混凝土配合比質(zhì)量控制 防治措施

一、引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在“一帶一路”的戰(zhàn)略目標(biāo)下，西雙版納州作為東南亞“橋頭堡”大力發(fā)展建設(shè)工程項目，混凝土質(zhì)量合格在建設(shè)工程中是基礎(chǔ)和主體結(jié)構(gòu)重要指標(biāo)，在建設(shè)中混凝土經(jīng)常出現(xiàn)了一些質(zhì)量問題，下面我就結(jié)合近幾年的工作經(jīng)驗和大家探討下混凝土配合比質(zhì)量控制措施；

二、背景資料

1、案例：現(xiàn)有某施工單位承包了景洪某工地高層建筑基礎(chǔ)地下室和主體施工，地下室筏板為1500mm厚，60000×100000mm鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)，地下室有鋼筋混凝土消防水池，混凝土強度為C35抗?jié)B等級為P8。根據(jù)地勘報告，地下有壓力(軟水)，根據(jù)施工計劃，采用自拌泵送混凝土施工?；A(chǔ)混凝土施工計劃提前40天備料。當(dāng)?shù)厥袌稣{(diào)查可選材料如下：

水泥：普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥，火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥，粉煤類硅酸鹽水泥，強度等級有32.5，32.5R，42.5，42.5R，52.5，52.5R。

碎石：考察石場，2#料粒徑為31.5mm～10mm，3#料粒徑為10mm～5mm，機制砂為小于5mm(碎石生產(chǎn)時最底層料，主要含砂、石粉、泥)。

砂：有流砂河砂(中砂)，瀾滄江砂(中砂)

外摻料：粉煤灰

外加劑：高效減水劑：NNO，摻量1%，減水率為14%～18%;早強劑：氯化鈉、氯化鈣，三乙醇胺; 緩凝劑：糖蜜、木質(zhì)素磺酸鈣;泵送劑：需要時采用。

三、根據(jù)背情資料和工程實際需要初步選擇原材料。

1、“地下室筏板為1500mm厚”是屬于大體積混凝土，混凝土開裂是主要控制指標(biāo)，水化熱是關(guān)鍵，水泥含堿量應(yīng)小于0.6%，此外，應(yīng)進(jìn)行水化熱檢驗，7d水化熱不宜大于250KJ/Kg。 選擇低水化熱的水泥，如：礦渣硅酸鹽水泥，火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥，粉煤類硅酸鹽水泥。

2、“地下室為鋼筋混凝土消防水池”混凝土要考慮抗?jié)B的要求。要求改善混凝土“內(nèi)部結(jié)構(gòu)或是堵塞混凝土內(nèi)部毛細(xì)管通路”如：提高粗細(xì)骨料的顆粒級配；減小水灰比；降低孔隙率；減少滲水通道。摻入外加劑提高密實度?？杉訙p水劑，氯化鈣，三乙醇胺。

3、“地下有壓力(軟水)”根據(jù)水泥性能，本案例不宜選用普通硅酸鹽水泥(軟水侵蝕混凝土不宜選擇)。易用選礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥為宜。

4、“自拌泵送混凝土”，需要考慮混凝土的“強度、和易性、耐久性”，并滿足泵送的要求。如：碎石粒徑，水灰比、單位用水量和砂率。

5、“混凝土強度為C35”，強度等級C30及以下，水泥強度為混凝土設(shè)計強度等級的1.5～2.5倍。C30～C50時，水泥強度為混凝土設(shè)計強度等級的1.1～1.5倍。C60及以上時，水泥強度為混凝土設(shè)計強度等級的1.0，但一般不低于0.7。

綜合上述，水泥：優(yōu)先選用強度等級42.5礦渣硅酸鹽水泥較為合理；砂：當(dāng)?shù)赜袨憸娼?、河砂及人工砂三種，應(yīng)通過試驗，計算出合理的顆粒級配。

考慮加入粉煤灰，進(jìn)一步減少水泥水化熱，提高抗慘性，對混凝土強度略有影響；外加劑：加緩凝劑、泵送劑等，通過試驗確定單一使用，還是科學(xué)混合使用。

四、擬定混凝土配合比設(shè)計試驗計劃書。

1、先做水泥試驗，確定混凝土配合比需要的參數(shù)。4天內(nèi)出結(jié)果。提供指標(biāo)：細(xì)度，凝結(jié)時間(初凝、終凝)，體積安定性，強度。

2、砂、石材料分析，為混凝土試配做準(zhǔn)備，根據(jù)混凝土的基本指標(biāo)要求，確定材料是否能用。當(dāng)條件不滿足時，考慮多種材料合理搭配使用。7天內(nèi)完成。

① 石：強度(巖石立方體抗壓、壓碎指標(biāo))堅固性；篩分試驗進(jìn)行顆粒級配分析；表觀密度；堆積密度和緊密密度；含泥量；含泥塊量；含水率；針狀和片狀顆粒的總含量；硫化物及硫酸鹽含量；堿活性試驗。

② 砂：篩分試驗進(jìn)行顆粒級配分析；表觀密度；堆積密度和緊密密度；吸水率；含水率；含泥量；人工砂及混合砂中石粉含量；人工砂壓碎值；硫化物及硫酸鹽含量；堿活性試驗；砂中有機物含量；砂中云母含量；砂中輕物質(zhì)含量；砂的堅固性；砂中氯離子含量含量。

3、根據(jù)要求計算混凝土施工配合比。調(diào)整水灰比、砂率、摻合料、外加劑等，使各項指標(biāo)綜合最優(yōu)狀態(tài)。1天內(nèi)完成。

4、制作試塊，養(yǎng)護(hù)。28天內(nèi)完成。7天試塊值可供參考(偏差較大)。

5、試壓，比較試驗結(jié)果。試驗結(jié)果：應(yīng)同時滿足混凝土抗壓強度、混凝土抗?jié)B要求，并滿足低水化熱、泵送等施工要求。

五、水泥、粗骨料、細(xì)骨料試驗結(jié)果。

1.水泥試驗結(jié)果：選用強度等級42.5礦渣硅酸鹽水泥；2.碎石試驗結(jié)果：碎石通過多次篩分試驗，2#料摻量為：15～25%，3#料摻量為：75～85%才能要達(dá)到最佳連續(xù)顆粒級配；3.砂試驗結(jié)果： 通過試驗當(dāng)?shù)赜袨憸娼?、河砂及人工砂三種，最能滿足使用及規(guī)范要求的是：瀾滄江砂(中砂)；4.施工用水選定經(jīng)過處理的自來水(生活用水)。試驗結(jié)果氯離子含量210mg/L，符合《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定。

六、混凝土配合比的確定。

1、根據(jù)背景混凝土強度為C35抗?jié)B等級為P8。計算混凝土配合比如下；

2、混凝土配制強度按下式計算：

式中 fcu,0——混凝土配制強度(MPa)；

fcu,k——混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；

σ——混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)差(MPa)。

標(biāo)準(zhǔn)差σ值(MPa)

3、計算水灰比

按下列公式計算要求的水灰比值：

式中 W/C——混凝土所要求的水灰比值；

A、B——回歸系數(shù)；當(dāng)不具備試驗資料時，對碎石混凝土可取A＝0.53，B＝0.20；對卵石混凝土可取A＝0.49，B＝0.13。

對著前面的洼地，對著山羊，王婆追蹤過去痛苦的日子。她想把那些日子捉回，因為今日的日子還不如昨日。洼地沒人種，上崗那些往日的麥田荒亂在那里。她在傷心地追想。

fce——水泥實際強度(MPa)

4、用水量選定

摻外加劑時的混凝土用水量按下式計算：

式中：mωα——摻外加劑混凝土每立方米混凝土中的用水量(kg)；

mω0——未摻外加劑混凝土每立方米混凝土中的用水量(kg)；

β——外加劑的減水率(%)根據(jù)產(chǎn)品使用說明書由試驗確定。按骨料品種、規(guī)格及施工要求的塌落度值通過試驗確定選擇每立方米混凝土的用水量為180(kg)摻用各種外加劑或摻合料時，可相應(yīng)增減用水量。

5、摻合料及外加劑的選定

礦物摻合料及外加劑在混凝土中的摻量應(yīng)通過試驗確定，摻合料選定為Ⅱ類粉煤灰摻量為10%，減水劑或泵送劑根據(jù)產(chǎn)品使用說明書由試驗確定摻量為0.2%。

每立方米混凝土的水泥用量(mco)按下式計算：

7、粗、細(xì)骨料的確定

應(yīng)按下列公式計算：

式中 mc0——每立方米混凝土的水泥用量(kg)；

mg0——每立方米混凝土的粗骨料用量(kg)；

ms0——每立方米混凝土的細(xì)骨料用量(kg)；

mw0——每立方米混凝土的用水量(kg)；

βs——砂率41%(根據(jù)骨料品種、規(guī)格及施工要求通過試驗確定)

mcp——每立方米混凝土拌合物的假定重量(kg)，其值可取2350～2450Kg。

代入公式：mc0＋mg0＋ms0＋mw0＝mcp

383＋1.44 ms0＋ms＋180＝2400

ms0＝753(kg)每立方米混凝土的細(xì)骨料用量；mg0＝1084(kg)每立方米混凝土的粗骨料用量；

通過試驗調(diào)整水灰比、砂率、塌落度、和易性，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d混凝土試壓結(jié)果后，最終確定能滿足設(shè)計要求及施工工藝要求的配合比是：1：1.76：2.54：0.42：0.002

mc0——每立方米混凝土的水泥用量378(kg)；

ms0——每立方米混凝土的細(xì)骨料用量740(kg)；

mg0——每立方米混凝土的粗骨料用量1065(kg)；

mw0——每立方米混凝土的用水量175(kg)；

βs——砂率41%

粉煤灰摻量為42(kg)；減水劑摻量為0.84(kg)；

七、 結(jié)束語

混凝土工程是建筑物的重要組成部分，在結(jié)構(gòu)的安全、可靠度和耐久性方面起至關(guān)重要的作用?；炷凉こ痰氖┕み^程有混凝土的制備、運輸、澆筑和養(yǎng)護(hù)等，其施工質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到整個建筑物的安危和壽命。因此，做好混凝土工程施工過程的質(zhì)量監(jiān)控，對提高建筑工程的建筑水平、提升工程質(zhì)量、保障工程發(fā)揮效益意義深遠(yuǎn)。

[1] 普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程JGJ55-2011

[2] 建設(shè)用卵石、碎石GB/T14685-2011

[3] 建設(shè)用砂GB/T14684-2011

[4] 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50204-2015