施工過程中混凝土的質(zhì)量事故和控制措施分析

應(yīng)志平

摘要:本文分析了混凝土強(qiáng)度及主要影響因素,闡述了施工過程中混凝土的質(zhì)量事故,提出了具體的控制措施,供大家參考。

關(guān)鍵詞:混凝土工程;質(zhì)量事故;施工控制;水灰比

1前言

混凝土是由水泥、砂、石子和水(有時(shí)加外加劑),按一定比例配合攪拌而成,把它灌入不定形模板,經(jīng)振搗密實(shí)和養(yǎng)護(hù)凝固后就形成堅(jiān)硬如石的混凝土構(gòu)件,混凝土的抗壓強(qiáng)度較高,但抗拉強(qiáng)度較低,容易因受拉而斷裂。因此合理的用料和正確的施工是混凝土質(zhì)量控制的關(guān)鍵。

2混凝土強(qiáng)度及主要影響因素

2.1混凝土質(zhì)量指標(biāo)

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)度與混凝土用水水泥的強(qiáng)度成正比,按公式計(jì)算,當(dāng)水灰比相等時(shí),高標(biāo)號(hào)水泥比低標(biāo)號(hào)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(hào)。另外,水灰比也與混凝土強(qiáng)度成正比,水灰比大,混凝土強(qiáng)度高,水灰比小,混凝土強(qiáng)度低,因此,當(dāng)水灰比不變時(shí),企圖用增加水泥用量來提高溫凝土強(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。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)。加強(qiáng)原材料管理,混凝土材料的變異將影響混凝土強(qiáng)度。

2.2水泥的質(zhì)量控制

水泥品種較多,按用途和性能分為通用水泥、專用水泥及特種水泥。通用水泥主要用于一般土建工程。包括硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤硅酸鹽水泥以及復(fù)合硅酸鹽水泥。在使用水泥的時(shí)候必須區(qū)分水泥的品種及強(qiáng)度等級(jí)掌握其性能和使用方法,根據(jù)工程的具體情況合理選擇與使用水泥,這樣既可提高工程質(zhì)量又能節(jié)約水泥。

在施工過程中還應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

運(yùn)到工地的水泥,應(yīng)按標(biāo)明的品種、強(qiáng)度等級(jí)、生產(chǎn)廠家和出廠批號(hào),分別儲(chǔ)存到有明顯標(biāo)志的倉庫中,不得混裝;水泥在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中應(yīng)防水防潮, 已受潮結(jié)塊的水泥應(yīng)經(jīng)處理并檢驗(yàn)合格方可使用;水泥庫房應(yīng)有排水、通風(fēng)措施,保持干燥。堆放袋裝水泥時(shí),應(yīng)設(shè)防潮層,距地面、邊墻至少30cm,堆放高度不得超過1 5袋,并留出運(yùn)輸通道。

2.3 骨料的質(zhì)量控制

粗骨料對(duì)混凝土強(qiáng)度也有一定影響,當(dāng)石質(zhì)強(qiáng)度相等時(shí),碎石表面比卵石表面粗糙,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(duì)混凝土的粗骨料控制在3.2cm左右,細(xì)骨料品種對(duì)混凝土強(qiáng)度影響程度比粗骨料小, 因此,砂石質(zhì)量必須符合混凝土各標(biāo)號(hào)用砂石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。由于施工現(xiàn)場(chǎng)砂石質(zhì)量變化相對(duì)較大, 因此現(xiàn)場(chǎng)施工人員必須保證砂石的質(zhì)量要求,并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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。砂石骨料是混凝土最基本的組成成分。

通常lm3的混凝土需要1.5m 的松散砂石骨料 骨料的質(zhì)量好壞直接影響混凝土強(qiáng)度、水泥用量和混凝土要求,從而影響建筑物的質(zhì)量和造價(jià)。為此,在建筑工程施工中應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃,認(rèn)真研究砂石骨料儲(chǔ)量、物理力學(xué)指標(biāo)、雜質(zhì)含量及開采、儲(chǔ)存和加工等各個(gè)環(huán)節(jié)。

使用的骨料應(yīng)根據(jù)優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、就地取材的原則進(jìn)行選擇。可以選用天然骨料、人工骨料,或者互相補(bǔ)充。選用人工骨料時(shí),有條件的地方宜選用石灰?guī)r質(zhì)的料源。

3 外加劑使用不當(dāng)而造成質(zhì)量事故

3.1 此類事故的表現(xiàn)

3.1.1 混凝土澆筑后,局部或大部長(zhǎng)時(shí)間不凝結(jié)硬化。

3.1.2 已澆筑完的混凝土結(jié)構(gòu)物表面鼓包。

3.2 避免這類質(zhì)量事故發(fā)生必須重視的問題

3.2.1 外加劑與水泥的適應(yīng)性。外加劑進(jìn)場(chǎng)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(duì)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。

3.2.2 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。

3.2.3 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0.6 mm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。

4 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(duì)內(nèi)部應(yīng)力引起的裂縫進(jìn)行探討。

4.1 內(nèi)部應(yīng)力引起裂縫的原因

4.1.1 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(huì)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(huì)引起開裂。

例如大體積混凝土澆筑后,在硬化期間水泥放出大量水化熱,內(nèi)部溫度不斷上升,使混凝土表面與內(nèi)部溫差很大,如果內(nèi)外表面溫差超過25℃時(shí),就會(huì)產(chǎn)生裂縫;有的體積較大或者較長(zhǎng)的混凝土結(jié)構(gòu),在施工后幾天或幾十天中出現(xiàn)大量裂縫;有的在現(xiàn)澆樓板四周的墻體上出現(xiàn)的水平或斜裂縫。這些都是因?yàn)闇囟茸兓鸬牧芽p。

4.1.2 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(huì)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(huì)引起混凝土裂縫。

例如,有的混凝土結(jié)構(gòu)體積并不大,但在混凝土終凝后,表面卻出現(xiàn)了大量不規(guī)則的裂縫;有的在樓板拆模后,發(fā)現(xiàn)板和梁交界處出現(xiàn)的水平裂縫;有的結(jié)構(gòu)較長(zhǎng),在冬季忽然降溫或夏季突然降暴雨后,在混凝土構(gòu)件表面出現(xiàn)的裂縫。這些大多是由于收縮引起的裂縫。

4.1.3 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(huì)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(huì)時(shí)有發(fā)生。

4.1.4 化學(xué)反應(yīng)也會(huì)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(huì)造成混凝土開裂。

5 混凝土的施工質(zhì)量控制

5.1 混凝土攪拌施工要點(diǎn)

攪拌混凝土前,加水空轉(zhuǎn)數(shù)分鐘,將積水倒凈,使拌筒充分潤(rùn)濕。攪拌第一盤時(shí),考慮到筒壁上的砂漿損失,石子用量應(yīng)按配合比規(guī)定減半。攪拌好的混凝土要做到基本卸盡。在全部混凝土卸出之前不得再投入拌合料,未經(jīng)試驗(yàn)人員同意不得隨意加減用水量。嚴(yán)格掌握混凝土材料配合比,在攪拌機(jī)旁掛牌公布,并經(jīng)常保持準(zhǔn)確。

5.2 混凝土的澆筑質(zhì)量要求

澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)注意防止混凝土的分層離析,混凝土拌合物運(yùn)至澆筑地點(diǎn)后,應(yīng)立即澆筑入模,混凝土由料斗,漏斗內(nèi)卸出進(jìn)行澆筑混凝土的高度不得超過3m,否則應(yīng)采用串筒、斜槽、溜槽等下料。

澆筑混凝土應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。如必須間歇時(shí)間宜縮短,應(yīng)在前層混凝土凝結(jié)之前,將次層混凝土澆筑完畢。混凝土運(yùn)輸、澆筑及間歇的全部時(shí)間不得超過規(guī)范規(guī)定,當(dāng)超過規(guī)定時(shí)間必須設(shè)置施工縫。

澆筑豎向結(jié)構(gòu)混凝土前,底部應(yīng)先填以50 mm～100 mm厚與混凝土成分相同的水泥砂漿,防止出現(xiàn)蜂窩、麻面。

混凝土在澆筑及靜置過程中,應(yīng)采取措施防止產(chǎn)生裂縫,混凝土因沉降及干縮產(chǎn)生的非結(jié)構(gòu)性的表面裂縫,應(yīng)在混凝土終凝前予以修整。在澆筑與拄和墻連成整體的梁和板時(shí),應(yīng)在拄和墻澆筑完畢后停歇1 h～1.5 h,使混凝土獲得初步沉實(shí)后,再繼續(xù)澆筑,以防止接縫出現(xiàn)裂縫。

6結(jié)束語

因此,保證混凝土的工程質(zhì)量,既是一個(gè)技術(shù)問題,又是一個(gè)管理問題,必須以規(guī)范、規(guī)程為標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格操作、科學(xué)管理,用認(rèn)真的態(tài)度控制好每一個(gè)環(huán)節(jié),只有這樣,才能夠真正做到“百年大計(jì),質(zhì)量第一”。