試論高性能混凝土質量的控制

劉樂祥

高性能混凝土施工質量控制涉及原料、設計、施工工藝、氣候環(huán)境等諸多因素，是一個全面而復雜的問題。本文是筆者根據(jù)從事工程施工多年的經驗積累，提出在施工過程中應重視的若干問題及質量控制方法。

為規(guī)范和強化混凝土工程實踐與學術研究的發(fā)展方向，美國國家標準與技術研究院和美國政協(xié)會于1990年召開會議，首次提出了高性能混凝土的概念，并很快被世界各國所接受?，F(xiàn)在，美國、加拿大、法國、挪威、日本等發(fā)達國家都投入很大力量進行高性能混凝土的研究。我國國家自然科學基金會和建設部、鐵道部、建材總局也已決定對高性能混凝土的研究進行聯(lián)合資助，并正式將高性能混凝土研究列立為國家級重點科研項目。高性能混凝土目前已被確認為是對建筑業(yè)的發(fā)展產生重大影響的新一代建筑材料。

一、高性能混凝土特點

高性能混凝土是指采用普通原材料、常規(guī)施工工藝，通過摻加外加劑和摻合料配制而成的具有高工作性、高強度、高耐久性的綜合性能優(yōu)良的混凝土。具體是：

1.拌合料呈高塑或流態(tài)、可泵送、不離析，便于澆筑密實；

2.在凝結硬化過程中和硬化后的體積穩(wěn)定，水化熱低，不產生微細裂縫，徐變?。?/p>

3.有很高的抗?jié)B性。其中高工作性是高性能混凝土必須具備的首要條件，即高流動性、高抗分離性、高間隙通過性、高填充性、高密實性、高穩(wěn)定性；并同時具備低成本的技術經濟合理性。目前，高性能混凝土在發(fā)達國家的工程實踐中已較廣泛采用，我國尚處于試驗研究、推廣試用的起步階段。

高性能混凝土具有豐富的技術內容，盡管同業(yè)對高性能混凝土有不同的定義和解釋，但均認為高性能混凝土的基本特征是按耐久性進行設計，保證拌和物易于澆筑和密實成型，不發(fā)生或盡量少發(fā)生由溫度和收縮產生的裂縫，硬化后有足夠的強度，內部孔隙結構合理而有低滲透性和高抗化學侵蝕。從我國目前的及優(yōu)選并經過現(xiàn)場試拌后，檢驗砼坍落度的經時損失滿足規(guī)范設計施工水平出發(fā),強度等級達到或超過C50的混凝土被定義為要求，滿足工程應用的高施工性要求，才能正式確定所選用的高強混凝土。而且隨著工程建設的需要，高性能混凝土的使頻率越來越高，對其進行嚴格質量控制的重要性也越來越強。

二、高性能混凝土質量的原材料和設計配合比控制

1.熟悉施工圖紙,認真領會設計意圖。通過同設計人員交換意見，并經過現(xiàn)場實地勘察，收集水文、地質、氣象等原始資料，對施工圖設計混凝土應承擔功能作全面了解，并做好相應技術信息的收集準備工作。

2.全面收集原材料信息，精選原材料。加強原材料管理，混凝土材料的變異將影響混凝土強度。因此收料人員應嚴把質量關，不允許不合格品進場，另外與原材料不符及時匯報，采取相應措施，以保證混凝土質量。

（1）指定專人定期檢查、測定各種原材料和生產狀態(tài)，特別是對原材料的進料、儲存、計量應全方位監(jiān)控。

（2）配制C60級高強混凝土，不需要用特殊的材料，但必須對本地區(qū)所能得到的所有原材料進行優(yōu)選。除有較好的性能指標外，還必須質量穩(wěn)定，即在一定時期內（至少在施工期內）主要性能沒有太大的波動。

（3）為確保混凝土強度，必須采取措施將毛細孔填滿，以增加混凝土的密實性。因而，需要在砼配比中，加入微米級徑增密處理的超細活性顆粒。使其在水泥漿微細空隙中水化，減少和填充毛細孔，達到增強和增密作用。

（4）選擇合適的需要摻入的高性能的外加劑。目前，砼的外加劑品種較多，但高性能復合型外加劑國內尚不多見，故應作對比試驗后確定。

3.設計合理的混凝土配合比。合理的混凝土配合比由實驗室通過實驗確定，除滿足確定、耐久性要求和節(jié)約原材料外，應該具有施工要求的和易性。因此需要實驗室設計合理的配比，必須提供合格的水泥、砂、石。水泥控制強度，砂控制細度、含水率、含泥量等，石控制含水率及含泥量等。只有材料達到合格要求，才能得出合理的混凝土配合比，才能使施工得以正常合理地進行，達到設計和驗收標準。

4.正確按設計配合比施工，按施工配合比施工。首先要及時測定砂、石含水率，將設計配合比換算為施工配合比。其次，要用重量比，不要用體積比。最后，要及時檢查原材料是否與設計用原材料相符，這要求供方提供兩份同樣材料，一份提供給實驗室，一份給工地，工地收料人員應按樣本收料，如來料與樣本不符，應馬上向上級匯報，及時更改配合比（材料不合格不收料除外）。

進行混凝土強度的測定，我們以28天強度為準，為施工簡便和質量保證，我們一般做7天試塊等，以對混凝土強度盡量根據(jù)其齡期測定其發(fā)展，以明確確定其質量。

三、高性能混凝土質量的施工中控制

1.在施工方案中事先確定施工縫預留位置，不能隨意變更，施工縫的接槎處理一般情況下應在混凝土強度達到1.2Mpa以上時，在已硬化的混凝土表面清除水泥浮漿和松動石子，將施工縫處混凝土表面鑿毛，并用水沖洗干凈，不得積水，再用高標號水泥砂漿澆抹表面后用混凝土細致?lián)v實使新IS混凝土結合密實。

2.振搗方式的質量控制。施工方要根據(jù)設計圖紙及其施工規(guī)范等做好施工方案，并且及時向所有操作人員做好技術交底,預防因振搗方式不對而造成混凝土分層、離析、表面浮漿、麻面等質量問題，進而盡可能降低混凝土成型硬化后出現(xiàn)裂縫的概率，保證混凝土的耐久性。

3.二次振搗或多次搓壓表面。高強、高性能混凝土在拌制過程中，摻加多種外加劑及摻和料，一般情況下緩凝4小時左右,這段時間已澆混凝土表面因環(huán)境及水泥水化作用失水較多,容易產生收縮裂縫,經初凝前二次振搗或多次搓壓表面,能有效防止表層裂紋,且通過留置的混凝土試塊進行強度試驗,強度提高5%左右。

4.在施工過程中出現(xiàn)下列情況之一應挖出混凝土。不能保證混凝土振搗密實或對水工建筑帶來不利影響的級配錯誤的混凝土料；長時間凝固、超過規(guī)定時間的混凝土料；下到高等級混凝土澆筑部位的低等級混凝土料。

5.在澆筑埋石混凝土的時候應該嚴格控制施工單位的埋石量、埋石大小并保證埋石潔凈以及埋石與模板的距離，杜絕施工單位為了單純提高埋石率而放棄質量。在施工中努力確保埋石垂直和水平距離，以不影響振搗為原則，提高埋石混凝土質量。

6.澆筑完的混凝土必須遮蓋以保溫或者防雨。

四、加強高性能混凝土的養(yǎng)護

混凝土的強度是在一定溫度、濕度條件下，通過水泥的水化逐步發(fā)展的。在4～40℃范圍內，溫度越高，水泥水化速度越快，則強度越高。反之，隨溫度的降低，水泥水化速度減慢，混凝土強度發(fā)展也就遲緩。當溫度低于0℃以下時，水泥水化基本停止，并且因水結冰膨脹，而使混凝土強度降低，甚至使混凝土破壞（即凍疏）。

另外，為滿足水泥水化的需要，混凝土澆筑后，就保持一定時間的潮濕，若濕度不夠，導致失水，會嚴重影響強度，使混凝土結構疏松，產生干縮裂縫，影響耐久性。一般混凝土在澆筑后12h內進行覆蓋，待具有一定強度時應注意澆水養(yǎng)護。對于用硅酸鹽水泥、普通水泥和礦渣水泥拌制的混凝土，澆水養(yǎng)護日期不得少于7晝夜；用火山灰水泥、粉煤灰水泥或摻用緩凝劑及有抗?jié)B要求的混凝土，澆水養(yǎng)護日期不得少于14晝夜；在澆水養(yǎng)護期應確保混凝土表面有一定的潮濕度，最好要蓋好草包，澆水濕透草包；當平均氣溫低于5℃時，不得澆水；混凝土表面不便澆水時，應涂刷保護層（如刷薄膜養(yǎng)生液等）以防止混凝土內的水分蒸發(fā)。

混凝土養(yǎng)護有兩個目的：一是創(chuàng)造使水泥得以充分水化的條件，加速混凝土硬化；二是防止混凝土成型后因日曬、風吹、干燥、寒冷等自然因素的影響而出現(xiàn)超出正常范圍的收縮、裂縫及破壞等現(xiàn)象?；炷恋臉藴署B(yǎng)護條件為溫度（20±3）℃，相對濕度保持90%以上，時間28d。在實際工程中一般無法保證標準養(yǎng)護條件，而只能采取措施在經濟實用條件下取得盡可能好的養(yǎng)護效果?；炷琉B(yǎng)護從大的范圍可分為自然養(yǎng)護與加熱養(yǎng)護兩類。