高延性混凝土施工對于房屋建筑工程質(zhì)量的影響

文／劉渤 湖南省第四工程有限公司 湖南郴州 423000

引言：

房屋建筑工程項(xiàng)目建設(shè)施工規(guī)模較大，施工環(huán)境復(fù)雜，混凝土施工是房屋建筑施工中的主要環(huán)節(jié)，該項(xiàng)施工內(nèi)容與房屋建筑工程項(xiàng)目建設(shè)施工質(zhì)量、成本、進(jìn)度控制有著直接影響?；炷潦┕ぶ腥匀淮嬖谥恍┵|(zhì)量問題和安全隱患，對人員生命財(cái)產(chǎn)安全存在隱患，需要通過有效措施進(jìn)行改善。

1、高延混凝土的概念

所謂的高延性混凝土（ECC）最早由美國Michigan 大學(xué)Victor.C.Li 教授所研發(fā)出來的，ECC 的配置比例。其中占比較大的50%左右的水泥部分可以使用粉煤灰等其他類型的工業(yè)廢料進(jìn)行替代。在經(jīng)過纖維與活性摻合料的有效復(fù)合，不僅僅強(qiáng)化了混凝土材料的性能，還可以最大程度地提高混凝土實(shí)際結(jié)構(gòu)的耐久性以及其耐損傷的能力[1]，極大地節(jié)約了資源和能源，對于我國現(xiàn)階段保護(hù)生態(tài)環(huán)境和減少碳排放具有極其重要的積極意義。

2、高延性混凝土特點(diǎn)

高延性混凝土主要由膠凝材料、骨料、外加劑和摻合料組成，經(jīng)過纖維與粉料攪拌復(fù)合，是一種高強(qiáng)度、高韌性，有高抗裂性能和高耐損傷能力的特種混凝土。大量試驗(yàn)結(jié)果顯示，混凝土結(jié)構(gòu)性能的降低主要取決于水、二氧化碳、氯離子等有害離子向混凝土內(nèi)部侵入?；炷林刑砑永w維能夠阻止微細(xì)無害裂縫向宏觀有害裂縫的擴(kuò)展，減少混凝土早期和長期收縮開裂問題，減少溫度裂縫，提高混凝土的耐腐、耐磨、抗凍、抗碳化等能力[2]，增加混凝土的彎曲韌性和彎曲強(qiáng)度，使其在受壓破壞時(shí)呈現(xiàn)“裂而不破”的特性。與普通混凝土相比，高延性混凝土可以改善其抗拉強(qiáng)度低、韌性差和開裂后裂縫寬度難以控制等缺點(diǎn)，抗疲勞性能、抵抗收縮變形、抵抗徐變變形能力也比普通混凝土好得多，混凝土攪拌時(shí)可減少水灰比，增加和易性，增加流動(dòng)性，在澆筑入模后填充密實(shí)，減少蜂窩麻面等質(zhì)量通病。

3、高延性混凝土的具體施工流程

高延性混凝土的施工工序與常規(guī)混凝土相同，也應(yīng)當(dāng)遵循以下流程：實(shí)驗(yàn)室預(yù)配制配合比→試塊實(shí)驗(yàn)測壓測滲→修正配合比→原材料檢測→量產(chǎn)拌制纖維混凝土→現(xiàn)場取樣、澆筑→養(yǎng)護(hù)→現(xiàn)場試測→評判。從配制配合比到后期質(zhì)量評判全過程監(jiān)控監(jiān)管。

高強(qiáng)伸縮性混凝土宜使用強(qiáng)力式攪拌機(jī)攪拌，攪拌機(jī)速度不得低于45r/min，時(shí)間不少于2 min，并應(yīng)按下列的投料次序進(jìn)行拌和：在拌和過程中逐步加入干混料（骨料、混凝土、礦物質(zhì)摻和料等），待拌合物料拌和均衡后再加入膨脹纖維劑，使膨脹纖維劑在混凝土中擴(kuò)散均勻分布。

在澆筑高強(qiáng)延性混凝土前，及時(shí)對模板、結(jié)構(gòu)表層不斷加以潤濕，或等結(jié)構(gòu)表層濕潤無明水后再開始澆筑。單層一般為30cm，最厚不超過50cm，振搗充分，兩層混凝土澆筑時(shí)間的間隔不得超過4h，應(yīng)在高伸縮性砼終凝后及時(shí)對其加以保濕養(yǎng)護(hù)，且保養(yǎng)時(shí)間不應(yīng)小于7d。如結(jié)構(gòu)為大體積混凝土，按大體積混凝土施工規(guī)范要求進(jìn)行施工。

4、混凝土施工現(xiàn)狀

4.1 混凝土材料因素

混凝土原材料是整個(gè)混凝土工程質(zhì)量的重要保證，混凝土原材料的質(zhì)量出現(xiàn)了問題，就會(huì)嚴(yán)重危害整個(gè)房屋建筑工程項(xiàng)目的質(zhì)量。混凝土工程施工過程中，個(gè)別施工單位為了更好地追求其經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)省施工費(fèi)用，采用的原材料質(zhì)量差、性能差、甚至是不合格產(chǎn)品，嚴(yán)重地影響了混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和整個(gè)結(jié)構(gòu)平衡穩(wěn)定性、使用性、耐久性。

4.2 施工工序管理不到位

由于在施工過程中管理不到位，作業(yè)人員責(zé)任心不強(qiáng)，使得整個(gè)混凝土的施工質(zhì)量不合格，留下質(zhì)量、安全隱患：

（1）模板的安裝沒到位，不合縫，未對拼接處進(jìn)行細(xì)部處理，模板工程施工過程中，相關(guān)的作業(yè)班組未能嚴(yán)格地按照國家相關(guān)規(guī)范以及施工技術(shù)要求進(jìn)行規(guī)范施工[3]，使得模板的組合安裝水平比較低，導(dǎo)致其不能完全符合施工標(biāo)準(zhǔn)。

（2）混凝土的質(zhì)量因管理方面的因素不達(dá)標(biāo)，因攪拌站一般距離施工現(xiàn)場較遠(yuǎn)，混凝土一般采用泵車運(yùn)輸至現(xiàn)場后再用天泵或地泵輸送到施工現(xiàn)場，期間因商品攪拌站同時(shí)供應(yīng)多處工地的混凝土，泵車的調(diào)配會(huì)存在交叉，混凝土生產(chǎn)調(diào)配交叉，很多商品混凝土公司為了能夠加快混凝土的生產(chǎn)，混凝土拌合時(shí)間太短，混凝土與材料之間的配合比存在不合理，現(xiàn)場混凝土的澆筑和施工的過程中，也很容易受到來自外界環(huán)境條件等因素的干擾，尤其是空氣中的濕度與溫度，如下雨和高溫，都會(huì)對混凝土的澆筑和施工質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。

（3）混凝土施工澆筑振搗過程中，還是存在少振、漏振的情況，導(dǎo)致混凝土不密實(shí)等，沒有及時(shí)采取正確的方法來處理，將影響混凝土的質(zhì)量。

4.3 混凝土養(yǎng)護(hù)方案考慮不充分

混凝土施工環(huán)境有其特殊性，大部分處于露天環(huán)境下完成，露天施工環(huán)境的溫度、濕度等各種因素會(huì)對混凝土澆筑完成后的質(zhì)量造成極大影響，在監(jiān)督過程中，發(fā)現(xiàn)部分施工單位在施工準(zhǔn)備階段未能充分考慮項(xiàng)目所處地域、現(xiàn)場條件、環(huán)境的溫度與濕度、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求、施工操作以及各種突發(fā)性情況等綜合因素，按規(guī)范要求科學(xué)選擇和制定養(yǎng)護(hù)方案[2]，而是簡單地依照經(jīng)驗(yàn)或者圖方便，將其他項(xiàng)目的成套做法照搬照套，無法對現(xiàn)有工程項(xiàng)目起到指導(dǎo)作用。

5、高延性混凝土對于房屋建筑工程施工質(zhì)量的影響

影響我國房屋建筑項(xiàng)目質(zhì)量優(yōu)劣的關(guān)鍵因素是材料、工藝、技術(shù)及其環(huán)境因素，首先要從這幾個(gè)因素出發(fā)，在施工過程中進(jìn)行嚴(yán)格把握，以此來確保整個(gè)房屋建筑項(xiàng)目的質(zhì)量。

5.1 建筑材料

房屋建筑工程施工中的混凝土施工技術(shù)會(huì)用到各種材料，而這些材料本身的質(zhì)量，將直接決定混凝土質(zhì)量和混凝土結(jié)構(gòu)體的性能。其中，骨料是混凝土的基礎(chǔ)，其基礎(chǔ)強(qiáng)度、粒徑等，都會(huì)直接決定混凝土的整體強(qiáng)度[4]。以水泥為主的膠凝材料作為滿足混凝土澆筑施工、充填施工的關(guān)鍵材料，其質(zhì)量會(huì)影響混凝土中各類材料的凝結(jié)效果，進(jìn)而影響建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。為了滿足不同情況下房屋建筑工程施工的要求，混凝土一般會(huì)加入一些外加劑，如減水劑、緩凝劑、膨脹劑、早強(qiáng)劑等，這些外加劑的質(zhì)量也尤為重要?；炷敛牧系呐浜媳炔煌?，澆筑完成的混凝土結(jié)構(gòu)體的性能也會(huì)存在差異。不合理的配合比，將直接導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)體出現(xiàn)裂縫，進(jìn)而產(chǎn)生隱患。

5.2 施工工藝

高延性混凝土施工涉及到多個(gè)工藝環(huán)節(jié)，包括混凝土配制、運(yùn)輸、澆筑，以及相關(guān)的導(dǎo)管安裝、模板安裝、鋼筋籠制作、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)等。每一個(gè)施工環(huán)節(jié)都應(yīng)遵循相應(yīng)的工藝規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，不同房屋建筑結(jié)構(gòu)及不同環(huán)境下的要求也存在差異。因工藝或管理方面存在問題，也會(huì)影響到混凝土的施工質(zhì)量。例如，在混凝土澆筑時(shí)，如果沒有選用合適的振搗工具做好振搗，會(huì)導(dǎo)致混凝土在模板中的填充密實(shí)度不足，影響澆筑質(zhì)量。如果沒有控制好澆筑時(shí)間，混凝土可能因離析現(xiàn)象的發(fā)生而出現(xiàn)質(zhì)量問題。另外，高延性混凝土施工和房屋建筑施工的各個(gè)環(huán)節(jié)有緊密聯(lián)系，如果其他工藝處理不到位，也會(huì)直接影響混凝土質(zhì)量。例如，在房屋建筑地基環(huán)節(jié)中，如果沒有處理好軟土層問題，導(dǎo)致地基無法承擔(dān)混凝土地基結(jié)構(gòu)的荷載，引起混凝土結(jié)構(gòu)不均勻沉降、開裂等問題，如因管理不到位，混凝土樓面、墻面不平整，后期需找平或鑿毛，增加工程成本?，F(xiàn)代房屋建筑工程施工水平越來越高，投入的技術(shù)工藝也越來越多樣化，如果沒有對現(xiàn)場實(shí)際情況做好混凝土施工工藝的技術(shù)交底，很可能因工藝使用規(guī)范性不足，而導(dǎo)致混凝土施工質(zhì)量受到影響。

6、建筑高延性混凝土施工技術(shù)的質(zhì)量控制

下面結(jié)合嘉禾縣生活垃圾發(fā)電項(xiàng)目垃圾池工程為例，具體講解混凝土施工質(zhì)量的管理和控制（垃圾池底板厚1.5 米，長62 米，寬25 米，高20 米，剪力墻厚80cm,池體砼強(qiáng)度等級為P8,C40,垃圾池設(shè)計(jì)容量為22000.19m3，存儲(chǔ)周期為15 天,項(xiàng)目工程總造價(jià)32000 萬元，合同總工期420 天）。

6.1 材料管理

（1）水泥部分。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選用合適的水泥型號。本項(xiàng)目中，基礎(chǔ)底板、剪力墻柱、梁板等主體結(jié)構(gòu)水泥強(qiáng)度等級為42.5。水泥材料均選用南方金磊出廠的普通硅酸鹽水泥，其抗壓強(qiáng)度高于同類型的水泥?？紤]到底板為大體積混凝土，為減少水化熱，減水水泥用量，摻入部分鯉魚江電廠的粉煤灰。

（2）骨料部分。骨料主要包括碎石和中砂，首先對碎石強(qiáng)度、含泥量進(jìn)行檢查，確保其強(qiáng)度、形狀符合施工要求。其次確保石子粒徑在1～3cm 內(nèi)，并根據(jù)房屋建筑施工結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類使用。關(guān)于砂料的質(zhì)量控制，要檢查其質(zhì)地、細(xì)度模數(shù)、含泥量是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要杜絕使用含有有害物質(zhì)的砂料，避免影響混凝土質(zhì)量。

（3）水。水是實(shí)現(xiàn)各種材料混合成為混凝土的主要介質(zhì)，水含量的多少，不僅會(huì)影響混凝土的基礎(chǔ)性質(zhì)，還會(huì)影響混凝土和易性、離析度、水化熱等。同時(shí)，水本身的質(zhì)量也會(huì)影響混凝土質(zhì)量，本次選用的為自來水（生活用水）。

（4）外加劑部分。外加劑是為了滿足實(shí)際施工工藝的相關(guān)要求，在混凝土中加入的一些材料。除了保證外加劑來自正規(guī)廠家且質(zhì)量符合要求以外，要結(jié)合施工要求，選用合適的外加劑。本次設(shè)計(jì)要求混凝土內(nèi)摻改性聚丙烯單絲組分、補(bǔ)償收縮組分以及高分子聚合物組分復(fù)合而成的抗裂劑,因底板為大體積混凝土,還需考慮摻入緩凝劑。

6.2 混凝土配制

科學(xué)的配制比例及工序是保證混凝土達(dá)到施工要求的關(guān)鍵。在混凝土項(xiàng)目施工中，提前兩個(gè)月與商砼公司對接，做好技術(shù)交底，實(shí)驗(yàn)室做好配合比分析外，還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境變化及施工環(huán)節(jié)的不同，同時(shí)考慮泵車運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間及現(xiàn)場可能出現(xiàn)場地等待的時(shí)間，合理調(diào)整配比。商砼運(yùn)輸?shù)焦さ?，在輸入泵前做好混凝土的檢查，如果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)離析現(xiàn)象，要上報(bào)負(fù)責(zé)人進(jìn)行檢查，確保其符合要求才能投入澆筑施工。針對混凝土的配制，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況，科學(xué)添加一定的外加劑，以達(dá)到改良混凝土品質(zhì)的作用。例如，針對大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工，需要通過在混凝土中加入粉煤灰，減少水泥用量，一定程度上規(guī)避水化熱現(xiàn)象導(dǎo)致的溫差過大問題，進(jìn)而規(guī)避混凝土開裂風(fēng)險(xiǎn)。如今有很多建筑工程施工所用的都是商品混凝土，需要施工單位與相關(guān)單位就混凝土的配制保持交流，確保商品混凝土配制比例、工藝質(zhì)量達(dá)到施工要求。

6.3 混凝土運(yùn)輸

高延性混凝土無論是現(xiàn)場配制，還是實(shí)驗(yàn)室配制，在不同施工環(huán)節(jié)都涉及到不同的混凝土運(yùn)輸方式。要根據(jù)運(yùn)輸距離、位置、天氣環(huán)境等，合理選用泵車運(yùn)輸、泵送等方式。運(yùn)輸期間，嚴(yán)格做好標(biāo)記，每車均做好相關(guān)記錄，同時(shí)防止出現(xiàn)離析或坍落度變化的情況。澆筑前與泵車隊(duì)做好交通應(yīng)急方案，確定運(yùn)輸線路，如遇交通堵車或現(xiàn)場輸送泵堵管狀況，啟運(yùn)應(yīng)急方案，砼運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢煤螅伤姆郊夹g(shù)人員共同檢查，如果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)離析現(xiàn)象，要再次進(jìn)行攪拌和處理。

6.4 高延性混凝土澆筑

混凝土施工中澆筑施工十分關(guān)鍵，要細(xì)化到模板安裝、導(dǎo)管安裝、澆筑、振搗等環(huán)節(jié)，要嚴(yán)格按照施工規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，做好各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。首先，模板安裝應(yīng)嚴(yán)絲合縫，確保模板安裝符合設(shè)計(jì)要求。做好側(cè)板支撐和模板內(nèi)部清理，避免在后續(xù)澆筑時(shí)出現(xiàn)問題。澆筑前，將導(dǎo)管出料口置于模板底部上方約15cm 位置，檢查各部位無誤之后開始澆筑。澆筑期間嚴(yán)格保持慢速勻速澆筑，使用型號合適的振搗工具進(jìn)行振搗，振搗棒需要充分沒入混凝土，快插慢拔，且避免碰觸模板。

6.5 預(yù)測混凝土施工條件

在房屋建筑改造工程中，地理環(huán)境和天氣條件變化是影響工程質(zhì)量的重要因素，因而在具體的房屋混凝土建筑施工中應(yīng)該對其施工環(huán)境變化條件、氣溫和工藝流程以及規(guī)劃等各個(gè)方面因素進(jìn)行預(yù)測?？刂苹炷恋乃冶?，主要控制目標(biāo)之一就是嚴(yán)格控制建筑混凝土中各種原材料的平均含水率，避免造成原材料的含水量過大。預(yù)測具體建筑物施工期間溫度，主要工作目的就是為了針對整個(gè)施工工作環(huán)境，技術(shù)人員必須同時(shí)充分考慮建筑施工期間地點(diǎn)的氣溫、降水等各種因素，盡可能降低這些因素影響對于混凝土的入模溫差，混凝土施工縫及勞動(dòng)者高溫作業(yè)時(shí)的勞動(dòng)強(qiáng)度。

6.6 嚴(yán)格落實(shí)混凝土養(yǎng)護(hù)方案

應(yīng)當(dāng)結(jié)合房屋建筑工程質(zhì)量要求，嚴(yán)格進(jìn)行高延性混凝土養(yǎng)護(hù)方案的落實(shí)，審查高延性混凝土養(yǎng)護(hù)方案能否得到認(rèn)真執(zhí)行，關(guān)系到混凝土能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，影響建筑工程的安全性能、正常使用性能及耐久性能，因此在方案制定完成后，工程管理人員要對具體操作的班組做好交底工作，明確方案中混凝土養(yǎng)護(hù)的起始時(shí)間、養(yǎng)護(hù)頻率、持續(xù)時(shí)間、不同構(gòu)件養(yǎng)護(hù)方式方法等各方面符合方案要求，并在混凝土澆筑完成開展養(yǎng)護(hù)期間，加強(qiáng)監(jiān)督檢查，確保方案中各項(xiàng)要求嚴(yán)格落實(shí)到位，同時(shí)及時(shí)對混凝土養(yǎng)護(hù)工作不足之處進(jìn)行糾正和調(diào)整，確保建筑工程質(zhì)量。

6.7 施工質(zhì)量驗(yàn)收

高延性混凝土施工質(zhì)量驗(yàn)收同常規(guī)混凝土驗(yàn)收，應(yīng)滿足混凝土施工驗(yàn)收規(guī)范和設(shè)計(jì)的要求，同時(shí)對原材料等相關(guān)資料進(jìn)行查驗(yàn)，后期對同期試塊進(jìn)行檢測，實(shí)體進(jìn)行檢測，最后由相關(guān)單位進(jìn)行評定評判。

結(jié)語：

綜上所述，在如今房屋建筑工程建設(shè)規(guī)模越來越大、施工周期越來越長的情況下，更需要建立覆蓋項(xiàng)目施工全生命周期的精細(xì)化管理機(jī)制。針對覆蓋各個(gè)施工環(huán)節(jié)的高延性混凝土施工工藝，要嚴(yán)格做好基礎(chǔ)材料的質(zhì)量檢查，根據(jù)施工環(huán)節(jié)和現(xiàn)場實(shí)際情況，優(yōu)化配制工藝，提高混凝土材料的質(zhì)量?；诖耍凑赵O(shè)計(jì)圖紙及施工規(guī)范要求，做好混凝土運(yùn)輸、澆筑及后期養(yǎng)護(hù)，確保各個(gè)環(huán)節(jié)的混凝土施工質(zhì)量達(dá)到要求。唯有如此，才能更好地保證房屋建筑施工質(zhì)量，為人們的工作、生活提供更優(yōu)質(zhì)、更安全的環(huán)境。