建筑工地混凝土試驗(yàn)室建設(shè)要點(diǎn)探討

姚宇飛 譚 戀

華新混凝土（武漢）有限公司 湖北 武漢 430080

預(yù)拌混凝土行業(yè)數(shù)十年快速發(fā)展，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)，然而，高速發(fā)展下的隱憂一直未曾消除?；炷潦┕み^(guò)程中隨意加水、澆筑無(wú)序、振搗無(wú)章、拆模過(guò)早、提前上荷載、養(yǎng)護(hù)不足等違規(guī)亂像屢見不鮮。“混凝土質(zhì)量掌握在農(nóng)民工手里”[1]已然是事實(shí)，由此產(chǎn)生的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)卻讓混凝土生產(chǎn)企業(yè)承擔(dān)。

獲得好的混凝土性能，混凝土配制與生產(chǎn)固然重要，澆筑、振搗密實(shí)和養(yǎng)護(hù)同樣重要[2]。隨著預(yù)拌混凝土行業(yè)邁向高質(zhì)量發(fā)展的步伐卻越來(lái)越快，針對(duì)預(yù)拌混凝土施工過(guò)程中的種種亂象，行業(yè)呼吁建議組建“懂混凝土”的專業(yè)混凝土施工隊(duì)伍，但同時(shí)應(yīng)配套建立起專業(yè)化、規(guī)范化、智能化的工地混凝土試驗(yàn)室。

工地混凝土試驗(yàn)室負(fù)責(zé)預(yù)拌混凝土施工過(guò)程技術(shù)事宜，如施工方案編制、施工前檢查、交貨驗(yàn)收、輸送、澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)、實(shí)體質(zhì)量監(jiān)控等工作。工地試驗(yàn)室可采用智能取樣成型設(shè)備、小型養(yǎng)護(hù)設(shè)備、智能檢測(cè)設(shè)備等措施減少人員勞動(dòng)強(qiáng)度，建立完善的試驗(yàn)室管理制度，保證檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確。本文通過(guò)對(duì)以上幾個(gè)方面對(duì)工地混凝土試驗(yàn)室的建設(shè)要點(diǎn)進(jìn)行論述，以期為預(yù)拌混凝土行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供一些參考。

1 施工前階段

工地混凝土試驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)標(biāo)的建筑的設(shè)計(jì)要求和施工要求，編制相應(yīng)的混凝土施工方案。工地試驗(yàn)室應(yīng)評(píng)估各類施工施工部位（如墊層、底板、墻柱、樓板、屋面、路面、箱梁）的施工要求（如溫升控制、防滲漏、防裂、抗裂、防輻射等），以確定各類混凝土的共性要求和特性需求。然后與預(yù)拌混凝土生產(chǎn)供應(yīng)商做好相應(yīng)的技術(shù)交底（原材料要求、配合比參數(shù)、骨料最大粒徑、工作性能保持時(shí)間等），并及時(shí)總結(jié)歸檔相應(yīng)的技術(shù)資料，為下一次施工或者下一個(gè)項(xiàng)目做技術(shù)儲(chǔ)備。

在每一次施工之前，工地試驗(yàn)室應(yīng)聯(lián)合其他部門對(duì)施工作業(yè)面進(jìn)行檢查，特別是模板支護(hù)檢查、模板密封情況檢查、鋼筋保護(hù)層厚度檢查；檢查生產(chǎn)企業(yè)準(zhǔn)備情況；惡劣天氣、交通管制情況下應(yīng)急預(yù)案準(zhǔn)備情況。待準(zhǔn)備工作完成后，才能開始預(yù)拌混凝土施工。

2 施工階段

2.1 交貨驗(yàn)收

在預(yù)拌混凝土進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，工地試驗(yàn)室應(yīng)及時(shí)接收預(yù)拌混凝土供應(yīng)商提供的質(zhì)量證明書，首先確認(rèn)供貨的強(qiáng)度等級(jí)與當(dāng)前施工要求的一致性。在供方、需方和監(jiān)理三方見證的情況下，開展預(yù)拌混凝土交貨驗(yàn)收工作。交貨驗(yàn)收主要工作內(nèi)容包括混凝土工作性能檢查、混凝土試塊成型及其他必要的混凝土性能檢測(cè)。為保證供應(yīng)混凝土的質(zhì)量，試驗(yàn)室可以采用“單位用水量測(cè)定儀”等設(shè)備定期抽查混凝土拌合物的含氣量、含水量，繼而估算進(jìn)場(chǎng)混凝土的配合比，比對(duì)其與供方提供的配合比誤差情況。在未來(lái)，試驗(yàn)室可以采用“微波法”等先進(jìn)的測(cè)量方法，對(duì)進(jìn)場(chǎng)混凝土進(jìn)行逐車檢查，監(jiān)控其含水量和表觀密度的變化[3]，通過(guò)信息化管理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)計(jì)算進(jìn)場(chǎng)混凝土配合比，比對(duì)誤差情況，進(jìn)而可以實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)拌混凝土供應(yīng)質(zhì)量。

混凝土試塊成型是交貨驗(yàn)收過(guò)程中勞動(dòng)量最大、耗時(shí)較長(zhǎng)的部分，而混凝土試塊成型質(zhì)量直接影響混凝土強(qiáng)度的評(píng)定。試驗(yàn)室可以采用小型化、智能化的移動(dòng)型混凝土取樣成型設(shè)備，這類設(shè)備應(yīng)能夠?qū)崟r(shí)記錄交貨驗(yàn)收取樣信息（取樣編號(hào)、強(qiáng)度等級(jí)、工程部位、取樣時(shí)間、天氣情況、拌合物性能等），并實(shí)時(shí)上傳至試驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)，建立混凝土取樣臺(tái)賬。采用智能化取樣設(shè)備，能減輕人員勞動(dòng)強(qiáng)度，亦能減少惡劣（夜晚、嚴(yán)寒、大雨等）工況下人工取樣可能帶來(lái)的生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)，混凝土取樣選擇更加靈活，也更具代表性，同時(shí)混凝土成型質(zhì)量也更有保證。

2.2 輸送、澆筑、振搗

在常規(guī)混凝土施工過(guò)程中，除底板等大體積混凝土?xí)褂昧锊?、溜管等方式輸送至澆筑面外，多?shù)預(yù)拌混凝土采用泵送方式進(jìn)行施工。工地試驗(yàn)室應(yīng)參與混凝土泵管方案的設(shè)計(jì)和安裝，并根據(jù)施工中可能出現(xiàn)泵送難點(diǎn)，優(yōu)化混凝土性能要求。在施工前，試驗(yàn)室應(yīng)重點(diǎn)檢查泵管的清潔程度、密封程度及厚度，如有異常，應(yīng)及時(shí)處理。在交貨驗(yàn)收時(shí)，根據(jù)混凝土拌合物性能檢測(cè)結(jié)果，判斷混凝土的可泵性和易泵性。對(duì)于經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整后使用的混凝土，應(yīng)及時(shí)與相關(guān)人員進(jìn)行施工交底，全程跟蹤施工過(guò)程，確保施工質(zhì)量。對(duì)于高強(qiáng)/超高強(qiáng)混凝土和超高層混凝土泵送，應(yīng)全程監(jiān)控其泵送過(guò)程，特別是其泵送損失情況，以便及時(shí)調(diào)整混凝土相關(guān)性能。

在施工過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照施工工序進(jìn)行澆筑，如在墻柱與樓板澆筑轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，應(yīng)注意混凝土強(qiáng)度等級(jí)的變化，避免出現(xiàn)混凝土澆筑出錯(cuò)的情況。在澆筑作業(yè)面，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行混凝土拌合物性能檢測(cè)和成型相應(yīng)的混凝土試塊，以此評(píng)估混凝土泵送前后性能變化情況、拆模時(shí)間的確定及同條件試塊強(qiáng)度。混凝土泵送過(guò)程中，由于空氣進(jìn)入、泵壓下氣泡聚并等原因，混凝土的含氣量增加[4]。因此，澆筑后及時(shí)振搗是使混凝土再密實(shí)化，保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要措施。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇合適的振搗設(shè)備或者振搗方式。例如，在樓板振搗時(shí)，由于板面厚度很?。ㄒ话阍?00mm左右），可將插入式振搗棒平躺振搗，擴(kuò)大振搗面積，提高效率，而不是直接插入，進(jìn)而對(duì)模板密封程度和鋼筋保護(hù)層造成影響。試驗(yàn)室應(yīng)對(duì)混凝土振搗情況進(jìn)行評(píng)估，避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)漏振、欠振、過(guò)振的情況。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，可以通過(guò)讓工人身著可穿戴式設(shè)備與振搗設(shè)備連接，繼而對(duì)混凝土振搗情況進(jìn)行可視化監(jiān)控[5]。相關(guān)混凝土振搗情況可以導(dǎo)入試驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)，方便后期質(zhì)量追溯。混凝土澆筑振搗完成后，應(yīng)及時(shí)收面、抹面，覆蓋薄膜，開始養(yǎng)護(hù)。

3 施工后階段

3.1 混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)

澆筑施工完成后，及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)是混凝土結(jié)構(gòu)獲得良好的力學(xué)性能及耐久性能的必要條件?，F(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)在澆筑、振搗、收面、拆模前后等全過(guò)程中采取混凝土養(yǎng)護(hù)措施，一般而言，重點(diǎn)養(yǎng)護(hù)過(guò)程是在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、振搗之后。按照一般施工程序，預(yù)拌混凝土生產(chǎn)企業(yè)在澆筑完成后，其派駐人員基本撤場(chǎng)，后續(xù)混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)工作應(yīng)由施工方承擔(dān)。然而施工方由于人員、成本、施工進(jìn)度等種種原因，混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)工作未能有效落實(shí)，導(dǎo)致各類質(zhì)量糾紛、事故屢屢出現(xiàn)，與生產(chǎn)企業(yè)相互扯皮不清。

建立專業(yè)化的工地混凝土試驗(yàn)室，重點(diǎn)工作就是制定混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)制度，并監(jiān)督落實(shí)。工地試驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)類型及特點(diǎn)（墻、柱、板等）、混凝土性能需求、施工環(huán)境條件（冬季、夏季、大風(fēng)等）、混凝土材料組成，確定混凝土養(yǎng)護(hù)工藝，并做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。對(duì)于大體積混凝土、冬季施工混凝土、大風(fēng)天氣下失水較快的結(jié)構(gòu)，試驗(yàn)室應(yīng)專門擬定專門的養(yǎng)護(hù)技術(shù)方案，并跟蹤落實(shí)。試驗(yàn)室應(yīng)對(duì)不同養(yǎng)護(hù)時(shí)期（初期（澆筑開始到初凝）、中期（初凝到終凝）、后期（終凝之后））、不同養(yǎng)護(hù)措施（噴淋/霧、蓄水、蓋布/被）、不同養(yǎng)護(hù)材料（養(yǎng)護(hù)液、塑料薄膜、節(jié)水保濕養(yǎng)護(hù)膜等）的養(yǎng)護(hù)效果進(jìn)行評(píng)估，形成相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施，并且與工程施工進(jìn)度等相匹配，保證混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)工作切實(shí)有效。試驗(yàn)室在每次混凝土施工后，應(yīng)及時(shí)填寫?zhàn)B護(hù)開始/結(jié)束時(shí)間，采用的養(yǎng)護(hù)措施和養(yǎng)護(hù)材料，養(yǎng)護(hù)效果評(píng)價(jià)等資料，形成混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)日志。

3.2 實(shí)體結(jié)構(gòu)質(zhì)量監(jiān)控

在混凝土澆筑施工結(jié)束后，成型的混凝土試塊應(yīng)及時(shí)進(jìn)行拆模，并根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康姆謩e進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)、拆模養(yǎng)護(hù)、同條件養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期時(shí)，及時(shí)進(jìn)行破型試驗(yàn)，并建立混凝土強(qiáng)度臺(tái)賬。根據(jù)拆模強(qiáng)度評(píng)估模板拆除時(shí)間及跟進(jìn)的養(yǎng)護(hù)措施。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的試塊強(qiáng)度與同條件養(yǎng)護(hù)的差別，初步評(píng)估實(shí)體結(jié)構(gòu)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)水平。試驗(yàn)室宜準(zhǔn)備普通回彈儀（早齡期混凝土、低標(biāo)號(hào)混凝土）和高強(qiáng)回彈儀（長(zhǎng)齡期混凝土、高標(biāo)號(hào)混凝土），定期回彈實(shí)體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，并建立混凝土回彈強(qiáng)度臺(tái)賬，分析評(píng)估結(jié)構(gòu)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)程度。試驗(yàn)室應(yīng)定期檢查和記錄結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量和質(zhì)量缺陷情況，如有外觀異常及時(shí)進(jìn)行處理。試驗(yàn)室應(yīng)為混凝土實(shí)體結(jié)構(gòu)驗(yàn)收提供必要的技術(shù)支持及相應(yīng)的施工資料。

4 試驗(yàn)室管理

工地試驗(yàn)室以服務(wù)施工建設(shè)為主，工地混凝土試驗(yàn)室主要任務(wù)是檢測(cè)預(yù)拌混凝土相關(guān)性能、監(jiān)督混凝土澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)。工地混凝土試驗(yàn)室是保證混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的核心機(jī)構(gòu)，可以實(shí)時(shí)了解混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量情況，應(yīng)持續(xù)性地加強(qiáng)建設(shè)與管理。因此，工地混凝土試驗(yàn)室的功能室主要包括混凝土成型室、靜養(yǎng)室、標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室、力學(xué)性能檢測(cè)室等，在條件允許的條件下，可以設(shè)置一定面積的同條件養(yǎng)護(hù)區(qū)。試驗(yàn)室區(qū)域應(yīng)相對(duì)獨(dú)立，宜靠近施工位置，地面進(jìn)行相應(yīng)的硬化處理；試驗(yàn)室功能分區(qū)應(yīng)合理布置，干濕分離，方便試驗(yàn)操作。

根據(jù)施工總量等實(shí)際情況，合理選擇試驗(yàn)室設(shè)備，應(yīng)符合小型化、智能化、移動(dòng)化、高可靠的特點(diǎn)。例如，混凝土標(biāo)養(yǎng)室的面積一般小于預(yù)拌混凝土生產(chǎn)企業(yè)的，相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)設(shè)備可拆卸易安裝?；炷翂毫C(jī)宜為一體化形式，宜安裝移動(dòng)裝置，方便轉(zhuǎn)移。試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)定期檢定校準(zhǔn)，使用和維護(hù)應(yīng)有記錄。試驗(yàn)區(qū)域環(huán)境應(yīng)按相應(yīng)規(guī)范要求進(jìn)行控制，定時(shí)檢查和記錄，例如混凝土成型室溫度應(yīng)控制在20℃±5℃之間，濕度控制在50%RH以上。

工地混凝土試驗(yàn)室定期對(duì)預(yù)拌混凝土供應(yīng)商進(jìn)行檢查，評(píng)估其質(zhì)量管理體系運(yùn)行情況，并就施工遇到的問(wèn)題進(jìn)行技術(shù)交底，溝通后續(xù)混凝土施工采取的質(zhì)量措施。試驗(yàn)室應(yīng)定期統(tǒng)計(jì)分析交貨驗(yàn)收混凝土的拌合物性能、試塊強(qiáng)度等，編制混凝土強(qiáng)度評(píng)定報(bào)告，以此評(píng)估混凝土生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)控制水平，作為供應(yīng)商評(píng)價(jià)的依據(jù)。建筑企業(yè)應(yīng)積極采信試驗(yàn)室的檢測(cè)結(jié)果，以此評(píng)估結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量情況，避免第三方檢測(cè)結(jié)果滯后、失真等情況造成的不利影響。

工地混凝土試驗(yàn)室應(yīng)建立完善的資料管理制度，試驗(yàn)室管理體系文件、人員檔案、試驗(yàn)設(shè)備運(yùn)行記錄、交貨驗(yàn)收臺(tái)賬、（澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)）施工日志、實(shí)體結(jié)構(gòu)回彈記錄、實(shí)體結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢查表、供應(yīng)商技術(shù)文件（混凝土質(zhì)量保證書、定期質(zhì)量檢查記錄、供應(yīng)商評(píng)價(jià)表等）等資料應(yīng)分類進(jìn)行歸檔。試驗(yàn)室應(yīng)使用信息化管理手段，使相關(guān)資料形成電子文檔，便于長(zhǎng)期保存。在未來(lái)，試驗(yàn)室資料管理體系可以與混凝土生產(chǎn)企業(yè)的資料管理體系相互對(duì)應(yīng)，建立混凝土從原材料→結(jié)構(gòu)全過(guò)程質(zhì)量可追溯體系，而相關(guān)數(shù)據(jù)可以作為BIM系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)，為建筑后續(xù)的樓宇智能管理和未來(lái)建筑設(shè)計(jì)提供技術(shù)支撐。

5 碳資產(chǎn)管理

在“雙碳”戰(zhàn)略背景下，混凝土擁有“吃渣吞廢”的性能，蘊(yùn)含著巨大的節(jié)能減排即低碳的潛力?！暗吞蓟炷痢笨梢猿浞职l(fā)揮混凝土材料在工程建設(shè)領(lǐng)域中低碳和減碳的作用，有效消納工業(yè)固廢與建筑垃圾，推動(dòng)各行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展[6]。因此，當(dāng)前建筑施工中宜優(yōu)先選擇綠色建材產(chǎn)品，而預(yù)拌混凝土是很好的“負(fù)碳”產(chǎn)品，工地混凝土試驗(yàn)室應(yīng)加強(qiáng)對(duì)低碳混凝土的評(píng)估，為建筑企業(yè)碳資產(chǎn)管理奠定基礎(chǔ)。

推進(jìn)結(jié)構(gòu)裝飾一體化施工，減少二次施工的數(shù)量；在泵送施工過(guò)程中，使用電力驅(qū)動(dòng)的泵送設(shè)備；施工過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣、廢漿、廢水等，試驗(yàn)室產(chǎn)生廢棄試塊等，采用合理措施（回填、制作路緣石、透水路面、擋土設(shè)施等）處理，減少外運(yùn)處理或排放；加強(qiáng)雨水、污水回收處理，用于混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)等；嚴(yán)格認(rèn)真施工，保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量，以減少后期結(jié)構(gòu)運(yùn)行和維護(hù)成本，以上等等，均是減少建筑物碳足跡的有效措施。預(yù)拌混凝土從拌合物→實(shí)體結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，碳排放和碳匯集的途徑和變化情況，工地混凝土試驗(yàn)室應(yīng)實(shí)時(shí)收集、計(jì)算和分析，形成清晰明了的碳足跡報(bào)告，為建筑企業(yè)的碳資產(chǎn)核算及后續(xù)的碳權(quán)交易提供有力的支撐。

6 結(jié)語(yǔ)

上道工序?qū)ο碌拦ば蜇?fù)責(zé)，混凝土施工質(zhì)量直接關(guān)系到建筑物的安全和使用功能。建立預(yù)拌混凝土施工專業(yè)隊(duì)伍，并配套建立專業(yè)化智能化的工地混凝土試驗(yàn)室，是行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的時(shí)代要求。

（1）工地混凝土試驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)建筑設(shè)計(jì)要求和施工方案，細(xì)化混凝土性能要求和注意事項(xiàng)。在每次施工前做好檢查和準(zhǔn)備工作。

（2）交貨驗(yàn)收是對(duì)預(yù)拌混凝土供需雙方的權(quán)利與義務(wù)的共同約束，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行；交貨驗(yàn)收的內(nèi)容根據(jù)實(shí)際施工情況進(jìn)行確定。試驗(yàn)室應(yīng)積極采用智能化先進(jìn)的試驗(yàn)設(shè)備，提高試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。

（3）試驗(yàn)室應(yīng)對(duì)預(yù)拌混凝土輸送、澆筑、振搗、收面、養(yǎng)護(hù)、實(shí)體結(jié)構(gòu)等全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，建立質(zhì)量可追溯體系，保證實(shí)體結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)受控。

（4）試驗(yàn)室應(yīng)建立完善的質(zhì)量管理體系，使相應(yīng)的資料數(shù)據(jù)化，為后續(xù)后續(xù)樓宇智能化管理和未來(lái)建筑設(shè)計(jì)提供底層數(shù)據(jù)支撐。

（5）“雙碳”背景下，作為綠色建筑的基礎(chǔ)，綠色建材受到越來(lái)越多的關(guān)注，綠色低碳混凝土是其中的核心。工地混凝土試驗(yàn)室將在建筑企業(yè)的碳資產(chǎn)管理方面發(fā)揮著重要作用。