上海松江新城投资咨询有限公司 上海 201613
摘要:混凝土广泛用于各种工程建设项目,是目前我国乃至世界上用量最大的建筑结构材料。混凝土工程的质量,关系到建筑物及构筑物的结构安全,关系到千家万户的生命财产安全。混凝土工程包括配料、拌制、运输、浇注、养护、拆模等施工过程,其工艺流程均相互联系和相互影响,在施工任一过程处理不当都会影响到混凝土的最终质量。本文根据我以往工程施工经验,从混凝土用原材料的质量控制、混凝土配合比的质量控制、混凝土浇筑过程中的质量控制、混凝土养护的质量控制、混凝土拆模的质量控制这五个方面进行分析和阐述,施工单位如何在施工过程中有效的进行混凝土质量的控制,或许可以作为一般混凝土工程施工的借鉴。
百年大计,质量第一。当今时代,随着混凝土配比工作的不断完善,它已经成为建筑建设的一种主要的建筑材料。然而,混凝土这种混合材料在自身性质以及其他影响因素的主导下,通常在细微的差错出现时会引发一系列的质量问题,从而影响到建筑的整体质量水平,施工中的各个环节如果没有得到很好的控制,就会出现混凝土表面的蜂窝麻面、露筋、混凝土内部有孔洞、烂根、缺棱掉角等的混凝土质量问题,因此施工人员在建筑施工中要严格地做好对于混凝土质量控制,推动建筑建设地顺利完工。本文结合近几年现场施工管理工作体会,对混凝土施工过程中的质量控制,提出一些看法和具体管理措施,希望可以为相关的工作人员提供助益。
一、混凝土用原材料的质量控制
(一)水泥、粗细骨料质量的现状
现在商品混凝土搅拌站都是民营企业,企业追求的是利润最大化。水泥、粗细骨料供不应求,在这种环境下控制好混凝土中原材料的质量尤为重要。据我所知因为黄砂资源的短缺,在市场上销售的黄砂基本上没有中砂,细度模数在2.2的砂已经是很好的砂了,有的搅拌站用的是特细砂,甚至有的搅拌站用机制砂,机制砂的含泥量大,黄砂的质量令人担忧,对混凝土的质量构成一定的威胁。另外,混凝土搅拌站用的粗骨料一般是5-25mm的碎石,真正连续级配的碎石几乎没有,一般都是单粒级配,而且碎石中的针片状含量比较大,对混凝土的质量也构成一定的威胁。水泥的质量总体来说还是可以的,GB175-2007规范中已经将普通水泥取消了32.5和32.5R这两个等级的水泥,强度等级只有42.5、42.5R、52.5、52.5R四个等级,这样大大提高了水泥的质量。但是有些搅拌站并没有做到对所购进的水泥每批都检验,这样给混凝土工程留下了质量的隐患。
(二)混凝土中掺合料、外加剂质量的现状
目前,在混凝土的配合比中使用的掺合料一般有粉煤灰、粒化高炉矿渣、硅粉等。在混凝土中掺入一定比例的掺合料是为了改善混凝土的和易性、节约成本,但掺合料质量的好坏关系到混凝土的质量的好坏。总体来说从大型钢厂生产出来的粉煤灰、粒化高炉矿渣等掺合料质量还是蛮好的。例如目前使用的粉煤灰是F类Ⅱ级灰,但是有的不法供应商有时也会以次充好,问题出现在混凝土拌站试验室并没有做到对所购进的粉煤灰每批都检验,一般检验项目也只是细度、含水量等一些简单的项目,这样对混凝土留下了质量的隐患。外加剂的质量就不容乐观了,一些大的生产厂家生产的外加剂质量是比较稳定的,例如减水剂普遍的问题是在质保书上夸大其减水率,把普通减水剂夸大为高效减水剂,误导用户,抽检时送来的小样质量都是好的,批量生产的外加剂质量不稳定,甚至比较差,这样对给混凝土留下质量的隐患。
(三)施工单位在混凝土施工过程中如何控制原材料的质量
首先,项目部成立以后,会同技术员、质检员、现场试验员、材料员熟悉图纸,了解工程各个部位的混凝土强度等级。工程开工前,项目部对混凝土合格供应商的进行评定。可以到混凝土拌站去考察,了解其生产能力、管理水平、原材料的产地质量等,然后货比三家最终决定混凝土供应商。孙因为了解了工程各个部位的混凝土强度等级,所以在签订混凝土供应合时,要大概明确所供应混凝土的强度等级、抗渗级别、混凝土坍落度的要求,例如钻孔桩混凝土拌和物的坍落度控制在180±20mm,梁、现浇板混凝土拌和物的坍落度控制在120±20mm,以免发生不必要的质量问题。其次,混凝土供应后,一方面作为项目部试验员、质检员等管理人员要随时了解混凝土搅拌站水泥、砂、石等原材料的质量情况,发现问题要及时的提出,与混凝土搅拌站及时沟通,并要求拌站方面应对每验收批砂石至少应进行颗粒级配、含泥量、泥块含量的检验。对于碎石还应该检验针片状含量;对于海砂或有氯离子污染的砂还应检验其氯离子含量;对于海砂还应检验贝壳含量;对于人工砂和混合砂还应检验石粉含量。对于重要工程和特殊工程,应根据工程要求增加检测项目。另一方面试验员、质检员等管理人员会同工地材料监理工程师查验混凝土掺合料粉煤灰、矿粉、硅粉和外加剂等原材料的质保书。这样才能在施工过程中真正有效地控制混凝土原材料的质量,保证混凝土符合施工规范和设计的要求。
二、混凝土配合比的质量控制
(一)混凝土搅拌站混凝土配合比的现状
谈起混凝土配合比,项目部的总工、质检员、试验员都觉得是一件比较头疼的事情,往往在施工过程中对商品混凝土搅拌站的配合比没办法控制。从配合比中的主要参数水泥用量、水灰比、用水量大体上可以看出一些问题的,但是混凝土搅拌站的人说他们的配合比没有问题,他们强调混凝土28天抗压强度没有问题。但是,往往到了28天混凝土的抗压强度达不到设计所规定的抗压强度,拌站方面就强调施工单位的混凝土标准试块做的不好、养护条件达不到标准养护条件等种种理由来推卸责任、互相扯皮。要是28天混凝土抗压强度检测出来真的不合格,那么就要用混凝土无损检测如回弹法、超声波、钻芯取样等方法来检测混凝土的质量,这样领施工单位感到非常头痛。施工单位就要托人找独立的第三方检测单位进行检测,大事化小、小事化了。最终想得到一份混凝土检测的合格报告,各方皆大欢喜。
(二)施工单位如何控制好混凝土配合比
以上所说的是到了28天以后才知道混凝土配合比有问题,但是我们作为施工单位怎样在施工过程中真正控制好混凝土配合比,我想从以下几个方面谈谈一些办法。
1、配合比设计必须符合规范的规定
混凝土搅拌站试验室应按JGJ55《普通混凝土配合比设计规程》的有关规定,根据强度等级、耐久性和施工性的进行配合比设计。施工前由材料监理牵头会同混凝土搅拌站试验室、施工单位质检员或试验员,对混凝土拌站所出具配合比到拌站试验室进行验证。在混凝土拌合物的流动性、粘聚性、保水性都符合规范要求的情况下,进行配合比试块的制作并做好标记,待标准养护至7天和28天龄期后来检测其抗压强度,强度达到标准强度1.15倍时,认为此混凝土配合比基本没有问题。在施工前施工方提前知道混凝土配合比试配的情况,这样更加有利于控制混凝土的质量,不至于项目部控制混凝土的质量只是纸上谈兵。
2、重点工程,由各个标段的项目部自己成立工地试验室,由项目部试验室出具混凝土配合比
还有一种方法我觉得更加有效的控制混凝土的配合比,那就是重点工程的指挥部在招投标中规定,各个标段的项目部自己成立工地试验室,由项目部试验室直接出具混凝土配合比提供给搅拌站,或者有实力的项目部自己成立搅拌站控制混凝土质量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如:据我了解目前在建工程沪杭高速铁路工程就是这种模式,这样施工单位才能更有效的控制好混凝土的质量。第二种模式是一个大型的工程成立一个拌站,对该工程直接供应混凝土,一方面保证大型工程混凝土的供应,另一方面工程指挥部、监理单位直接管理检查该拌站混凝土的质量,这样也能有效的控制混凝土的质量。
3、施工现场加强混凝土拌和物坍落度的检测力度,在混凝土浇筑过程中发现不符合施工规范的要坚决退货;
当前混凝土一般都采用商品混凝土,在施工现场检查混凝土质量的好坏,最直接、最简单的方法就是检测混凝土的坍落度,混凝土拌合物的流动性、粘聚性、保水性的好坏就一幕了然。往往在混凝土浇筑现场对混凝土坍落度的检测,只是象征性的检测几车,大量不合格的混凝土用到了结构工程上,给混凝土工程质量带来了隐患。我觉得首先项目部要求各分包单位要配备混凝土坍落度筒、要有专人检测混凝土的坍落度,项目部试验员或质检员负责教会分包单位的人员正确检测混凝土坍落度。其次,在浇筑混凝土时对混凝土拌和物坍落度的检测力度、频次要加大,发现不符合施工规范的要坚决退货,可以避免大量不合格的混凝土用到工程结构上,从而大大提高混凝土工程的质量。
三、混凝土浇筑过程中的质量控制
(一)混凝土浇筑前准备工作要充分
混凝土浇注前,项目部的总工要制定施工方案,进行安全与技术交底。混凝土浇注前料具和劳动力都要准备齐全;在地基上浇注混凝土前,地基应按设计标高和轴线事先加以校正,并做好清洁工作;模板、钢筋支架和预埋件等应按设计要求安装好,并经认真仔细检查;混凝土浇注前,项目部的技术员会同材料员、试验员要认真核对混凝土的浇筑时间、混凝土的强度等级和方量,由材料员以电话传真的方式通知搅拌站,要求拌站方面做好充分准备。大体积、大方量混凝土浇筑时,项目部可以派一名有经验的试验人员到混凝土搅拌站去,直接控制混凝土拌和物的质量。
必要时还要与水、电供应部门联系,防止水、电源中断。大体积混凝土浇注时,应有降低内外温差的措施,留测温孔,检测混凝土内部温度,掌握内外温差。特别在混凝土结构上要防止深度裂缝和贯穿裂缝的出现,以保证结构安全。
(二)混凝土运输过程中的注意事项
混凝土在运输过程中应保持混凝土的均匀性,不产生严重的离析现象,否则浇注后容易形成蜂窝或麻面。在不允许留施工缝的情况下,混凝土运输必须保证混凝土的浇筑量,保证其浇筑工作能够连续进行。在混凝土运输过程中,应以最少的运转次数和最短的时间,将混凝土从搅拌地点运至浇筑现场,保证混凝土在初凝之前浇筑完毕。
混凝土搅拌车在装料前应将车内残留的混凝土块清除干净,用水湿润罐壁后将清水放尽。出站前,核实所携带的送货单与搅拌车内混凝土强度、车内悬挂标识一致。混凝土在运输过程中,拌筒应低速转动(3~6r/min),混凝土车的重车行驶速度最快不得超过50km/h。到达目的地后,应核对搅拌车内混凝土强度标识与需要浇筑部位要求是否一致。
卸料前,拌筒应高速转动30秒,然后反转出料,如罐内混凝土出现沉淀或坍落度损失过大而不宜泵送时,应对其进行调整并高速转动3分钟后方可出料。驾驶员不得在途中、现场向车中加水,不得在途中无故停留或吃饭(特别是夜间)。若运输混凝土的车辆发生故障,应主动联系商混站调动其它车辆予以补充,以保证建筑工地混凝土的连续供应。若运输过程中遇交通堵塞,无法保证混凝土的及时供应,应立即电话通知后续车辆改变运输路线,以保证建筑工地混凝土的连续供应。
(三)混凝土浇筑时的其它注意事项
混凝土的浇筑对于混凝土的密实性、结构的整体性和构件的尺寸准确性起着决定性作用,故在浇筑过程中,需采取一系列技术措施来保证混凝土工程的质量。混凝土施工时必须分层浇筑,才能保证振捣密实,一般浇筑层厚度控制在振捣器作用部分的1.25倍。为使混凝土结构具有较好的整体性,混凝土浇筑工作需连续进行,最好中途不停歇,如必须停歇时,其间歇时间应尽量缩短,并应在前层混凝土初凝前完成次层混凝土浇筑。
若由于技术、组织的要求或人力、财力、物力的限制,使得混凝土得浇筑不能连续进行,如中间得停歇时间超过混凝土得初凝时间,则认为该部位已形成施工缝。施工缝得位置应在混凝土浇筑之前确定,并宜设置在结构受剪力较小且便于施工得部位。
采取正确振捣方法,一般采用插入式振动棒垂直振捣,其方法为:直上直下、快插慢拔,插点均匀、切勿漏插,掌握时间、层层扣搭。掌握振动时间,一般每个插入点得振捣时间为20s~30s,而且以混凝土表面呈现浮浆,不再出现气泡表面不再沉落为准。混凝土浇注时,控制混凝土的自由倾落高度不应超过2m;超过2m时采用溜槽、溜管、串筒下料,防止混凝土离析。
四、混凝土养护的质量控制
(一)目前商品混凝土养护的现状
商品混凝土裂缝是普遍存在,而且难以解决的问题。因为传统观念阻碍了对混凝土水化硬化初期裂缝形成和发展过程的研究。目前大多数的施工单位都存在一种这样的思想,即使用了搅拌站的商品混凝土,则所有与混凝土有关的质量问题都由搅拌站来负责,与己无关,因此,对商品混凝土的使用经常是既不按规范施工,也不按规范进行养护。几乎没有施工单位按照规范要求对商品混凝土进行养护,也不配备相关的人员、材料和设施,这是造成目前商品混凝土开裂多、投诉多、争议多的主要因素,也严重影响了工程质量。
(二)施工单位对混凝土养护的现场控制
对不掺用减水剂的的普通混凝土而言,早期收缩很小,早期的洒水养护主要是使水泥充分水化,保证混凝土强度的发展,因此,我国混凝土结构工程施工质量验收规范的规定,混凝土的起始养护时间是浇筑后12小时以内。但对大量掺用减水剂的现代商品混凝土,经相关试验证明,初凝后8小时内的收缩急剧增加,而在实际工程中最大量的楼板裂缝也主要出现在混凝土初凝后几小时以内,因此,掌握好起始养护时间是控制商品混凝土早期收缩裂缝的关键,如果继续按照浇筑后等12小时再进行洒水养护,就失去了控制早期收缩裂缝的最佳时间,从早期收缩裂缝控制来讲,将失去了任何的作用。商品混凝土需要及时而充分的湿养护,及时养护主要是在混凝土的表面没有失水前就进行养护,充分养护主要是要保证在整个规定的养护期间混凝土都不失水,不失水则养护是充分的。但目前大部分的施工单位对混凝土的养护都是在浇筑后第二天开始洒水,每天2—5次,既不及时也不充分,造成裂缝众多。
根据试验资料和生产资料,商品混凝土的7d 强度约为28d 强度的65 %~ 85 %,因此规范要求湿养护7天是合理的,最好能保持7天都不失水。3d 强度约为28d 强度的45 %~60 %,所以前3天防止失水尤为关键。前3天若不失水,之后继续浇水保湿至7天,从工程实际来看,效果都不错。而第一天则尤为关键,如果第一天失水过多,所造成的缺陷可能以后都很难弥补。所以,我个人认为:湿养护7天,关键前3天,最关键是第1天,因此,我们不管用什么方式保养,都要保证第1天达到不出现失水的问题。
五、混凝土拆模的质量控制
混凝土成型后,经过一段时间养护,当强度达到一定要求时,即可拆除模板。模板的拆除日期,取决于混凝土硬化的快慢程度、各个模板的用途、模板所在结构部位、混凝土硬化时的气温等。及时的拆模可提高模板的周转率,也可为其它工作创造条件,加快施工进度。但过早拆模混凝土又会因为未达到一定的强度而不能担负本身重量或受外力而变形,甚至断裂造成重大的质量事故。不承重模板(如侧模板),应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏时,方可拆除。承重模板,应在与结构同条件养护的试块达到一定的抗压强度,方可拆除。
在拆除模板过程中,如发现混凝土有影响结构安全的质量问题时,应暂停拆除,经过处理后方可继续拆除。已拆除模板及其支架的结构,应在混凝土强度达到设计强度等级后,才允许承受全部计算荷载。当承受的施工荷载大于计算荷载时,必须经过核算,加设临时支撑。拆模时不要用力过猛,拆下来的模板要及时运走、整理、堆放以利再用。拆模程序一般应按后支的先拆,先支的后拆,先拆除非承重部分后拆除承重部分的拆除原则。拆除跨度较大的梁下支柱时,应先从跨中开始,分别拆向两端。
总之,随着国民经济的快速发展,建筑业也在日新月异向前推进,混凝土工程是建筑业主要元素之一,大型工程无不与混凝土有着密切的联系,高层建筑、道路、桥梁、电力、化工、码头等等,所以我认为对混凝土工程在施工过程中的质量控制尤为重要,一方面施工单位加强对混凝土原材料、配合比在施工前的控制,另一方面施工单位在混凝土运输、浇筑、养护、拆模等施工环节加强管理,这样才能真正地保证混凝土工程的质量。
参考文献
[1]《建筑施工技术》东华大学出版社出版,2007年第1版。
[2]《住宅工程创无质量通病手册》上海市工程建设监督研究会,1998年1月第1版。
[3]《混凝土结构工程施工质量验收规范》中国建筑科学研究院GB50204-2015,2015年版。
[4]《混凝土工程质量控制》中国建筑工程工业出版社,2005年九月第1版。
[5]《普通混凝土配合比设计规程》中国建筑科学研究院JGJ55-2011,2011年版。
论文作者:屠学军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签:混凝土论文; 质量论文; 强度论文; 工程论文; 质量控制论文; 过程中论文; 施工单位论文; 《建筑学研究前沿》2017年第34期论文;