试论水运工程施工混凝土质量的影响因素及防控措施

【摘 要】水运工程质量要求较高，对工程中使用的混凝土质量要求较为严格，必须防止出现质量事故，避免造成水运工程安全隐患。本文简单分析了水运工程混凝土质量影响因素，探讨了相关防控措施

【关键词】 水运工程 施工 混凝土质量 影响因素 防控措施

中图分类号：U612文献标识码： A

一．引言

随着我国经济的快速增长，加大了基础设施建设，水运工程建设也得到较快发展。在水运工程施工过程中，混凝土质量对工程整体质量起到决定性作用，为避免出现安全事故，需要加强混凝土质量控制，提高工程施工水平。

二.水运工程施工混凝土的质量影响因素及基本控制措施混凝土是指将水泥、砂石骨料、水、掺合料和外加剂等原材料按一定比例拌制成混合物，经凝固硬化而黏结、养护成为具有一定强度的实体。原材料是组成混凝土的根本，原材料质量的好坏直接影响到混凝土质量的好坏。因此要选择优质原材料，在满足国家标准要求的情况下，还要满足水运工程的标准。1．水泥。水工建筑物在不同的环境下对水泥的品种质量有不同的要求。大体积混凝土常用中低热硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等；环境水对混凝土有侵蚀时，应根据侵蚀类型及程度采用高抗硫酸盐水泥、中抗硫酸盐水泥、硅酸盐水泥掺30%以上的I 或Ⅱ粉煤灰。水泥细度对水泥的水化速度、水泥的需水量、放热速度以及强度都有较大影响，水泥颗粒愈细，水化反映越快而且充分，水泥早期强度也越高，但是水泥颗粒越细，其发热量也越大，而且放热速度快，体积收缩率大。水泥细度还会影响混凝土的抗冻性、抗裂性。另外，减少水泥熟料中铝酸三钙（C3A）含量，可提高混凝土的抗裂和抗耐磨性能。

2.砂。砂的细度模量、空隙率以及杂质含量将会对混凝土的质量产生直接而重要的影响。砂越细，所需水泥浆量也就越大；空隙越大，不仅所需水泥浆量越大，而且会对混凝土的强度以及耐久性造成影响；杂质含量具有侵蚀效果，将会对混凝土的强度、抗渗性以及抗冻性造成不利的影响。通常情况下，要求砂满足以下标准：（1）中、粗砂，且细度模量在2.5-3.5之间；（2）孔隙率≤40%；（3）杂质含量≤5%（300号以上混凝土，则≤3%）。砂中泥土类杂质含量较多情况下，可采用清水清洗的方法；有机物类杂质含量较多情况下，最好采用先石灰水清洗后清水清洗的方法。实际施工环节，施工单位还应该重视砂石厂家的选择问题，从而保证砂石的质量。

3. 石子的级配和最大粒径对混凝土质量影响较大。级配越好,其空隙率及总表面积越小,不仅能节约水泥用量,而且混凝土的和易性、密实性和强度也越高;石子粒径太大,增大水泥用量,导致混凝土收缩量加大,产生收缩裂缝。 4.拌合用水的质量和种类也将影响混凝的质量,因为它和水泥能发生一系列的化学反应,生成硬质胶凝状的物质。 5.外加剂对混凝土质量的影响:减水剂、加气剂可改善混凝土的和易性、抗渗性,减少拌合用水量,促、缓凝剂可加快和减缓混凝土的凝结时间,方便施工。

6.搅拌、浇筑、养护对水工混凝土质量的影响。除原材料的质量与配合比对水工混凝土的质量影响因素外，水工混凝土的搅拌、浇筑、养护也是影响混凝土质量的因素，具体表现为：在混凝土搅拌过程中，对水灰比控制不严，任意增加用水量；骨料称量不准，搅拌时颠倒上料顺序，搅拌时间过长，混凝土拌和不均匀等；浇筑时对混凝土振捣不密实，发生离析泌水现象，没有及时采取有效的纠正措施，造成混凝土强度不够；养护时没有按规范要求的养护方法、养护时间对浇筑完成的混凝土进行及时妥善的养护，以致造成混凝土的质量低落。另外混凝土拌和用水对混凝土性能的影响主要体现在对凝结时间、强度、耐久性的影响等方面。拌和水中如果含有氯离子或二氧化碳，会造成建筑物强度和耐久性降低，危及混凝土结构安全，使建筑物使用寿命缩短甚至毁坏。

三.水运工程施工混凝土质量防控措施

1.原材料质量控制 (1)为了充分发挥水泥的特点，改善混凝土的质量和施工条件，在配置混凝土时应根据工程性质和施工需要选择不同品种和标号的水泥，水泥主要性能、品质、强度、技术要求和使用范围选择标准严格按照建筑施工手册技术标准实施，水泥出厂超过3个月以上时，应经过鉴定试验后按试验得出的强度使用，受潮或过期水泥应尽量避免用于高标号混凝土和重要结构部位中。 (2)砂的质量需符合细度模量、空隙率和有害杂质最大含量3方面的要求。一般要求细度模量以2.5—3.5之间的中、粗砂为最合适，空隙率不宜超过40％，砂中泥土物质的含量在一般混凝土中不大于5％，300号以上的混凝土中不大于3％。当砂中泥土杂物较多时，可用清水冲洗；有机物质含量较多时，宜先用石灰水冲洗，再用清水冲洗，以改善砂的质量。实际施工过程中，施工单位应到生产规模大、设备好的厂家去购买砂石，以确保砂石质量。 (3)一般要求石子的空隙率应不大于45％，为获得理想的级配，最好先将石子按颗粒大小适当分成几段，在拌制混凝土时，再按适当的比例掺用。石子的最大粒径不得超过钢筋最小净距的3/4，不超过构件断面最小边长的1/4及板厚的1/2，且在任何情况下不大于150mm；人工拌制的混凝土，最大粒径以不超过80mm为宜；石子中的有害杂质先用水冲洗清除，使泥土杂物、有机物质等含量不超过施工验收规范中的规定值。

（4）粗骨料对混凝土强度也有一定影响，当石质强度相等时，碎石表面比卵石表面粗糙，它与水泥砂浆的粘结性比卵石强，当水灰比相等或配合比相同时，两种材料配制的混凝土，碎石的混凝土强度比卵石强。因此我们一般对混凝土的粗骨料控制在3.2cm左右，细骨料品种对混凝土强度影响程度比粗骨料小，砂的质量对混凝土质量也有一定的影响。砂石质量必须符合混凝土各标号用砂石质量标准的要求。由于施工现场砂石质量变化相对较大，因此现场施工人员必须保证砂石的质量要求，并根据现场砂含水率及时调整水灰比，以保证混凝土配合比，不能把实验配比与施工配比混为一谈。混凝土强度只有在温度、湿度条件下才能保证正常发展，应按施工规范的规定予以养护、气温高低对混凝土强度发展有一定的影响。

2.配合比 水灰比过大，混凝土将会出现粘聚性差、保水性差、密实性差以及强度低等问题；水灰比过小，混凝土将会出现流动性差以及结构内部松散、表面蜂窝等问题。砂率过大，将会造成混凝土流动性差；砂率过小，将会影响混凝土的粘聚性以及保水性，进而出现粗骨料离析以及水泥浆流失等质量问题。

混凝土实际施工要求混凝土必须具备良好的施工工作性，即用水量大、水灰比高，因而导致混凝土的孔隙率很高。要提高混凝土的强度和耐久性就必须降低孔隙率，即减小用水量和水灰比。混凝土水灰比在0.38以下时，混凝土具有较好的密实性。提高混凝土的密实性，首先应从选择最佳配合比入手，并应尽量降低水灰比。但降低水灰比，会导致和易性差，为此常采用减水剂。特别是近几年发展起来的高效减水剂。采用高效减水剂可以有效的吸附于水泥颗粒表面，减少多余电荷，使水泥颗粒与水拌和后絮状结构分解对于提高混凝土的和易性，提高混凝土的密实性和强度具有明显的效果。掺入高效活性矿物掺料，混凝土的工作性、抗冻、抗渗、耐久性都有显著改善。 配合比的控制应从以下两个方面入手：（1）施工过程中，应及时、准确地测定砂、石骨料中的实际含水率，然后计算出施工配合比，并制作试件予以检验，检验内容包括和易性、坍落度以及强度等；（2）为保证混凝土配合比的合理性，要保证材料用量的准确性，水泥及干燥的外加剂、砂石、水及外加剂溶液各自的偏差控制标准分别是±2%、±3%、±2%。

3. 混凝土施工过程质量控制 （1）搅拌。混凝土拌合物应搅拌均匀，连续搅拌的最短时间应按搅拌设备出厂说明书的规定并经试验确定。混凝土拌合物的坍落度和含气量，应在搅拌地点和浇筑地点分别取样检测，每一工作班应对坍落度至少检查2次，含气量至少检查1次。 （2）运输。根据运输机械设备技术要求选择相应的运输机械;运输时间越短越好,应控制其稠度和坍落度,以保证其具有良好的和易性;施工场地的运输道路应尽量平坦,避免产生分层离析。混凝土拌合物运送至浇筑地点如出现离析、分层或稠度不满足要求等现象，应对混凝土拌合物进行二次搅拌。二次搅拌时不得任意加水。稠度不足时可同时加入水和胶凝材料，保持其水胶比不变。采用泵送混凝土时，供应的混凝土量应能保证混凝土泵的连续工作。如因故间歇，间歇时间不应超过45min。

（3）为确保结构整体性,浇筑应连续进行;浇筑应分层进行,分层浇筑量应控制在混凝土初凝前能完成浇筑的数量为准;浇筑应在初凝前完成;浇筑前混凝土的坍落度应符合相应的要求,混凝土初凝之后,终凝之前应防止振动。混凝土要连续浇筑，不能长时间中断，中断时间不允许超过有关规定。为保证混凝土施工质量，混凝土必须在5小时内浇筑完毕（从发车时起），为防止混凝土浇筑出现冷缝（冷缝：指上下两层混凝土的浇筑时间间隔超过初凝时间而形成的施工质量缝），两次混凝土浇筑时间不超过1.5小时，交接处用振捣棒不间断的搅动。浇筑过程中，振捣持续时间应使混凝土表面产生浮浆，无气泡，不下沉为止。振捣器插点呈梅花形均匀排列，采用行列式的次序移动，移动位置的距离应不大于40cm。保证不漏振，不过振，避免出现混凝土蜂窝等严重质量问题。

（4）混凝土养护用水应与拌和用水相同,浇水次数,应根据温度及水的蒸况,使混凝土始终处于湿润状态,养护时间对普通水泥拌制的混凝土不得少于7d,对掺用缓凝剂或有抗渗性要求的混凝土不得少于14d。

四．结束语

水运工程中，影响混凝土质量的因素较多，水泥、砂、石子的级配和最大粒径、拌合用水的质量和种类等都造成影响。为提高工程质量，要严格控制原材料质量，合理调配级配比，加强过程控制，提高施工水平。

参考文献：

[1] 王福胜 试论水运工程施工混凝土质量的影响因素及防控措施[期刊论文] 《甘肃科技》 -2010年19期

[2]王立东 水运工程施工混凝土质量的影响因素控制 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2011年16期

[3]李衍旺 浅谈水运工程施工混凝土质量中常见问题及防治措施 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年11期