预拌混凝土常见质量问题的成因分析和防治

摘要：随着城市建设的不断深入，各地区的预拌混凝土行业也蓬勃发展起来。在对其质量的专项检查中发现，预拌混凝土的生产和使用过程中存在混凝土强度偏低、现浇梁板构件出现裂缝、外加剂使用混乱等一些质量问题并给工程带来一定的隐患。本文对这些问题的成因进行系统的探讨分析，并提出了防治方案。

1. 成因及分析

1.1 预拌混凝土强度偏低的成因分析

在对预拌混凝土的抽样检测中，强度偏低主要原因有以下几个方面：

1） 粗骨料强度不符合要求

对等级较高的混凝土，粗骨料的强度非常关键，因此必须检验。在生产中，多数搅拌站的粗骨料检验报告中，没有列出碎石压碎指标值，甚至采用低配制要求，，造成混凝土配制强度偏低，影响工程质量。

2） 水灰比过大

有些搅拌站在遇到下雨天气时，仅凭经验判断含水率，未增加砂石含水率测定次数，及时调整砂、石和水的用量，造成水灰比过大，影响混凝土强度。天气炎热运距较长时，未对搅拌运输采取有效的防高温措施，以致水分挥发，坍落度减小。有些施工人员对随意加水会降低混凝土强度和耐久性认识不足，为便于搅拌、泵送、浇筑，随意加水以致水灰比过大，坍落度增大，从而造成混凝土强度偏低。

3） 粉煤灰及外加剂掺量过大

有些搅拌站盲目追求低成本，节约水泥，未对粉煤灰和外加剂进行试配，且生产管理混乱，对材料的码放不规范，以致在生产过程中错用粉煤灰和外加剂，导致混凝土强度偏低。

1.2 裂缝类型和原因分析

1） 沉降变形

混凝土浇筑后不均匀沉降引发的沉降裂缝。因混凝土配合比不良，大厚度构件浇筑后数小时出现，基础或混凝土自身沉降，模板胀动所致。

2） 收缩裂缝

混凝土塑性变形阶段水分蒸发，由混凝土干燥收缩引起体积变化，周围受约束或高配筋的构件，硬化时或硬化后出现。

3） 温度裂缝

水泥水化热的内表温差，表面与环境温差导致的收缩裂缝，主要出现于大体积混凝土施工期间。

4） 干缩裂缝

混凝土凝结硬化后的干缩裂缝是由于混凝土表面失水较快，在收缩应力作用下出现。a.从混凝土自身来看，等级提高时，通常采用增大水泥用量，掺入外加剂减少加水等措施来保证强度，并保持泵送所需的流动性。但遇到高温环境，混凝土表面水分很容易蒸发，表面收缩，导致裂缝产生。b.泵前加水局部水灰比过大，当水分蒸发后，表面收缩也产生裂缝。

5）荷载裂缝

配筋不当或附加箍筋错位的附加应力裂缝。

6） 胀缩裂缝

水泥、掺和料、外加剂本身不安定或掺混不均匀产生的胀缩裂缝。

2. 防治措施

2.1混凝土强度偏低的防治

1） 加强对粗骨料强度的检测

由于粗骨料强度是影响混凝土强度的主要因素之一，混凝土强度等级较高时应进行岩石强度检验；混凝土强度为强度标注值增加1.645倍标准差，保证率达到95％以上。结合施工现场条件和实验室的差异和变化，混凝土的配制强度应比设计强度提高一个等级，从而具有相应的强度保证率。

2） 调整用水量

搅拌站应保证砂石骨料具有相对稳定的含水率，雨天气应及时调整砂石及用水量，确保水灰比，满足混凝土强度和施工和易性要求。由于在相同材料和工艺下，混凝土强度取决于水灰比。所以，为保证因运输距离过大或气候的影响，导致混凝土在运输过程中丧失水分，不能为了便于施工而随意加水以增大水灰比和坍落度，这样会加剧混凝土离析和泌水，影响硬化后强度。

3)严格控制粉煤灰和外加剂掺量

粉煤灰在混凝土中起填充、均化和作用，且具有一定的减水作用，再加上粉煤灰与水泥水化产物的二次反应，生成低钙硅化凝胶体等水化产物，提高了混凝土的密实度和强度，但大掺量粉煤灰对混凝土带来早期强度偏低的不利因素，所以掺有粉煤灰的混凝土应该以尽可能小的水胶比配制。

外加剂的选用要根据混凝土性能要求、施工条件和气候情况，同时结合原材料、配合比，特别是与水泥的相容性等综合考虑，选用外加剂的品种和掺量应经过测验最终确定，以保证其误差在±1％以内。

2.2预拌混凝土裂缝的防治

1）大体积混凝土裂缝的主要原因是水化热，出现早期升温和后期降温，产生内表温差。减小温差的措施是选用中热硅酸盐水泥、低热矿渣水泥或矿渣硅酸盐水泥。也可充分利用混凝土后期强度，减少水泥用量。为更好控制水化热产生的温度应力，可以根据结构实际负荷，对结构强度进行验算，取得设计单位同意后，可用56d或90d抗压强度代替28d抗压强度作为设计强度，也可添加粉煤灰调整水泥量。

2）混凝土中添加一定数量优质粉煤灰后，不但能代替部分水泥，而且由于其效应，可改善拌和物的流动性、粘聚性和保水性，从而改善了可泵性。同时，依据大体积混凝土所具有的强度特点，初期处于较高温度条件下，强度增长较快、较高，但后期强度增长缓慢。掺加粉煤灰后，其中的活性Al2O3、SiO2与水泥水化析出的CaO作用，形成新的水化产物，填充孔隙，可改善了混凝土后期强度。

3）掺加具有减水、缓凝、引气的泵送剂，可改善混凝土的流动性、粘聚性和保水性。由于其减水作用和分期作用，在降低用水量和提高强度的同时，还可以降低水化热，推迟放热峰的出现，因而减少温度裂缝。

4）选用优质的粗细集料。根据工程选择合理的最大粒径。例如5～40mm粒径的碎石或卵石混凝土可比5～25mm粒径的减少用水量6～8kg/m3，降低水泥用量15 kg/m3，因而减少泌水、收缩和水化热。

要优先选择天然连续级配的粗集料，使混凝土具有较好的可泵性。细集料使用级配良好的中砂为宜。采用细度模数2.8的中砂比2.3的可减少用水量20～25kg/m3，降低水泥用量28～35kg/m3，因而降低了水化热、混凝土温升和收缩。泵送混凝土也宜选用合理砂率，如果砂率过大，不仅会影响混凝土的强度，而且会增大收缩和裂缝。

5）改进施工工艺

a.为了降低混凝土的总升温，减小浇筑后内外温差，控制混凝土的出机温度和浇筑温度也是一个重要措施。最有效的办法是降低原料温度，混凝土中石子比热较小，但含量最大，所以最有效的方法是降低石子温度。在气温较高时，为防止太阳直接照射，可在砂石堆放场搭建简易遮阳篷，喷淋雾状水，或者在使用前用冷水冲洗。搅拌运输车罐体、泵送管道保温、冷却也是必要的措施。

b.改进搅拌工艺。采用净浆裹石工艺，可以有效地防治水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上，使硬化后界面过滤层结构致密、粘结力增大，从而提高混凝土强度，并进一步减少水化热和裂缝。

c.改进振动工艺。对已浇筑的混凝土，在终凝前进行二次振动，可排出混凝土因泌水形成的空隙和水分，提高粘结力和抗拉强度，减少内部裂缝和气孔，提高抗裂性。

d.改进养护工艺。混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土热扩散，降低表层温差，防治表面裂缝。由于散热时间延长，混凝土强度和松弛作用得到充分发挥，使混凝土总温差产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度，防止了贯穿裂缝的产生。浇筑时间不长的混凝土，仍然处于凝结、硬化过程，水泥水化速度较快，适应的潮湿条件可防止混凝土表面脱水而产生收缩裂缝。

3 总结

对预拌混凝土使用中出现的常见质量问题进行防治。1)加强原材料质量控制，特别是砂、石质量一定要进行抽样检测。2）应根据砂、石的含水量、天气状况等调整用水量，以控制水灰比并确保混凝土的坍落度值，解决其过大或过小的问题。3）商混生产试验人员取样做试块要有代表性，使其能真正代表出厂预拌混凝土的质量。4）裂缝控制的主要方法是通过设计、施工、材料等方面综合技术措施将裂缝控制在无害范围内。5）采用影响收缩和水化热较小的外加剂和掺和料。6）采取保温保湿的养护技术。

参考文献

1. GB 50204-2002 混凝土结构工程施工质量验收规范

2. GB/T 14902-2003 预拌混凝土

3. JGJ55-95 普通混凝土碎石或卵石质量标准及检测方法

4. GBJ107-87 混凝土强度检测评定标准

5. JGJ55-2000 普通混凝土配合比设计技术规程

6. GBJ119-88 混凝土外加剂应用技术规范