浅谈高标号混凝土施工质量的控制策略

摘要：结合乌兰浩特绕城高速公路工程中高标号混凝土的实际，提出了高标号混凝土控制的关键点：原材料的质量控制、配合比的质量控制及施工过程中的质量控制，并提出了具体的控制措施。

关键词：高标号混凝土；原材料；配合比；施工控制

近年来，随着我国建筑业的发展，高标号混凝土正以其强度高、整体性好、自重小等特点，逐步进入了建设市场，尤其在桥梁工程中，高标号混凝土的应用推动了桥梁设计的理念的提升：大跨径、整体性桥梁在设计中被大量采用；同时也提出了高标号混凝土在配制、施工及质量控制等方面的一系列课题。

为了较好地解决这些问题，下面分三个方面谈些个人看法，以和同行商榷。

《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）规定，高强混凝土为强度等级为C60级别以上的混凝土，考虑到近年来C50混凝土在桥梁上的广泛应用，本文把C50混凝土也纳入了高标号混凝土范围一同考虑。

1 原材料的质量控制

1.1水泥

配制高标号混凝土所选用水泥应为质量稳定，强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，应优先选择高标号水泥进行试配。

1.2粗骨料

设计有特殊要求除外，粗骨料的最大粒径不应大于31.5mm。C60以上级别的混凝土，粗骨料的最大粒径不应大于25mm,针片状颗粒含量不宜大于5.0%，含泥量不应大于0.5%，泥块含量不宜大于0.2%；其它质量指标应符合现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量检验方法及标准》（JGJ 52-2006）的规定。

1.3细骨料

高标号混凝土设计中所用细骨料的细度模数宜大于2.6，含泥量不应大于2.0%，泥块含量不应大于0.5%，其它指标应符合《普通混凝土用砂、石质量检验方法及标准》（JGJ 52-2006）的规定。

1.4外加剂

首先，应检查外加剂生产厂家的生产许可证，质量保证料和有相应资质的检测单位出具的性能试验报告。其次，在混凝土外加剂使用前，应进行试配并进行试验检验，以复验混凝土外加剂与工程所有水泥是否相适应，以及是否满足施工要求的混凝土性能和有关设计要求指标。另外，应注意混凝土外加剂使用说明的有效日期、防止过期失效的外加剂用于工程。同时，要严格控制剂量，不得随意添加。在搅拌混凝土时，掺加外加剂的混凝土搅拌时间应适当延长。应大力推广使用新型的复合型混凝土外加剂，以适应先进的施工工艺的多种要求。

1.5掺合料

配制高强混凝土时最好掺用活性较好的的矿物掺合料，且宜复合使用矿物掺合料。

1.6水

凡是不能饮用的水，应在水质化验和抗腐蚀试验合格后，方可用于拌制混凝土。污水、工业废水、PH值小于4的酸性水和硫酸盐含量超过水重1%的水，不能用于拌制混凝土。对预应力混凝土的施工用水，更样着重控制。

2 配合比的质量控制

2.1高强混凝土的配制除应与低标号混凝土配置方法相同外，还要符合一些额外规定。

2.1.1基准配合比中的配合比，可根据现场试验资料选取。

2.1.2配制高强混凝土所用砂率及所采用的外加剂和矿物掺合料的品种、掺量，应通过试验确定。

2.1.3计算高强混凝土配合比时，用水量除设计特殊规定为干硬性混凝土，否则按塑性混凝土的用水量进行考虑。参照《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000选用。

2.1.4高强混凝土的水泥用量不应大于550kg/m3，水泥和矿物掺合料的总量不应大于600kg/m3。

2.1.5高强混凝土的配合比采用三个不同的配合比进行混凝土强度试验时，其中一个应为基准配合比，另外两个配合比的水灰比，宜较基准配合比分别增加和减少0.02～0.03。

2.1.6高强混凝土配合比一经确定，应用该配合比进行不少于6次的重复试验进行验证，其平均值不应低于配制强度。

2.2高强混凝土配制

2.2.1配制强度的确定

混凝土配制强度应按下式计算：

fcu,0≥fcu,,k+1.645σ

fcu,0――混凝土配制强度（Mpa）。

fcu,,k――混凝土立方体抗压强度标准值（Mpa）；

σ――混凝土强度标准差（Mpa）。

如果外界条件明显恶劣，试验室条件不能采用统计方法评定时，要提高混凝土的配制强度，以保证混凝土的安全。

混凝土强度标准差为大量试验数据的统计值，如果现场确无该值，其强度标准差取值不应小于3.0 Mpa。

2.2.2混凝土配合比设计中的基本参数的确定

（1）用水量

水灰比在0.40～0.80内的干硬性和塑性混凝土用水量，根据粗骨料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度，按表1、表2选用。

水灰比小于0.40时的用水量通过试验确定。

泵送混凝土用水量，应以坍落度90mm时的用水量为基础，坍落度每增加20mm水量增加5kg,计算出未掺加外加剂时的用水量。掺外加剂时，可按下式计算用水量：

mwa=mw0(1-β)

式中：mwa――掺外加剂时用水量kg/m3；

mw0――未掺外加剂时用水量kg/m3；

β――外加剂减水率（%）。

2）砂率

坍落度为10～60mm时，按表3选取。

坍落度大于60mm的砂率，可通过试验确定，也可按塌落度每增大20mm,砂率增大 1% 调整，坍落度小于10mm砂率，通过试验确定。

2.2.3配合比计算

与普通混凝土配合比计算相同。

2.2.4配合比的试配调整和确定

混凝土配合比计算出来后，要经过试验室试配，试配时，所用原材料，搅拌方法等均与生产时使用的方法相同。

试配最小拌量要满足规范要求，尽可能要与实际相符。当试拌得出拌合物坍落度或维勃稠度不能满足要求或粘聚性、保水性不好时，应在保证水灰比不变的条件下，相应调整用水量或砂率，直到符合要求为止。然后提出供混凝土强度试验用的基准配合比。强度试验时，另外要做两个较基准配合比水灰比分别增加和减少0.05的配合比，用水量应与基准配合比相同，砂率可分别增加和减少10%。

当不同水灰比的混凝土拌合物坍落度与要求值的差超过允许偏差时，可通过增加或减少用水量调整。

调整配合比，应以标准养护28d的检验结果为依据。配合比进行调整和确定需按照规范规定执行。

3施工过程中的质量控制

3.1进场材料关。

进场原材料质量的好坏，直接影响到成品混凝土的质量。碎石含泥量、压碎值、针片状、级配。砂子的含泥量、石英含量、水的酸碱性等，进场水泥的各种指标，是否过期，都直接影响到混凝土的质量。为此，作为工地试验员、质检人员都要严肃认真地对待，统一标准，定时取样。关键材料要留样，试验员对来料样品进行及时试验，并要亲自观察现场取样情况。避免供货单位掉包，以次充好；对于把握不准的原材料，要进行多组平行试验。一定要有个稳定的、可信服的结果报告。

3.2成品生产关

有些施工单位随着工程经验的积累，逐渐放松了对混凝土生产过程的质量管理，也正是基于这种思想，才导致混凝土质量的不稳定。

首先，计量不准确。这里有人为因素也有非人为因素。人为因素主要是某些管理人员为了省材料，故意减少或增加某些材料用量，致使产品不合格；非人为因素主要是搅拌设备老化，有些设备未及时进行标定；更有甚者，有些设备连最起码的称量器具都不具备，就投入生产混凝土过程。

配制高强度混凝土必须准确控制用水量，砂石中的含水量应仔细计算后从用水量中扣除。除事先规定的部分用水可留在现场补加外，严禁在材料出拌和机后再加水。

其次，搅拌时间、方式不符合要求。搅拌时间、方式是施工及其相关单位正在探索的问题之一。在相关部门的努力下，推动了混凝土拌和从早期的人工到滚筒搅拌再到强制搅拌的演化，使混凝土的质量也提升到了一个较高的层次。然而，近年来，随着工程的大量增多，有些零散混凝土部位为了方便，使用了老式搅拌，造成部分混凝土质量问题。

拌制高强度混凝土必须采用强制式搅拌机，并采用二次投料法进行拌制。

最后，就是混凝土的运输、入模的质量控制。目前，混凝土的运输设备发展较快，很多单位已经配备了混凝土运输搅拌车。搅拌运输车能够避免混凝土运输过程中的离析。由于在运输过程中进行了搅拌，使混凝土的均匀性得到了保证。但也不乏有些单位为了减少成本，仍然采用简单、原始运输的工具运输，不能均衡的控制混凝土的质量；混凝土入模也要及时，同时排好计划，做好先后混凝土的接茬，入模后的混凝土要及时振捣，掌握好振捣间距，振捣成型的混凝土避免二次振捣，尤其已经初凝的混凝土，二次振捣只能会破坏混凝土内部分子结构间的排列，造成混凝土永久缺陷。

3.3养护关。

混凝土构件一旦浇筑成型，就要做好养护。对于高标号混凝土，在用湿润土工布覆盖养护的同时，要注意保温。待混凝土初凝后，要逐渐加大土工布的湿润度。保证混凝土水化反应所需要的水分。有条件的工地，要尽可能的使用蒸汽养生：一方面保证了养护温度，另一方面也能保证足够的湿度。另外就是能够提高混凝土水化速度，缩短养生工期，为减少工期创造条件。

在呼和浩特绕城高速公路施工过程中，开始考虑要节水，采用人工背喷雾器喷水、露天覆盖土工布养护。由于内蒙早晚温差较大，风沙也大，土工布湿润没多长时间水分就被风吹干了。后经检查，开始生产的部分箱梁，标号明显不足。后来，采取就地建槽，蒸汽养生，喷淋浇水的方式养生。经过改进后，混凝土标号明显好转，同时也缩短了工期。

近年来，在高速公路桥梁中采取了整体连续高标号混凝土的设计形式，既加强了美感，又保证了行车舒适度。但由于整体箱梁结构大，标号高，也给混凝土的生产和养生带来了一定的问题。

在大跨径整体箱梁施工中，排支架前，就要预先考虑好水管及蒸汽管的走向及排布。避免留死角。如果不能蒸汽养生，就要考虑整体搭棚，里面生火炉的方法。这样就要留好安放火炉的位置，避免发生火灾；同时计算好火炉的个数，保证棚内温度。同时，还要做好通风，防止棚内一氧化碳浓度过大，给工作人员造成伤害。

混凝土的养护必须由专人负责，定时进行温度和湿度测量，加以记录。不合格时要随时进行喷淋和加温。

4 结论

在高标号混凝土施工过程中，原材料是保证强度的先决条件，配合比重要基础，施工过程控制是有效保证。只有严格控制每个过程工作质量，才能有效的保证高标号混凝土达到设计规定的强度要求。

参考文献

［1］高标号混凝土施工的质量控制措施.张智.上海铁道科技.2008年第02期

［2］浅谈控制高标号混凝土施工质量的几个关键问题.王照华、房思文.西部探矿工程.2003年第05期

［3］浅谈控制桥梁高强度混凝土施工质量的几个关键问题.王照华.铁道建筑科技.2003年第02期

［4］桥梁工程中使用高强度混凝土的质量控制.任华斌.交通科技.03年第04期

［5］高强度混凝土的应用.武利琴.山西建筑.07年第34期