提高混凝土施工质量的一点见解

摘 要：在我国基础设施和工业与民用建筑中，混凝土已成为应用面最广、应用量最大的建筑材料，随着我国建筑事业的发展，今后混凝土的用量还会不断增加。混凝土质量的好坏，既对结构物的安全，也对结构物的造价有很大影响，因此在施工中我们必须对混凝土的施工质量有足够的重视。

关键词：混凝土；质量控制；发展趋势

一、混凝土及其特性

混凝土，简称为“砼（tóng）”：是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水（加或不加外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。

1、混凝土强度及主要影响因素。

混凝土质量的主要指标之一是抗压强度，从混凝土强度表达式不难看出，混凝土抗压强度与混凝土用水水泥的强度成正比，按公式计算，当水灰比相等时，高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。所以混凝土施工时切勿用错了水泥标号。另外，水灰比也与混凝土强度成正比，水灰比大，混凝土强度高3水灰比小，混凝土强度低，因此，当水灰比不变时，企图用增加水泥用量来提高温凝土强度是错误的，此时只能增大混凝土和易性，增大混凝土的收缩和变形。

影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比，要控制好混凝土质量，最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比两个主要环节。此外，影响混凝土强度还有其它不可忽视的因素。

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，所以混凝土公式内没有反映砂种柔效，但砂的质量对混凝土质量也有一定的影响。因此，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在养护、气温高低对混凝土强度发展有一定的影响。冬季要保温防冻害，夏季要防暴晒脱水。现冬季施工一般采取综合蓄热法及蒸养法。

2、混凝土标号与混凝土平均强度及其标准差的关系。

混凝土标号是根据混凝土标准强度总体分布的平均值减去1.645倍标准值确定的。这样可以保证混凝土确定均有95%的保证率，低于该标准值的概率不大于5%，充分保证了建筑物的安全，从此推定，抽样检查的几组试件的混凝土平均确定一定大于等于混凝土设计标号，其值大小取决于施工质――J90量水平，即取决于大小。通过公式计算可以看出，施工人员不但要使混凝土平均确定大于混凝土标号，更重要的是千方百计的减少混凝土确定的变异性，即要尽量使混凝土标准差降到较低值，这样，既保证了工程质量，也降低了工程造价。

3、混凝土结构的耐久性

由于混凝土建构筑物要求有足够长的使用寿命，因此硅的耐久性逐渐引起人们的重视。世界上许多国家已经把耐久性作为衡量混凝土质量的首要指标，他们或者编制关于结构耐久性的设计、施工专项规范或者推出一些指导性文献、手册等。

水泥品质直接影响混凝土的耐久性能。用立窑烧制熟料，由于窑内通风条件差，热力强度不如回转窑，且窑内热工制度不稳定，物料受热不均匀，难免出现熟料轻烧、欠烧等现象，故熟料质量波动较大。目前我国能够生产#525优质水泥的机立窑厂家并不多，而能生产质量稳定性上能与回转窑水泥相近的厂家则更少。因此，质量不稳定的立窑水泥将在实际工程中影响混凝土的耐久性能。

在实际工程中对混凝土的耐久性必须进行“事前”控制。等到建筑物在使用阶段出了问题再去弥补，将造成不可估量的损失。但遗憾的是：我国现行（混凝土结构设计规范）（GBJ1o一89）仅在构造措施和对正常使用极限状态下的验算方面考虑了结构的耐久性要求，并未引人结构耐久性设计的概念，我国硅工程从设计到施工均未有效地进行结构耐久性的“事前”控制，而工程验收又未对此做出专门规定（一般仅做外观评价、回弹法检测砖强度等）。所以，如何评价一个新建工程的结构耐久性，只有让时间来做出回答了。我国已建成工程的返修率高居不下，被评为“优质工程”的项目在使用阶段混凝土开裂，甚至发生重大事故的事例层出不穷，除了管理体制上诸多弊端外，水泥本身的质量问题以及对水泥品种选用不当恐怕也是主要原因之一。

二、混凝土质量控制的关键环节

混凝土质量控制包含两个基本内容：一是使混凝土达到设计要求的质量标准。二是在满足设计要求的质量指标前提下尽量降低成本，这两条要求实际上是尽量降低泥凝土的标准差。混凝土的强度有一定离散性，这是客观的，但通过科学管理可以控制其达到最小值，因此混凝土标准差能反映施工单位的实际管理水平，管理水平越高，标准差越小。可以说，混凝土质量控制实质上是标准差的控制。实际上控制标准差应从以下几个方面人手。

1、设计合理的混凝土配合比。合理的混凝土配合比由实验室通过实验确定，除满足确定、耐久性要求和节约原材料外，应该具有施工要求的和易性。因此要实验室设计合理的配比，必须提供合格的水泥、砂、石。水泥控制强度，砂控制细度、含水率、含泥量等，石控制含水率及含泥量等。只有材料达到合格要求，才能做出合理的混凝土配合比，才能使施工得以正常合理的进行，达到设计和验收标准。

2、正确按设计配合比施工

按施工配合比施工，首先要及时测定砂、石含水率，将设计配合比换算为施工配合比。其次，要用重量比，不要用体积比，最后，要及时检查原材料是否与设计用原材料相符，这要求供方提供两份同样材料，一份提供给实验室，一份给工地，工地收料人员应按样本收料，如来料与样本不符，应马上向上级汇报，及时更改配合比（材料不合格不收料除外）。

3、加强原材料管理，混凝土材料的变异将影响混凝土强度。因此收料人员应严把质量关，不允许不合格品进场，另外与原材料不符及时汇报，采取相应措施，以保证混凝土质量。

4、进行混凝土强度的测定，我们以28天强度为准，为施工简便和质量保证，我们一般做7天试块等，以对混凝土强度尽量根据其龄期测定其发展，以明确确定其质量。

三、碱集料反应及对策

近年来，我国硅工程中由碱集料反应（AAR）产生的破坏事件逐渐引起人们注意。碱集料反应严重损害混凝土结构的耐久性能。对预应力硅结构来说，一旦出现AAR，将引起硅的开裂，直接危及结构安全（处于露天或室内高湿环境中的预应力混凝土构件在设计中是不允许出现裂缝的），必须及时进行加固处理。矽构件在使用阶段出现问题将付出极高的代价（对混凝土结构进行加固处理的费用往往比原构件的造价还高，有时甚至是惨痛的代价。早在50年代，AAR对混凝土工程的不良影响就引起国外工程界的高度重视。有的国家（如美国）要求所有进口水泥的碱含量（Na-0当量，下同）必须低于0.696，其理由就是AAR破坏具有潜伏性、突发性，而一旦出现问题又难于补救。与发达国家相比，我国AAR的研究较晚，对由AAR引起的混凝土破坏重视不够。这主要是因为一般国内制做混凝土所用集料的碱活性较小，加之AAR破坏又不易鉴别，使人们忽视了这一问题。在实际工程中一发现硅裂缝，技术人员首先从外部环境（如温度应力，不均沉降，超载等）或设计、施工上找原因，很少想到AAR（相当多的质检、监理人员缺乏有关AAR的知识）。因此，很多由AAR引起的混凝土破坏误认为其它原因造成的破坏。我国混凝土工程中的碱集料反应不容乐观。我国生产的水泥大多为高碱水泥，特别是北方地区生产的水泥，其碱含量多在0.8%一1.0%以上。但施工单位并不排斥（有时甚至欢迎），因为高碱纯硅酸盐水泥配制的硅快硬、早强，有利于提高施工速度。施工单位有时为抢工期或便于冬季施工，常在配制混凝土时掺人Na2S04早强剂及NaNq防冻剂等，前者掺量可达3%，后者掺量可达5%（均以水泥重量计），此时如果采用的是高碱水泥，则混凝土中的含碱总量将高达15kg/m3一20掩/m3，远远超3吨/衬――5 kg/m3安全碱含量的限值。在这种状况下，我国混凝土工程中出现大量AAR破坏是必然的，应引起高度重视，否则将贻害无穷。

四、水泥生产要适应高性能破的发展趋势

高性能混凝土在工程界是极受欢迎的，它是未来硅技术的发展方向。

1、HPC所采用的水泥标号一般不应低于#525，并且必须是质量稳定的优质水泥，使其在较高的可靠度保证下实现高强度。

2、HPC所用水泥必须保证其高耐久性的要求，因此对水泥熟料中任何不利于混凝土耐久性的化学物质（如碱含量等）应该严加控制。

3、HPC所用水泥应保证混凝土有很好的工作性质。如高流动性、力学性能稳定、低水化热温升、体积稳定、早强并有一定韧性（满足抗震要求）等特点。高性能混凝土的问世及推广应用对我国水泥行业提出了更高要求。因此，有关部门应及早采取措施，从“可持续发展”的角度调整产业结构，加快科研步伐，以适应21世纪国家建设事业发展的需要。

五、结束语

当前我国相当多的混凝土工程存在质量问题，全国恶性工程事故不断，而尚未暴露出来的质量隐患则更是令人担忧。工程质量必须“标”、“本”兼治。