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论文混凝土的质量控制
二级建造师继续教育论文
混凝土的质量控制
混凝土是土木工程中用途最广、用量最大的一种建筑材料。
混凝土的历史可以追溯到古老的年代。
其所用的胶凝材料为粘土、石灰、石膏、火山灰等。
20世纪初,有人发表了水灰比等学说,初步奠定了混凝土强度的理论基础。
以后,相继出现了轻集料混凝土、加气混凝土及其他混凝土,各种混凝土外加剂也开始使用。
60年代以来,广泛应用减水剂,并出现了高效减水剂和相应的流态混凝土;高分子材料进入混凝土材料领域,出现了聚合物混凝土;多种纤维被用于分散配筋的纤维混凝土。
现代测试技术也越来越多地应用于混凝土材料科学的研究。
混凝土是由胶结材料骨料和水按一定比例配制,经搅拌振捣成型,在一定条件下养护而成的人造石材。
混凝土具有原料丰富,价格低廉,生产工艺简单的特点,因而使其用量越来越大;同时混凝土还具有抗压强度高,耐久性好,强度等级范围宽,使其使用范围出十分广泛,不仅在各种土木工程中使用,就是造船业,机械工业,海洋的开发,地热工程等,混凝土也是重要的材料。
混凝土结构在建筑工程中占有很大的比重,在结构的安全、可靠度和耐久性方面起绝对的作用。
因此,对混凝土的质量控制至关重要。
本文对混凝土的质量控制进行了详细的阐述。
随着我国改革开放,大规模的经济建设开展,建筑结构发展十分迅速,建筑材料,恭喜设计和科学理论研究都获得了长足发展,使城乡建设面貌焕然一新。
例如,已建成的88层高420.5m的上海金茂大厦是我国目前混凝土结构最高的高层建筑,而采用了预应力混凝土、高468m的上海电视塔其高度为亚洲第一。
在这些土木建筑中,混凝土在结构的安全、可靠度和耐久性方面起绝对的作用,因此,加强对混凝土的质量控制也就尤其至关重要。
1混凝土的种类
1.1混凝土的发展
可以追溯到古老的年代。
18世纪末,法国有一位园艺家发现,许多植物都是从根部与土壤结合而矗立在狂风暴雨之中,从而想到仿照植物的这种方式建造花坛。
自19世纪20年代出现了波特兰水泥后,由于用它配制成的混凝土具有工程所需要的强度和耐久性,而且原料易得,造价较低,特别是能耗较低,因而用途极为广泛(见无机胶凝材料)。
1.2混凝土的分类
混凝土-混凝土的种类按胶凝材料分有:
①无机胶凝材料混凝土,如水泥混凝土、石膏混凝土、硅酸盐混凝土、水玻璃混凝土等;②有机胶结料混凝土,如沥青混凝土、聚合物混凝土等。
按容重分有:
①重混凝土,容重2600~5500公斤/立方米甚至更大;②普通混凝土,容重2400公斤/立方米左右;③轻混凝土,容重为500~1900公斤/立方米的轻集料混凝土、多孔混凝土、大孔混凝土等。
按使用功能分主要有:
结构混凝土、保温混凝土、装饰混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、水工混凝土、海工混凝土、道路混凝土等。
2混凝土的原材料
2.1普通混凝土的组成材料
普通混凝土的基本组成材料是水泥、水、天然砂和石子,砂石在混凝土中起骨架作用。
水泥和水形成水泥浆,包裹在沙粒表面并填充沙粒间的空隙而形成水泥砂浆,水泥砂浆又包裹石子,并填充石子间的空隙而形成混凝土。
2.2混凝土的外加剂
随着混凝土工程技术的发展,对混凝土性能提出了许多新的要求,如:
泵送混凝土要求高的流动性;冬季施工要求高的早期强度;高层建筑、海洋结构要求高强、高耐久性。
这些性能的实现,需要应用高性能外加剂。
由于外加剂对混凝土技术性能的改善,它在工程中应用的比例越来越大,不少国家使用掺外加剂的混凝土已占混凝土总量的60%-90%。
因此,外加剂也就逐渐成为混凝土的第五种材料。
外加剂分为活性和非活性两类。
掺合料的性质和数量,影响混凝土的强度、变形、水化热、抗渗性和颜色等。
3混凝土的主要技术性质
混凝土的性质包括混凝土拌合物的和易性、混凝土强度、变形及耐久性等。
和易性又称工作性,是指混凝土拌合物在一定的施工条件下,便于各种施工工序的操作,以保证获得均匀密实的混凝土的性能。
和易性是一项综合技术指标,包括流动性(稠度)、粘聚性和保水性三个主要方面。
强度是混凝土硬化后的主要力学性能,反映混凝土抵抗荷载的量化能力。
混凝土强度包括抗压、抗拉、抗剪、抗弯、抗折及握裹强度。
其中以抗压强度最大,抗拉强度最小。
混凝土的变形包括非荷载作用下的变形和荷载作用下的变形。
非荷载作用下的变形有化学收缩、干湿变形及温度变形等。
水泥用量过多,在混凝土的内部易产生化学收缩而引起微细裂缝。
混凝土耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素作用,长期保持强度和外观完整性的能力。
包括混凝土的抗冻性、抗渗性、抗蚀性及抗碳化能力等。
4混凝土的质量控制
4.1对原材料的质量控制
混凝土是由水泥、砂、石、水组成,有的还有掺合料和外加剂。
监理应对组成混凝土的原材料进行控制,使之符合相应的质量标准。
4.1.1水泥质量控制
水泥在使用前,除应持有生产厂家的合格证外,还应做强度、凝结时间、安定性等常规检验,检验合格方可使用。
切勿先用后检或边用边检。
不同品种的水泥要分别存储或堆放,不得混合使用。
大体积混凝土尽量选用低热或中热水泥,降低水化热。
在钢筋混凝土结构中,严禁使用含氯化物的水泥。
4.1.2骨料的质量控制
河砂等天然砂是建筑工程中的主要用砂,但随着河砂资源的减少和价格的上升,不少工程已使用山砂和人工砂。
用于混凝土的砂应控制泥和有机质的含量。
砂进场后应做筛分试验、含泥量试验、视比重试验、有机质含量试验。
普通混凝土宜优先选用细度模数2.4~2.6之间的中砂,泵送混凝土用砂对0.315mm筛孔的通过量不宜小于15%,且不大于30%;对0.16mm筛孔的通过量不应小于5%。
石子一般选用粒径4.75~40mm的碎石或卵石,泵送高度超过50mm时,碎石最大粒径不宜超过25mm;卵石最大粒径不宜超过30mm。
石子进场后应做压碎值试验、筛分试验、针片状含量试验、含泥量试验、视比重试验。
储料场对不同规格、不同产地、不同品种的石子应分别堆放,并有明显的标示。
4.1.3拌和混凝土用水
拌合用水可使用自来水或不含有害杂质的天然水,不得使用污水搅拌混凝土。
预拌混凝土生产厂家不提倡使用经沉淀过滤处理的循环洗车废水,因为其中含有机油、外加剂等各种杂质,并且含量不确定,容易使预拌混凝土质量出现难以控制的波动现象。
4.1.4外加剂质量控制
外加剂可改善混凝和易性,调节凝结时间、提高强度、改善耐久性。
应根据使用目的混凝土的性能要求、施工工艺及气候条件,结合混凝土的原材料性能、配合比以及对水泥的适应性等因素,通过试验确定其品种和掺量。
低温时产生结晶的外加剂在使用前应采取防冻措施。
预拌混凝土生产厂家不得直接使用粉状外加剂,应使用水性外加剂。
必须使用粉状外加剂时,应采取相应的搅拌匀化措施,并确保计量准确的前提下,方可使用。
监理工程师应对外加剂的选择加以限制,避免出现品种多而杂的情况。
4.1.5掺合料质量控制
在混凝土中掺入掺合料,可节约水泥,并改善混凝土的性能。
掺合料进场时,必须具有质量证明书,按不同品种、等级分别存储在专用的仓罐内,并做好明显标记,防止受潮和环境污染。
4.2混凝土配合比的控制
混凝土的配合比应根据设计的混凝土强度等级、耐久性、坍落度的要求,按《普通混凝土配合比设计规程》难过试配确定,不得使用经验配合比。
试验室应结合原材料实际情况,确定一个既满足设计要求,又满足施工要求,同时经济合理的混凝土配合比。
影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比,要控制混凝土质量,最重要的是控制水泥用量和混凝土的水灰比两个主要环节。
在相同配合比的情况下水泥强度等级越高,混凝土的强度等级也越高。
水灰比越大,混凝土的强度越低,增加用水量混凝土的坍落度是增加了,但是混凝土的强度也下降了。
泵送混凝土配合比应考虑混凝土运输时间、坍落度损失、输送泵的管径、泵送的垂直高度和水平距离、弯头设置、泵送设备的技术条件、气温等因素,必要时应通过试泵送确定。
设计出合理的配合比后,要测定现场砂、石含水率,将设计配合比换算为施工配合比。
混凝土原材料的变更将影响混凝土强度,需根据原材料的变化,及时调整混凝土的配合比。
4.3混凝土浇筑质量的控制
4.3.1混凝土浇筑前,对有特殊要求、技术复杂、施工难度大(例如基础、主体、技术转换层、大体积混凝土和后浇带等部位)的结构应要求施工单位编制专项施工方案,监理工程师认真审查方案中的人员组织、混凝土配合比、混凝土的拌制、浇筑方法及养护措施;混凝土施工缝的留置部位、后浇带的技术处理措施;大体积混凝土的温控及保湿保温措施;施工机械及材料储备、停水、停电等应急措施;审查模板及其支架的设计计算书、拆除时间及拆除顺序,施工质量和施工安全专项控制措施等。
并审查钢筋的制作安装方案、钢筋的连接方式、钢筋的锚固定位等技术措施。
要认真检查模板支撑系统的稳定性,检查模板、钢筋、预埋件、预留孔洞是否按按设计要求施工,其质量是否达到施工质量验收规范要求。
混凝土运到施工地点后,首先检查混凝土的坍落度,预拌混凝土应检查随车出料单,对强度等级、坍落度和其他性能不符合要求的混凝土不得使用。
预拌混凝土中不得擅自加水。
监理工程师要督促试验人员随机见证取样制作混凝土试件。
试件的留置数量应符合规范要求,要留同条件养护试块、拆模试块。
4.3.2浇筑混凝土时,严格控制浇筑流程。
合理安排施工工序,分层、分块浇筑。
对已浇筑的混凝土,在终凝前进行二次振动,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。
二次振动完成后,板面要找平,排除板面多余的水分。
若发现局部有漏振及过振情况时,及时返工进行处理。
混凝土浇灌过程中,监理应实行旁站,检查混凝土振捣方法是否正确、是否存在漏振或振动太久的情况,并随时观察模板及其支架:
看是否有变形、漏浆、下沿或扣件松动等异常情况,如有应立即通知施工单位采取措施进行处理,并报告总监理工程师,严重时应马上停止施工。
4.3.3加强混凝土的养护。
混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。
保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。
混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻袋等覆盖,并注意洒水养护,延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。
在高温季节泵送时,宜及时用湿草袋覆盖混凝土,尤其在中午阳光直射时,宜加强覆盖养护,以避免表面快速硬化后,产生混凝土表面温度和收缩裂缝。
在寒冷季节,混凝土表面应设草帘覆盖保温措施,以防止寒潮袭击。
4.4混凝土工程质量的验收
(1)施工承包单位在选择混凝土的供应商时,要选择资质高信誉好的供应商,并考虑地理位置及交通道路是否合适。
搅拌站工程技术人员在计算普通混凝土配合比时。
坍落度宜按下表记录。
合同号:
编号:
施工单位结构物名称
取样地点取样日期
坍落度
三级评定
粘聚力
1
2
棍度
含砂情况
析水情况
平均
试验者:
复核者:
日期:
承包人:
施工现场与混凝土搅拌站加强联系与沟通。
计算好施工现场浇筑混凝土的速度。
选择合理的运输车的安排、合理的运输路线。
保证商品混凝土运至施工现场的质量。
(2)施工现场加强施工管理,并制定管理制度,提高操作人员的技术水平和质量意识.增强工作责任心。
保证混凝土的质量在使用混凝土的过程中,应对混凝土拌合物逐车进行坍落度试验,并做好检查记录,现场监理人员应对坍落度检验过程作见证,加强监督管理,坍落度不符合要求的混凝土严禁使用。
加强混凝土质量的现场控制和验收。
混凝土在出厂运输过程中和卸料时不可产生离析。
不能混入其他任何成分和附加水分,特别是不准随意加水和向运输料斗中加水:
制定出现场如遇泵送管道堵塞运输混凝土车交通堵塞不能按时到达施工现场的应急措施浇筑混凝土时,振动棒应严格接规范要求进行施工.振动时问不宜过长。
浇筑楼板混凝土时必须铺设操作平台.防止施工操作人员直接踩踏上部负弯矩钢筋。
同时加强浇捣楼板混凝土整个过程中的钢筋看护,随时将位置不准确的钢筋复位,确保其发挥相应作用。
住混凝土终凝前12小时进行抹压工作,以提高混表面的抗裂能力。
(3)严格施工操作程序,不盲目赶工,杜绝过早上施工材料。
合理的施工速度应建立在严密周全的科学组织基础上。
在混凝土强度未达到1.2Mpa之前。
不准随便上人和集中放钢筋等重物;混凝土强度达到lOMPa之后。
堆放重物之应在两根梁之间放上方木,将重物重量通过方木传递到梁上,以减轻对楼板混凝土的冲击影响。
(4)混凝土的养护是防治裂缝的关健。
因此商品混凝土的第一次养护时间应该尽量提前。
越早越好。
特别是遇到干燥大风、烈日暴晒的天气.耍在二次振捣后,及时养护,随抹随覆盖塑料薄膜,在不易覆盖塑料薄膜的部位涂刷养护剂。
严禁在太阳直晒后裸露的混凝土上直接浇水养护,以防止由于温度骤降导致板面开裂。
混凝土终凝后,设专人淋水养护,使混凝土表面处于湿润状态。
养护时间应不少于7d.若为抗渗混凝上养护时间不少于14d。
通过以上方面工作。
加强施工管理,商品混凝土庄施工现场的使用过程中的质量将得到有效的控制。
(5)专业技术人员的管理
生产混凝土的专业人员也是混凝土质量保证的非常关键因素之一。
其素质、技术及管理水平的高低决定和代表了预拌混凝土搅拌站的质量管理控制水平和企业形象。
预拌混凝土公司的专业人员不仅需要专业的知识,还要有丰富的混凝土实验、生产实践经验,熟知各种水泥、外加剂、掺和料的性能特点,能及时、准确分析各种质量事故并与处理。
5混凝土质量通病及原因分析
一砼实体裂缝
1、水灰比过大、干燥裂缝;2、砼保护层偏小,位置放置不当;3、收光时间及收光次数掌握不当;4、过早拆模及承受外部荷载;5、支撑强度不够,使模板产生饶度、沉降不均匀;6、温度变化以及砼收缩变形大于极限拉升变形导致砼裂缝;7、配筋不合理;8、结构跨度过大,未留置后浇带或后浇带留置不合理。
1、尽量减小砼坍落度,在最后一次抹光结束后立即进行覆盖养护;2、浇筑前应检查保护层垫块位置和厚度,并在砼初凝前进行二次复振;3、砼浇筑后至终凝至少收光3次,最后一次需控制在初凝后终凝前;4、根据同养试块的抗压强度合理选择拆模时间和加荷时间;5、浇筑砼前检查排架各节点锚固是否到位,地基和排架垫木是否硬实;6、确保大体积砼内外温差小于25℃,温度梯度每米小于15℃;7、合理配置钢筋,特别是墙板水平筋和柱、梁交接处加强筋的配置;8、合理留置后浇带。
二砼凝结时间异常
1、外加剂计量不准确(过量);2、FA等掺和料是否打错库位;3、现场人为随意添加外加剂;4、外加剂本身缓凝成分超量。
1、定期对计量系统进行校验,出现异常立即整改;2、查看库存原材料;3、现场添加外加剂必须由技术人员旁站指导监督;4、及时通知外加剂生产厂商根据季节变化调整配比。
三现场同养试块强度不合格
1、配合比设计富余不足;2、取样不规范;3、制作不规范;4、冬季砼强度增长缓慢,且未按600℃·天要求送检;5、冬季砼受到早期冻害,影响砼强度增长;6、现场随意加水。
1、严格按JGJ55-2000设计配合比;2、应在同一车卸料过程中卸料量的1/4至3/4之间取样;3、由专人负责,并严格按GB/T50081-2002规范制作;4、加强工地同养试块的管理,记录温度,按规范要求养护及送检;5、当日平均气温低于—5℃时,必须添加防冻剂,并做好保温措施;6、禁止现场加水。
四标养试块强度不合格
1、配合比设计富余不足;2、取样不规范;3、制作不规范4、拆模过早,现场拆模后,未及时送检测中心养护;5、标识不清,拿错试块。
6、现场随意加水。
1、严格按JGJ55-2000设计配合比;2、应在同一车卸料过程中卸料量的1/4至3/4之间取样;3、由专人负责,并严格按GB/T50081-2002规范制作;4、拆模前要保证强度,并及时送检测中心养护,送检过程中不得损坏试块;5、加强试块标识管理,不得错拿错送;6、禁止现场加水。
五砼坍落度损失较大
1、外加剂保塑性能差;2、现场浇筑缓慢,砼在现场等待时间过长;3、配合比设计不当;4、现场施工人员较少,工地停电,胀模等。
1、根据季节变化要求厂商合理调整外加剂中的缓凝成分;2、通过GPS车载定位系统合理调度车辆,控制现场窝车;3、调整配比,根据运距控制出厂砼坍落度,合理掺用外加剂;4、施工方应做好施工组织设计,确保浇筑砼人数。
六砼蜂窝、麻面、孔洞
1、模板表面粗糙,脱模剂涂抹不均匀或品种不当,砼浇筑前未用水湿润;2、对浇筑有一定高度的砼下料不当,造成砼离析;3、砼浇筑后振捣质量差或漏振;4、模板拼缝不严,或是砼浇筑时模板变形导致漏浆。
1、模板表面应平整,无粘附物,脱模剂涂抹要均匀,浇筑前应用清水湿润,并不留积水;2、砼浇筑高度不宜大于2米,必要时采取串筒、溜槽进行下料;3、合理掌握振捣时间和振捣间距,振捣均匀,不过振、漏振;4、模板拼装应丝严缝合,并加固牢固。
七露筋
1、砼振捣时垫块移位,或垫块太少及厚度不够;2、构件断面小,钢筋过密,石子级配不好;3、砼坍落度较小,振捣不密实;4、振捣棒撞击钢筋,使钢筋发生位移,造成露筋。
1、砼浇筑前垫足垫块,保证厚度,固定到位;2、控制石子粒径在5-25mm之间,浇筑柱时接口处需用砂浆做引浆;3、适当放大坍落度,便于振捣;4、振捣棒尽量避开钢筋,无法避免处振捣后应使钢筋复位。
。
八浇筑桩施工堵管或断桩
1、砼坍落度过小;2、砼供应不及时造成断车时间过长;3、现场路况差陷车造成砼无法连续浇筑;4、清孔没有彻底造成某部位塌孔。
1、砼坍落度要符合施工要求保证其不小于180mm;2、准备充足的车辆,并制定应急措施,保证连续供应,;3、砼浇筑前保证现场路况良好,防止陷车;4、砼浇筑前检查清孔是否彻底。
九现场堵泵堵管
1、骨料级配不连续;2、坍落度过小或过大离析,或现场随意加水;3、管道布置不合理,弯头太多,或是在软管前接太多硬管;4、管道在上次浇筑完毕后未及时清理干净积料。
1、控制好泵送砼粗骨料的粒径、针片状含量和细骨料的细度模数;2、控制好砼到现场的坍落度,禁止随意加水;3、布管道时要遵循宁直勿弯的原则,软管前面禁止接硬管;4、泵送完毕后,要将泵送管道内清洗干净,不得留有残余砼料。
十砼面层起粉状
1、砼配比中粉煤灰掺量较大;2、标号偏低的水泥品种,其中混合材粉煤灰用量偏大;3、由于粉煤灰密度小于水泥密度,当砼坍落度偏大,粉煤灰会被部分游离水带到砼表面;4、拆模太早,表面风干失水过快。
1、对面层要求较高的部位,尽量降低粉煤灰掺量,一般不要超过15%;2、尽量使用标号较高的水泥,其中掺合料相对较少;3、降低砼坍落度,减少砼中的游离水,避免粉煤灰被带出;4、合理控制拆模时间。
十一路面砼裂缝
1、路基不实或强度不够;2、路基太干燥,浇筑砼前未浇水湿润;3、切缝时间掌握不到位;4、一次性浇筑砼长度太长;5、浇筑面附近有较大震动;6、养护不到位。
1、加强路基施工管理,保证路基质量;2、砼浇筑前要浇水润湿路基;3、合理控制切缝时间;4、分批分段浇筑砼;5、避免环境、大型机械震动影响;6、加强成型砼面的收光养护。
结论
通过对混凝土性能、施工方法、和质量控制的论述。
让读者大致明白怎么防止混凝土质量出问题。
混凝土施工过程中,监理工程师应加强对原材料的质量控制,并及时对施工现场进行巡视检查、平行检查和旁站监理,如发现有影响混凝土结构施工质量的问题或事项决不迁就,并及时要求施工方整改,该返工的要彻底返工,使混凝土结构的施工质量自始至终处于受控状态,才能提高混凝土结构的施工质量。
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