淺析混凝土強度不足或離散大質量通病

梁 遠

1 混凝土強度不足

混凝土質量的好壞,除外觀上的蜂窩、麻面缺陷外,主要是混凝土強度能否達到要求,當混凝土強度達不到工程要求時,監理人員只能要求拆毀重做。而確定混凝土強度通常是在混凝土澆筑28 d后才得出結論。在這段時期,還可能澆筑出大量劣質混凝土,這樣一來,如前面施工的混凝土強度不夠,拆毀的工程量將很大。所以每一位負責質量的人員必須注意預防質量缺陷的發生或盡早地發現施工過程中可能出現的缺陷,不誤時機地采取補救措施,所有的施工人員,監理人員都應該隨時監控混凝土的配制、攪拌、澆筑和養護等過程。監理人員、承包人質檢人員按時檢查配制的混凝土材料是否符合規范規定的要求,檢查施工中混凝土的成分是否符合設計要求的配合比,運輸、澆筑和養護是否符合施工工藝規定;同時要檢查是否按時做混凝土坍落度試驗等(坍落度是最簡易、最快速判別混凝土質量的指標)。特別是7 d齡期的強度,表明28 d強度有可能低于該工程部位所要求的強度時,應及時查明原因并在強度不合格的工程部位停止混凝土施工。

混凝土強度不足產生的原因:1)配合比例計算錯誤,計算不準,施工中隨意加水,使水灰比增大;2)水泥出廠日期過長,水泥過期,或受潮變質,活性降低或袋裝重量不足;3)粗骨料針片狀較多,粗、細骨料級配不良,空隙大,含泥量大,雜物多;4)外加劑質量不穩定,摻量不準確;5)攪拌機內殘漿過多,或傳動皮帶打滑,影響轉速;6)攪拌時間不足;7)用水量過大,或砂、石含水率未調整,或水箱計量裝置失靈;8)稱具或稱量斗損壞,不準確;9)運輸工具漏漿,或經過運輸后嚴重離析;10)振搗不夠密實;11)混凝土試塊制作未振搗密實,養護管理不善,或養護條件不符合要求,在同條件養護時,早期脫水或受外力砸壞。需要注意的是,混凝土試件合格,結構物混凝土不一定全部合格。混凝土的質量是依靠混凝土試件強度來評定,并代表結構物混凝土的強度。在正常施工情況下,實際施工結構物混凝土強度可以表現出混凝土試件強度特性。但應當指出,當結構物混凝土澆筑成型不夠密實,或有缺陷時,試件強度的代表性就隨著降低,因為試件體形很小,容易澆筑成型和養護振實。但在澆筑結構物的混凝土時,特別是當結構物形狀及配筋情況復雜,混凝土運輸條件,氣溫變化較大和施工很不方便時,就很難把結構物各部位的混凝土澆筑成如同試件的質量一樣。如在一座橋墩的施工過程中,橋墩混凝土設計強度為C25,原材料檢驗沒有問題,承包人在按規定取樣試件28 d的強度均達到了27.0 MPa～30.0 M Pa,按照技術規范要求達到了合格要求,但在工程師鉆芯取樣時混凝土的強度只達到了19.0 MPa,不能滿足要求,造成了工程返工重新澆筑。因此,結構物的混凝土質量只依靠試件強度保證是不夠的,還必須對結構物的混凝土施工全過程進行妥善控制,特別是對澆筑振實成型過程尤需嚴格控制。對于成品采取回彈法,射釘法,拉拔法等輔助手段進行必要及時的檢查,對關鍵部位的結構物,有必要進行鉆芯取樣檢查試驗,以確保混凝土結構物的質量。

2 混凝土強度離散大

由于受到多種因素的影響,混凝土的質量存在變動,這些因素當中有些是我們不能控制的,所以我們就有必要進行混凝土質量的變異分析。

影響質量變異的因素很多,歸納起來分為以下兩類:1)偶然性因素。例如水泥實際標號,砂石含水率和混凝土試模尺寸的微小變動等等。其中每個波動都會對混凝土的某種質量特性產生影響,而這些影響結合在一起,就會造成質量特征總的變化。2)系統性因素。例如水泥品種的變化,砂石含水率的顯著變化,外加劑摻量的顯著變化等等。這些因素波動的作用比較大,一般有辦法也有必要把它們找出來,加以調整和消除。我們在質量控制中的任務就是要找出系統性因素,將其消除。找出系統性因素的辦法一般為數理統計法,用圖表來表示質量變異的分布規律。

數量統計證明,在正常情況下產品質量特性的分布,一般符合正態分布規律。標準差的大小取決于施工管理水平,代表了混凝土強度的變異性,可以說,混凝土質量控制實際上是標準差的控制。我們可以通過數學方法計算出抽樣混凝土強度的分布,從而判斷混凝土的施工質量是否可控。

[1] JTJ 041-2000,公路橋涵施工技術規范[S].

[2] GB 50204-2002,混凝土結構工程施工質量驗收規范[S].

[3] 李 磊,王煒健.淺析常見混凝土質量通病產生原因及防治方法[J].科技信息(科學教研),2008(16):35-36.