混凝土的質(zhì)量控制技術(shù)研究

王韶飛 曾世東

(西南林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，云南昆明 650224)

1 概述

隨著基礎(chǔ)建設(shè)及城市規(guī)模的不斷擴大，對混凝土的需求也日益擴大，并對混凝土的應(yīng)用提出了更高的要求。混凝土質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響著工程的安全性、適用性和耐久性。在實際生產(chǎn)及施工中，混凝土的質(zhì)量總會出現(xiàn)一些問題，這就需要認(rèn)真分析，對混凝土的質(zhì)量進行控制，來確保混凝土的質(zhì)量。

2 原材料的質(zhì)量控制

混凝土生產(chǎn)所用的原材料一般有水泥、砂、石、水、外加劑和粉煤灰等，它們的質(zhì)量直接影響著混凝土的強度、剛度及安全性能，因此保證原材料的質(zhì)量是生產(chǎn)的第一步。為確保混凝土的質(zhì)量并充分合理的使用原材料，必須全面控制原材料的技術(shù)性能。

1)進場驗收。原材料進場時，應(yīng)做好驗收工作。進場驗收的主要內(nèi)容有核對原材料的品種、規(guī)格和數(shù)量;質(zhì)量合格證;抽樣檢驗;生產(chǎn)供應(yīng)單位的資質(zhì)等。進場驗收質(zhì)量合格的材料才能進場。質(zhì)量不符合要求的材料應(yīng)拒絕接收。

2)原材料臺賬管理。原材料進場驗收合格后，應(yīng)分類儲存并完善原材料的管理臺賬。臺賬記錄的主要內(nèi)容有原材料的種類、進貨時間、生產(chǎn)廠家、數(shù)量、品種、質(zhì)量合格證編號、抽樣檢驗報告等。臺賬應(yīng)填寫真實準(zhǔn)確、項目齊全，并由專人保管。

3 混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量控制

3.1 拌合物的質(zhì)量

混凝土拌合物的質(zhì)量主要是指滿足拌合物在攪拌、運輸、澆筑、搗實及收面等生產(chǎn)工序中易于操作，達(dá)到質(zhì)量均勻、不泌水、不離析的要求，以獲得良好的澆筑質(zhì)量，從而保證混凝土的強度、耐久性等。拌合物質(zhì)量主要檢驗項目有拌合物的和易性、水灰比等。

3.1.1 拌合物的和易性

拌合物的和易性是一項綜合的技術(shù)要求，是指混凝土拌合物能保持其組成成分均勻，不發(fā)生離析、泌水等現(xiàn)象，適于運輸、澆筑、搗實成型等施工作業(yè)，并能獲得質(zhì)量均勻、密實的混凝土的性能。包括流動性、粘聚性和保水性。流動性是指拌合物在自重或機械振搗作用下，能夠產(chǎn)生流動，并均勻密實成型的性質(zhì)。粘聚性是指拌合物組成材料之間有一定的粘聚力，不致產(chǎn)生分層和離析現(xiàn)象。保水性是指拌合物具有一定的保水能力，不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。一般采用坍落度實驗來檢驗拌合物這三方面的性質(zhì)。影響拌合物和易性的因素主要有水泥漿的數(shù)量和稠度、砂率、時間和溫度。直接影響水泥漿數(shù)量和稠度的是用水量的多少，因為增加水泥漿用量和提高水灰比都會導(dǎo)致用水量增加。用水量的確定方法一般是根據(jù)設(shè)定的坍落度，結(jié)合粗骨料的最大粒徑，參照規(guī)范中的表格選用。砂率的大小會影響骨料的空隙率和表面積，進而影響水泥漿的用量，因此應(yīng)采用合理的砂率值。拌合物的坍落度會隨著時間的推移、溫度的升高而逐漸減少，應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度的變化，采取相應(yīng)措施，避免坍落度損失過大。

3.1.2 拌合物的水灰比

水灰比是決定混凝土強度、耐久性的主要因素，直接影響混凝土的性能和經(jīng)濟性。水灰比過小，即用水量較少時，拌合物過于干澀，將影響拌合物的流動性，還會影響粘聚性并導(dǎo)致水泥用量較大。水泥含量過多，會引起較大干縮，導(dǎo)致硬化后混凝土開裂，影響混凝土的強度和耐久性，并增加成本，影響經(jīng)濟性。水灰比過大，將直接降低混凝土的強度，影響工程質(zhì)量的安全性和耐久性。為保證混凝土的質(zhì)量，必須嚴(yán)格控制好水灰比。根據(jù)理論計算，結(jié)合試配實驗，最終確定拌合物的水灰比。

3.2 混凝土的強度

混凝土的強度是混凝土極其重要的技術(shù)指標(biāo)，包括抗壓強度、抗拉強度、抗折強度、抗剪強度和與鋼筋的粘結(jié)強度等。由于混凝土結(jié)構(gòu)物主要利用其抗壓強度來承受荷載，抗壓強度比其他強度大得多，并且與其他強度有很好的相關(guān)關(guān)系，又便于實驗測量，所以常以抗壓強度為主要設(shè)計參數(shù)。

運用數(shù)理統(tǒng)計方法，通過混凝土強度的統(tǒng)計，計算平均強度和標(biāo)準(zhǔn)差，并用質(zhì)量控制圖來衡量混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量水平。

3.2.1 統(tǒng)計方法應(yīng)用

在某工程中，混凝土的強度等級為C40，取樣40組測得28 d抗壓強度值。抗壓強度值見表1。

表1 抗壓強度值統(tǒng)計 MPa

通過混凝土的強度統(tǒng)計，計算出混凝土強度的平均值，來判斷近期試驗混凝土平均強度值的高低，由此得出配制強度的控制水平。如果平均強度統(tǒng)計值過高，說明混凝土的配制強度偏高;在以后的配合比設(shè)計時應(yīng)調(diào)整配合比，使強度值更加切合實際，降低生產(chǎn)成本。通過強度的標(biāo)準(zhǔn)差統(tǒng)計值可看出混凝土強度的離散程度，如果標(biāo)準(zhǔn)差過大，說明混凝土勻質(zhì)性較差，反映出在生產(chǎn)過程中，原材料質(zhì)量控制、配合比設(shè)計、操作人員技術(shù)水平等方面存在不穩(wěn)定性，應(yīng)查找原因并予以糾正。與前期的統(tǒng)計值進行比較，可看出調(diào)整后的效果，是否需要繼續(xù)進行調(diào)整。由此利用Minitab繪制混凝土強度的直方圖，見圖1。

圖1 混凝土強度直方圖

通過直方圖可看出，混凝土的強度基本處于正常狀態(tài)。

3.2.2 控制圖方法應(yīng)用

控制圖是用于控制混凝土的生產(chǎn)過程狀態(tài)，保證混凝土質(zhì)量的重要工具。控制圖可以起到預(yù)防為主、穩(wěn)定生產(chǎn)和保證質(zhì)量的作用。根據(jù)正態(tài)分布曲線的性質(zhì)，質(zhì)量特性值在μ±3σ范圍內(nèi)的概率值是99.73%，如果取μ±3σ作為控制圖的上下控制界限，可使生產(chǎn)過程基本上實現(xiàn)受控的目的。對混凝土的質(zhì)量特性采用均值—標(biāo)準(zhǔn)差控制圖。利用Minitab繪制混凝土強度的控制圖，見圖2。可以根據(jù)控制圖上點的排列，來判斷生產(chǎn)是否為控制狀態(tài)。由控制圖可見，混凝土強度和標(biāo)準(zhǔn)差都在控制線內(nèi)，施工控制良好。

圖2 混凝土強度質(zhì)量控制圖

3.3 混凝土的耐久性

混凝土的耐久性是指混凝土在實際使用條件下抵抗各種破壞因素的作用，長期保持強度和外觀完整性的能力。混凝土的耐久性質(zhì)量控制指標(biāo)一般包括混凝土的抗?jié)B性、抗凍性、碳化、堿—骨料反應(yīng)、氯離子侵蝕等。

4 現(xiàn)場控制

混凝土在施工過程中，實驗員應(yīng)到現(xiàn)場觀察混凝土的變化，發(fā)現(xiàn)問題后應(yīng)及時通知生產(chǎn)商進行調(diào)整。在有些施工條件下，由于運輸時間長、氣溫高或等待時間過長，會造成混凝土坍落度的損失，甚至?xí)绊懕盟褪┕ぃ梢赃m量加入一些外加劑，但禁止施工人員自作主張，隨意加水，給混凝土帶來質(zhì)量隱患。

5 結(jié)語

影響混凝土質(zhì)量的因素多而復(fù)雜，進行混凝土的質(zhì)量控制是一項技術(shù)性很強的工作。從混凝土生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)逐步入手，運用一些質(zhì)量控制技術(shù)方法進行分析，對保證混凝土的質(zhì)量有一定的作用。

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