中小型水利工程現澆混凝土質量控制的探討

張萬雄

摘 要 本文就中小型水利工程現澆混凝土施工過程中，對混凝土材料、混凝土配合比、混凝土的拌和和運輸，混凝土的澆筑和養護等工藝的質量控制談幾點認識。

關鍵詞 水利工程 現澆混凝土 質量控制

水利工程是合理地開發利用水資源，充分發揮水資源的社會經濟效益和生態效益，并可能減少、減輕水旱水災給人民生活和工農業生產帶來的損失。因此，水利工程的質量控制是搞好水利工程質量工作的重要前提。下面就中小型水利工程現澆混凝土施工過程中，對混凝土材料、混凝土配合比、混凝土的拌和和運輸，混凝土的澆筑和養護等工藝的質量控制談幾點認識。

一、混凝土材料的質量控制

混凝土是由水泥作膠凝材料加入適量粗細骨料和水按一定比例拌制后，經硬化而成的人造石材。顯而易見，混凝土材料的質量控制也就是對水泥，粗細骨料和水的質量控制。

1.水泥的質量控制。目前我國的水泥品種很多，在施工時應當按照不同的用途和性能選用。在混凝土工程中最常用水泥有：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥及復合硅酸水泥。此外，還有特種水泥，如快硬硅酸鹽水泥，大壩水泥，高鋁水泥和抗硫酸鹽、硅酸鹽水泥。在使用水泥的時候必須區分水泥的品種及強度等級掌握其性能和使用方法，根據工程的具體情況合理選擇與使用水泥。特別應當引起注意的是在同一標段，不同的地質構造礦物質含量不同，設計時有用兩種或兩種以上水泥拌和時一定要加以區分，千萬不可混用。這樣既可以提高工程質量，又能節約水泥。

2.骨料的質量控制。砂、石骨料是混凝土的最基本組成部分，混凝土中用量最大的也是砂石骨料，水利工程中運用了較大的混凝土設計，水利工程對砂、石骨料的需求量是很大的，骨料的質量好壞直接影響混凝土的強度、水泥用量，從而影響到水利工程的質量和造價。為此，水利工程施工中應當采用就地取材和就近取材，來滿足水利工程中資金投入使用的最大化效益的需要。

（1）細骨料。水利工程中現澆普通混凝土采用的細骨料是砂子。細骨料應質地堅硬，清潔，級配良好，人工砂的細度模數宜在2.4～2.8范圍內。天然砂的細度模數宜在2.2～3.0范圍內。這樣級配的砂，使用效果較好。混凝土施工驗收規范規定，強度等級不低于才C30的混凝土，砂子含泥量不應超過3%。低于C30的混凝土，砂子含泥量不應超過5%。細骨料還應當對有害物質的含量控制。云母含量小于2%，硫化物及硫酸鹽含量小于1%，輕物質含量小于1%。海砂因受海水的影響而帶有鹽分，鹽分中的氯離子是引起鋼筋混凝土銹蝕的主要因素，如以海砂作為鋼筋混凝土的細骨料時，應選用離岸邊較遠的地表面附近的海砂。

（2）粗骨料。水利施工中常用的是天然卵石和人工碎石。在配置混凝土時，粗骨料的最大粒徑不得大于結構截面最小尺寸的1/4，同時不得大于鋼筋間最大凈距3/4。對于混凝土板，最大粒徑不得超過1/2板厚。對少筋或無筋的混凝土結構，應選用較大的粗骨料粒徑。粗骨料的級配應采用合格的連續級配骨料，其配置的混凝土和易性好，在水利工程施工中已廣泛使用。當混凝土強度等級不低于C30時，針、片顆粒含量因不大于15%，含泥量不大于1%。強度等級低于C30時，針、片顆粒含量應不大于25%，含泥量不大于2%。在混凝土中應該警惕骨料發生的化學反應，（堿骨料反應）給混凝土帶來的危害，避免堿骨料反應的措施是控制有害的化學成分的含量。按照規范規定，水泥中的含堿量應小于0.6%，骨料中二氧化硅含量不大于1%。采用火山灰質水泥或滲入火山灰質混合材料。使用引氣劑使膨脹產物嵌入空隙中，降低膨脹壓，杜絕水的來源。

3.混凝土拌和用水的質量控制。拌制和養護的水應為清潔能飲用的河水，井水、自來水、湖水及溪水澗清水。其他如工業廢水、含礦物質較多的地下水，沼澤水、污水、泥炭水、海水及PH值小于4的酸性水，硫酸鹽含量大于1%的水均不能拌制混凝土。如果在極其缺水的惡劣條件下，也可以使用其他水如地表水、地下水和其他類型的水。但必須符合《水工混凝土施工規范》。海水絕對不能用來拌制混凝土，尤其是鋼筋混凝土和預應力混凝土。

二、混凝土配合比的質量控制

混凝土的材料是膠結料（水泥），細骨料（砂）、粗骨料（碎、礫石）及水組成。施工時應根據設計要求的混凝土強度等級，選擇符合設計的砂石料場，按要求取樣送試驗室。通過理論計算而確立配合比。此時的配合比，是以干燥的原材料為基礎進行設計計算的。并且各種材料用量一般均以每立方米的重量為計算單位，而實際工程中使用的砂石材料都含有一定的水分。故試驗室配合比還不能在工地施工時直接使用。工地存放的砂、石含水量常有變化，在施工過程中應按變化隨時測定砂石的含水量并對實驗室配合比加以修正。為方便施工，一般換算成一袋或二袋水泥為下料單位的施工配合比。施工中必須嚴格掌握修正后的配合比這一關。不根據砂、石實際含水率換算配合比要求標準的稱量材料用量，往往是直接影響混凝土質量的重要因素。

事實上，砂和石的含水量隨氣候的變化而變化。因此在水利施工中必須經常測定其含水率，及時調整施工配合比，嚴格控制原材料的用量，確?；炷临|量。混凝土的配合比經修正后，就應當嚴格按修正后的重量比稱量原材料，其總量允許偏差，水泥和外滲混合材料±2%，砂、石±3%，水，外加劑溶液±2%。

三、混凝土攪拌與運輸的質量控制

拌制混凝土可采用人工或機械拌制方法。人工拌制混凝土，勞動強度大，生產效率低，只適用于野外作業，施工條件困難，工程量少，強度等級不高的混凝土或無機械設備時才采用。一般都用攪拌機拌制混凝土。在選擇攪拌機時，要根據工程量大小，混凝土的坍落度和骨料尺寸等確定。既要滿足技術上的要求，也要考慮經濟效果和節約能源。

1.攪拌制度的確定。為了獲得均勻優質的混凝土攪和物，除合理選擇攪拌機，還應當正確地確定攪拌制度。即：攪拌時間、進料容量，以及投料順序等的質量控制。

時間過短拌和不均勻，會降低混凝土的強度及和易性。時間過長，不僅會影響攪拌機的生產率，而且會使混凝土的和易性又重新降低或產生分層離析現象。同時會使不堅硬的粗骨料，在大容量攪拌機中因脫角、破碎等而影響混凝土的質量。

確定進料容量。混凝土攪拌機的規格常以“裝料容積”（即能裝松散拌和物的總體積）來表示。一般使用的有250、375、400、500升等規格。大型中心攪拌站或預制廠使用的還有800升～300升等規格。進料容量為出料容量的1.4～1.8倍（通常用1.5倍）。進料容量超過規定容量的10%以上就會使材料在攪拌筒內無充分空間進行摻和，影響混凝土拌和物的均勻性。反之如裝料過少，則又不能充分發揮攪拌機的效能。為此攪拌機的進料容量應控制在超過規定容量的10%以下。

2.混凝土運輸的質量控制。對混凝土運輸的要求是：應保持混凝土的均勻性，不漏江漿、不摻水、不分層、不離析。如有離析現象，必須在澆筑前進行二次攪拌?；炷吝\至澆筑地點，應符合澆筑時所規定的坍落度?；炷翍宰钌俚霓D載次數，最短的時間，從攪拌地點運至澆筑地點。在運輸過程中，由于道路不平，運輸工具的顛簸振動等，形成分層離析現象，這樣對混凝土的質量是有害的，使混凝土強度降低，容易形成蜂窩或麻面，也增加了搗實的困難，影響了混凝土的質量 。

四、混凝土澆筑和養護的質量控制

混凝土澆筑對混凝土內在質量和表面質量有舉足輕重的關系。澆筑混凝土時一定要防止產生離析，否則不易振搗密實，容易產生露筋、裂縫、孔洞、蜂窩、麻面、脹模 。為此，需控制混凝土的自由傾落高度不應超過2 m 。豎向結構高度若超過3 m時，就應采用串筒、溜槽或振動溜管下落混凝土 。澆筑豎向結構混凝土前，應先在底部填筑一層5 cm～10 cm厚與混凝土內砂漿成分相同的水泥砂漿然后再澆筑混凝土 ，這樣既可使新舊混凝土結合良好，又可避免產生蜂窩麻面現象 。混凝土的水灰比和坍落度，宜隨澆筑高度的上升，酌予遞減 。 混凝土應當分層澆筑， 澆筑層厚度：插入式振搗器作用部分長度的1.25倍，在梁、墻板、柱結構中、表面振搗為20 cm，在基礎、無筋混凝土或配筋稀疏的結構中為25 cm， 在配筋密集的結構中為15 cm 。為保證混凝土有良好的整體性，澆筑混凝土必須連續進行 。如必須間歇，其間歇時間應盡量縮短，并應在前層混凝土凝結之前，將次層混凝土澆筑完畢 。間歇的最長時間——即混凝土從攪拌機中卸出，經運輸和澆筑完畢的延續時間不得超過規定 。澆筑混凝土時，應經常觀察模板、支架、鋼筋預埋件和預留孔洞的情況 。當發現有變形移位時，應立即停止澆筑，并應在已澆筑的混凝土凝結前修整完畢 。混凝土超過凝結時間以后， 不能立即在上面繼續澆筑新的混凝土，否則在搗實新澆筑的混凝土時就會破壞原已凝結混凝土的內部結構，影響新舊混凝土之間的結合 。直到其抗壓強度達到1.2 MPa以后，才能繼續澆筑。混凝土達到這一強度所需時間決定于水泥的標號、配合比及平均溫度，可通過試塊試驗決定 。在繼續澆筑混凝土以前，在已硬化的混凝土表面上，應清除水薄膜和松動石子或軟弱混凝土層，并加以充分濕潤和沖洗干凈，不得積水 。 在澆筑混凝土以前，施工縫處鋪一層1 cm～1.5 cm的水泥漿（水泥∶水=1∶0.4）或與混凝土成分相同的水泥砂漿一層 ?；炷翝仓戤吅?，還要進行鏟填抹光工作。鏟填由低處向高處鏟高填低，并用直尺檢驗斜坡是否正確 。坡面如有不平，應加以修整，直到外形符合要求為止 。接著用鐵抹子抹表面，把凸起的石子拍平，然后由高處向底處加以壓光。拍一段，抹一段，隨拍隨抹。局部砂漿不足，應隨時補漿。

混凝土澆筑完畢后，應于12小時以內加以覆蓋和澆水，澆水養護時間長短視混凝土性質而定 。用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土，不得少于7晝夜 。摻用緩凝劑的或有抗摻性要求的混凝土，其養護期不得少于14晝夜。澆水次數的多少，應以保持混凝土濕潤為宜。一般當氣溫在150 ℃以上時，在開始的三晝夜中，白天應每隔2小時澆水一次，夜間至少2次 。在以后的養護期中，每晝夜應不少于4次，以保持覆蓋物濕潤 。覆蓋可用草墊（簾、袋） 、葦席、鋸屑或砂 。在干燥的氣候條件下，澆水次數應適當增加。澆水養護時間一般以達到標準強度的60%左右為宜。在外界氣溫低于50 ℃時，不允許澆水養護 。