混凝土施工的質(zhì)量控制

混凝土質(zhì)量的高低決定整個建筑質(zhì)量的優(yōu)劣。控制好混凝土工程的施工質(zhì)量是至關(guān)重要的。

一、混凝土簡介

混凝土由膠凝材料水泥、砂子、石子和水，及摻和材料、外加劑等按一定的比例拌和而成。凝固后堅(jiān)硬如石，受壓能力好，但受拉能力差，因而受拉易斷裂。為充分發(fā)揮混凝土的受壓能力，常在混凝土受拉區(qū)域內(nèi)或相應(yīng)部位加入一定數(shù)量的鋼筋，使兩種材料粘結(jié)成一個整體，共同承受外力。這種配有鋼筋的混凝土，稱為鋼筋混凝土。

二、基本原理

由于混凝土的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)低于抗壓強(qiáng)度，故素混凝土結(jié)構(gòu)不能用于受有拉應(yīng)力的梁和板。如果在混凝土梁、板的受拉區(qū)內(nèi)配置鋼筋，則混凝土開裂后的拉力可由鋼筋承擔(dān)，這樣就充分發(fā)揮混凝土抗壓強(qiáng)度較高和鋼筋抗拉強(qiáng)度較高的優(yōu)勢，共同抵抗外力的作用，提高混凝土梁、板的承載能力。

三、施工中常出現(xiàn)的問題

由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題，硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫，由于這些初混凝土建筑和構(gòu)件通常都是帶縫工作的，裂縫通常會使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力，影響建筑物的外觀、使用壽命。

四、產(chǎn)生裂縫的原因

1、收縮裂縫

混凝土的收縮引起收縮裂縫。收縮的主要影響因素是混凝土中的用水量和水泥用量，量越高，混凝土的收縮就越大。水泥品種的不同，干縮、收縮的量也不同。收縮量較小的水泥為中低熱水泥和粉煤灰水泥。混凝土的逐漸散熱和硬化過程引起的收縮，會產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力，如果產(chǎn)生的收縮應(yīng)力超過當(dāng)時的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會在混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫。

混凝土的收縮現(xiàn)象有好幾種，有自身收縮，塑性收縮，干燥收縮和溫度收縮。自身收縮與干縮一樣，是因水的遷移而引起。但不是由于水向外蒸發(fā)散失，而是因?yàn)樗嗨瘯r消耗水分造成凝膠孔的液面下降，形成彎月面，產(chǎn)生自干燥作用，混凝土體的相對濕度降低，體積減小。水灰比的變化對干燥收縮和自身收縮的影響正相反，當(dāng)混凝土的水灰比降低時干燥收縮減小，而自身收縮增大。如當(dāng)水灰比大于0.5時，其自干燥作用和自身收縮與干縮相比小得多；但當(dāng)水灰比小于0.35時，體內(nèi)相對濕度會很快降低到80%以下，自身收縮與干縮接近。自身收縮中發(fā)生于混凝土拌合后的初齡期，因?yàn)樵谶@以后，由于體內(nèi)的自干燥作用，相對濕度降低水化基本終止。在大體積混凝土里，即使水灰比不低，自身收縮量值也不大，但是它與溫度收縮疊加到一起，就要使應(yīng)力增大，所以在水利大壩施工時早就將自身收縮作為一項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行測定和考慮。現(xiàn)今斷面尺寸雖不大，且水灰比也不算小的混凝土，已達(dá)到必須解決水化熱及隨之引起的體積變形問題，以最大限度減少開裂影響，因而也需要像大壩一樣，需要考慮將溫度收縮和自身收縮疊加的影響，況且在這些結(jié)構(gòu)里，兩者的發(fā)展速率均要比大壩混凝土中快得多，激烈得多。還有塑性收縮，在水泥活性大、混凝土溫度較高，或者水灰比較低的條件下也會加劇引起開裂。因?yàn)檫@時混凝土的泌水明顯減少，表面蒸發(fā)的水分不能及時得到補(bǔ)充，這時混凝土尚處于塑性狀態(tài)，稍微受到一點(diǎn)拉力，混凝土的表面就會出現(xiàn)分布不規(guī)則的裂縫。出現(xiàn)裂縫以后，混凝土體內(nèi)的水分蒸發(fā)進(jìn)一步加快，于是裂縫迅速擴(kuò)展。所以混凝土澆注后要及早覆蓋。

2、溫差裂縫

混凝土內(nèi)外溫差過大會產(chǎn)生裂縫。其主要影響因素是水泥水化熱引起的混凝土內(nèi)部和混凝土表面的溫差過大。特別是大體積混凝土更易發(fā)生此類裂縫。大體積混凝土結(jié)構(gòu)一般要求一次性整體澆筑，澆筑后，水泥因水化引起水化熱，由于混凝土體積大，聚集在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā)，混凝土內(nèi)部溫度將顯著升高，而混凝土表面則散熱較快，形成了較大溫差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，此時，混凝齡期短，抗拉強(qiáng)度很低。當(dāng)溫差產(chǎn)生的表面抗拉應(yīng)力超過混凝土極限抗拉強(qiáng)度，則會在混凝土的表面產(chǎn)生裂縫。大體積混凝土施工，由于混凝土內(nèi)部與表面散熱速率不一樣，在其表面形成較大的溫差，從而引起較大的表面拉應(yīng)力。同時，此時混凝土的齡期很短，抗拉強(qiáng)度很低，溫差產(chǎn)生的表面拉應(yīng)力超過此時的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會在混凝土表面產(chǎn)生表面裂縫。此種裂縫一般產(chǎn)生在混凝土澆筑后的第3天（升溫階段）。混凝土降溫階段，由于逐漸降溫而產(chǎn)生收縮，再加上混凝土硬化過程中，由于混凝土內(nèi)部拌合水的水化和蒸發(fā)以及膠質(zhì)體的膠凝等作用，促使混凝土硬化時收縮。

3、安定性裂縫

安定性裂縫表現(xiàn)為龜裂，主要是因水泥安定性不合格而引起的。

4、支撐沉陷裂縫

新澆混凝土樓板易在模板、支撐變形的情況下產(chǎn)生裂縫。由于支撐的剛度不足或梁板支撐剛度差異較大，在荷載作用下變形沉陷，施工期間的過度震動使支撐剛度變異部位多次瞬間相對位移以及過早拆模等都可能使混凝土在發(fā)展足夠強(qiáng)度以支撐其自身重量之前產(chǎn)生裂縫。沉陷變形也是混凝土樓板裂縫開展的另一個常見原因。

五、裂縫的防治措施

1、設(shè)計(jì)措施 ：（1）精心設(shè)計(jì)混凝土配合比時，在保證混凝土具有良好工作性的情況下，應(yīng)盡可能的降低混凝土的單位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水膠比）二摻（摻高效減水劑和高性能引氣劑）一高（高粉煤灰摻量）”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，生產(chǎn)出“高強(qiáng)、高韌性、中彈、低熱和高極拉值”的抗裂混凝土。（2）增配構(gòu)造筋提高抗裂性能。筋應(yīng)采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應(yīng)在0.3～0.5%之間。（3）避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中，在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強(qiáng)措施。（4）在易裂的邊緣部位設(shè)置暗梁，提高該部位的配筋率，提高混凝土的極限拉伸。（5）在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮施工時的氣候特征，合理設(shè)置后澆縫，在正常施工條件下，后澆縫間距20～30m，保留時間一般不小于60天。如不能預(yù)測天氣，也可根據(jù)具體情況作設(shè)計(jì)變更。

2、施工措施：（1）嚴(yán)格控制混凝土原材料質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，選用低水化熱水泥，粗細(xì)骨料的含泥量應(yīng)盡量減少。（2）細(xì)致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，減少混凝土的坍落度，合理摻加塑化劑和減少劑。

3、綜合措施：

控制混凝土初始溫度。當(dāng)混凝土從零應(yīng)力溫度降低到混凝土開裂的溫度時，此刻的混凝土拉應(yīng)力超過了混凝土極限拉應(yīng)力。因此，通過降低混凝土內(nèi)的水化熱溫度（主要通過摻用高效減水劑減少用水，減少膠凝材料，多摻粉煤灰和礦物摻和料）和混凝土初始溫度（通過骨料水冷和風(fēng)冷降溫、加冰和加冷卻水拌和、各生產(chǎn)環(huán)節(jié)加強(qiáng)保溫以免冷量損失等措施，降低混凝土初始溫度），減少和避免裂縫風(fēng)險。

參考資料：

http：//www.sj52.com/html/list_500.html