施工過程中混凝土的質量事故和控制措施分析

應志平

摘要:本文分析了混凝土強度及主要影響因素,闡述了施工過程中混凝土的質量事故,提出了具體的控制措施,供大家參考。

關鍵詞:混凝土工程;質量事故;施工控制;水灰比

1前言

混凝土是由水泥、砂、石子和水(有時加外加劑),按一定比例配合攪拌而成,把它灌入不定形模板,經振搗密實和養護凝固后就形成堅硬如石的混凝土構件,混凝土的抗壓強度較高,但抗拉強度較低,容易因受拉而斷裂。因此合理的用料和正確的施工是混凝土質量控制的關鍵。

2混凝土強度及主要影響因素

2.1混凝土質量指標

混凝土質量的主要指標之一是抗壓強度,從混凝土強度表達式不難看出,混凝土抗壓強度與混凝土用水水泥的強度成正比,按公式計算,當水灰比相等時,高標號水泥比低標號水泥配制出的混凝土抗壓強度高許多。

所以混凝土施工時切勿用錯了水泥標號。另外,水灰比也與混凝土強度成正比,水灰比大,混凝土強度高,水灰比小,混凝土強度低,因此,當水灰比不變時,企圖用增加水泥用量來提高溫凝土強度是錯誤的,此時只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收縮和變形。要控制好混凝土質量,最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比兩個主要環節。加強原材料管理,混凝土材料的變異將影響混凝土強度。

2.2水泥的質量控制

水泥品種較多,按用途和性能分為通用水泥、專用水泥及特種水泥。通用水泥主要用于一般土建工程。包括硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤硅酸鹽水泥以及復合硅酸鹽水泥。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,這樣既可提高工程質量又能節約水泥。

在施工過程中還應注意以下幾點:

運到工地的水泥,應按標明的品種、強度等級、生產廠家和出廠批號,分別儲存到有明顯標志的倉庫中,不得混裝;水泥在運輸和儲存過程中應防水防潮, 已受潮結塊的水泥應經處理并檢驗合格方可使用;水泥庫房應有排水、通風措施,保持干燥。堆放袋裝水泥時,應設防潮層,距地面、邊墻至少30cm,堆放高度不得超過1 5袋,并留出運輸通道。

2.3 骨料的質量控制

粗骨料對混凝土強度也有一定影響,當石質強度相等時,碎石表面比卵石表面粗糙,它與水泥砂漿的粘結性比卵石強,當水灰比相等或配合比相同時,兩種材料配制的混凝土,碎石的混凝土強度比卵石強。因此我們一般對混凝土的粗骨料控制在3.2cm左右,細骨料品種對混凝土強度影響程度比粗骨料小, 因此,砂石質量必須符合混凝土各標號用砂石質量標準的要求。由于施工現場砂石質量變化相對較大, 因此現場施工人員必須保證砂石的質量要求,并根據現場砂含水率及時調整水灰比, 以保證混凝土配合比,不能把實驗配比與施工配比混為一談。砂石骨料是混凝土最基本的組成成分。

通常lm3的混凝土需要1.5m 的松散砂石骨料 骨料的質量好壞直接影響混凝土強度、水泥用量和混凝土要求,從而影響建筑物的質量和造價。為此,在建筑工程施工中應統籌規劃,認真研究砂石骨料儲量、物理力學指標、雜質含量及開采、儲存和加工等各個環節。

使用的骨料應根據優質、經濟、就地取材的原則進行選擇。可以選用天然骨料、人工骨料,或者互相補充。選用人工骨料時,有條件的地方宜選用石灰巖質的料源。

3 外加劑使用不當而造成質量事故

3.1 此類事故的表現

3.1.1 混凝土澆筑后,局部或大部長時間不凝結硬化。

3.1.2 已澆筑完的混凝土結構物表面鼓包。

3.2 避免這類質量事故發生必須重視的問題

3.2.1 外加劑與水泥的適應性。外加劑進場后,首先檢查是否有出廠合格證,然后進行試配,掌握其特性:坍落度的耗時損失、凝結時間、減水率等,以確定能否使用;對于硬石膏作調凝劑的水泥,這點尤其重要,以免混凝土攪拌成后,發生速凝或坍落度損失過快的問題。

3.2.2 外加劑的每一次投料,都必須嚴格按照配合比計量。計量器具必須經常進行校驗,保證其靈敏度和準確度。

3.2.3 粉狀外加劑要保持干燥狀態,防止受潮結塊。已經結塊的粉狀外加劑,應烘干、碾碎,過0.6 mm篩后使用,以免含未碾成粉狀的顆粒遇水膨脹,造成混凝土表面鼓包。

4 因混凝土出現裂縫而造成的質量事故

混凝土裂縫主要分為三類:一是由外部荷載(包括施工和使用階段的靜荷載、動荷載)引起的裂縫。二是內部應力(包括溫度變化、體積收縮、不均勻沉降、化學反應等)引起的裂縫。三是由施工操作(如制作、脫模、養護、堆放、運輸、吊裝等)不當引起的裂縫。這里僅對內部應力引起的裂縫進行探討。

4.1 內部應力引起裂縫的原因

4.1.1 溫度變化

混凝土由于溫度變化發生體積變形、膨脹或收縮,這是材料固有的物理特性。當這種體積變化受到約束時就會產生內應力,這種應力如果超過了混凝土的抗拉強度,就會引起開裂。

例如大體積混凝土澆筑后,在硬化期間水泥放出大量水化熱,內部溫度不斷上升,使混凝土表面與內部溫差很大,如果內外表面溫差超過25℃時,就會產生裂縫;有的體積較大或者較長的混凝土結構,在施工后幾天或幾十天中出現大量裂縫;有的在現澆樓板四周的墻體上出現的水平或斜裂縫。這些都是因為溫度變化引起的裂縫。

4.1.2 體積收縮

混凝土的收縮分為自身收縮,即水泥水化作用引起的體積收縮;塑性收縮,即在初凝結過程中發生化學的收縮;炭化收縮,即二氧化碳與水泥水化物發生化學反應引起的收縮、干縮;濕度收縮,即混凝土中多余水分蒸發,隨著溫度降低體積減少而發生的收縮,其收縮量占整個收縮量的絕大部分。收縮使混凝土的體積變小,在其內部也會產生內應力,當這種應力超過了混凝土的抗拉強度時,也會引起混凝土裂縫。

例如,有的混凝土結構體積并不大,但在混凝土終凝后,表面卻出現了大量不規則的裂縫;有的在樓板拆模后,發現板和梁交界處出現的水平裂縫;有的結構較長,在冬季忽然降溫或夏季突然降暴雨后,在混凝土構件表面出現的裂縫。這些大多是由于收縮引起的裂縫。

4.1.3 不均勻沉降

如果結構物的基礎不牢固,發生了不均勻沉降,導致結構變形,也會在其內部產生應力而造成混凝土構件開裂。這種情況在日常工作中也會時有發生。

4.1.4 化學反應也會引起混凝土開裂

例如,堿骨料反應將引起混凝土體積膨脹而產生裂縫。氯離子的侵蝕引起鋼筋銹蝕也會造成混凝土開裂。

5 混凝土的施工質量控制

5.1 混凝土攪拌施工要點

攪拌混凝土前,加水空轉數分鐘,將積水倒凈,使拌筒充分潤濕。攪拌第一盤時,考慮到筒壁上的砂漿損失,石子用量應按配合比規定減半。攪拌好的混凝土要做到基本卸盡。在全部混凝土卸出之前不得再投入拌合料,未經試驗人員同意不得隨意加減用水量。嚴格掌握混凝土材料配合比,在攪拌機旁掛牌公布,并經常保持準確。

5.2 混凝土的澆筑質量要求

澆筑混凝土時,應注意防止混凝土的分層離析,混凝土拌合物運至澆筑地點后,應立即澆筑入模,混凝土由料斗,漏斗內卸出進行澆筑混凝土的高度不得超過3m,否則應采用串筒、斜槽、溜槽等下料。

澆筑混凝土應連續進行。如必須間歇時間宜縮短,應在前層混凝土凝結之前,將次層混凝土澆筑完畢。混凝土運輸、澆筑及間歇的全部時間不得超過規范規定,當超過規定時間必須設置施工縫。

澆筑豎向結構混凝土前,底部應先填以50 mm～100 mm厚與混凝土成分相同的水泥砂漿,防止出現蜂窩、麻面。

混凝土在澆筑及靜置過程中,應采取措施防止產生裂縫,混凝土因沉降及干縮產生的非結構性的表面裂縫,應在混凝土終凝前予以修整。在澆筑與拄和墻連成整體的梁和板時,應在拄和墻澆筑完畢后停歇1 h～1.5 h,使混凝土獲得初步沉實后,再繼續澆筑,以防止接縫出現裂縫。

6結束語

因此,保證混凝土的工程質量,既是一個技術問題,又是一個管理問題,必須以規范、規程為標準,嚴格操作、科學管理,用認真的態度控制好每一個環節,只有這樣,才能夠真正做到“百年大計,質量第一”。