混凝土作为一种建筑材料问世以来,已有一百多年的历史,混凝土结构具有易加工、能耗低、耐久性好、与钢材等结合性好、适宜于大规模生产等特点,因此成了现代结构不可缺少的工程结构材料。尤其是随着禁用实心砖政策的出台,混凝土的需求量越来越大,但是随着混凝土使用量的增加,混凝土的缺陷也逐渐暴露出来,给工程和建筑物造成了无法挽回的损失。因为混凝土拌合物的性能直接关系到混凝土是否能达到预期的强度和耐久性。因此必须从源头控制混凝土的质量。
一、在现场拌制混凝土应注意以下几个问题:
1、充分认识配合比设计的重要性
根据设计要求的混凝土强度等级,正确确定混凝土配制强度是保证混凝土质量的前提和重要手段。考虑到施工中的诸多不确定因素,规范规定混凝土的配制强度应比设计强度等级提高一定数值,其提高值应与相应的强度保证率达到95%相适应,即由下式确定:
fcu,o≥fcu,k+1.645σ
式中fcu,o —— 混凝土的施工配制强度(N/mm2)
fcu,k —— 设计的混凝土强度标准值(N/mm2)
σ —— 生产单位的混凝土标准差的历史统计水
平或按规范给定的混凝土强度标准差(N/mm2)许多施工单位为追求利润,盲目降低成本,现场任意改动混凝土配合比,此项规定尽人皆知,但却屡有违犯,导致施工配制强度有名无实。
2、原材料把关不严,劣质材料屡有进场
混凝土是由胶结材料(水泥)、粗细集料和水,有时加一定外加剂,按一定比例配制,经搅拌、捣实成型、养护硬化而成的一种人造石材,因此混凝土质量的好坏与混凝土的组成材料有直接关系。
(1)水泥的作用主要是胶结作用,水泥品质能影响水泥凝胶的组分、结构和数量;在水泥水化反应中要释放能量并导致混凝土的温升速度。混凝土的发热正比例与水泥含量。进而能影响到混凝土的干缩性能,直接关系到混凝土的质量。
(2)粗细集料是组成混凝土的骨料,它占混凝土体积很大部分,骨料本身虽多不收缩,却可抑制水泥不收缩;骨料的含泥量影响拌合水量,对混凝土抗裂影响很大。骨料含泥量太大,混凝土早期失水收缩会很大,易出现早期裂缝,同时由于骨料的含泥量会大大降低混凝土的抗拉强度,对预防混凝土的裂缝也是十分有害的。
(3)外加剂品种很多,质量差异很大,选用时要特别慎重,由于外加剂生产利润高,市场严重混乱。甚至有伪劣产品。最突出的问题是有些施工单位还没有计量装置,使掺加计量失控导致混凝土拌合物坍落度不稳定而影响混凝土施工质量。总之,原材料把关不严,潜在的危害性会很大。
3、混凝土的搅拌时间没有引起足够重视
搅拌对保证混凝土的匀质性有关键性意义。因此不能忽视搅拌时间的影响。一般地对于普通混凝土,搅拌时间与混凝土变异系数的关系如下图所示:
由上图可见,普通混凝土的搅拌时间需达75 秒,才能得到最小变异系数。那么对于高性能混凝土,由于水灰比低,又增加了象粉煤灰、减水剂等一些外加剂,增加了许多组分,如果搅拌时间不足,会很明显地影响混凝土拌合物的匀质性。混凝土质量均匀性愈差,混凝土开裂倾向愈大,直接影响工程质量。
4、混凝土的入模温度偏高
由于混凝土拌合物自身因素(水化热)和客观因素如:太阳辐射引起的温度升高均可导致混凝土的入模温度高。
二、以上问题的防治办法
1、对混凝土配制强度和配合比实行动态管理
(1)参照施工单位资质等级确定标准差σ,因为标准差是混凝土施工配制的重要影响参数,也是其强度保证率能否达到95%的重要条件。如生产单位无历史统计资料时,σ 可参照下表取用混凝土强度标准差参考值:
(2)混凝土质量受水泥品种质量、粗细骨料的粒径、掺合料的品种质量、性能、掺加量有关。
(3)气温、季节的变化对混凝土配合比也有很大关系。因此必须及时了解原材料质量的信息,根据实际变化情况及时调整配合比,才能保证混凝土的配制强度不降低而且性能良好。
2、对配制混凝土原材料的质量管理
(1)水泥应选用旋窑生产、质量稳定的水泥,小厂生产的水泥一般质量不稳定。加强抽样检测、现场取样,确保原料符合标准规范要求。如因存储不当引起质量有明显降低或水泥出厂超过三个月时,应在使用前对其质量进行复验,并按复验的结果使用;采用低水化热水泥并加入合适的外加剂。
(2)用级配良好、粘结度高、强度高的砂石骨料;采用含泥量少的砂石,应按品种、规格分别堆放,不得混杂。在其装卸及存储时,应保持洁净,太脏的要冲洗;混凝土施工规范中,对含砂率有控制范围,有的砂粒径细,且含量偏高,细度模数低,影响实际含砂率的准确性。
(3)必须了解不同品种外加剂的性能和掺量比例,并对其质量检测,以防用错品种和使用伪劣产品。应注意减水剂的掺量受环境气温变化的影响很大。应随气温的变化加以调整,以保证坍落度在控制范围之内。
综上所述,生产混凝土都必须从原材料到施工,坚持质量第一,重视现场技术服务,与设计、施工人员一起把好质量关,只有这样,才能使混凝土的发展得到满意的效果。