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影响混凝土结构质量的因素分析 An a l y s i s o f F a c t o r s Af f e c t i n g Co n c r e t e S t r u c t u r a l Qu a l i t y 范永法冯向东 深圳市建工集团股份有限公司深圳5 1 8 0 4 8 摘 要： 从预拌混凝土原材料 的采购、配合比的设计 、原材料的储存 ，以及使用管理、生产和运输、泵送 、浇筑成型和 养护等方面分析了影响混凝土结构实体质量的因素 ，并提出确保混凝土结构实体质量的具体措施 ，供相关工程参考 。 关键词： 混凝土结构 质量 预拌混凝土 影响因素 分析 中图分类号： T U 7 5 5 7 文献标识码 B 【 文章编号 】 1 0 0 4 1 0 0 1 ( 2 0 1 2 ) 1 1 - 1 0 9 1 0 2 1 混凝土概述 现代混凝土的组成成分复杂 ，不是以往主要 由水泥、 砂 、 石 、 水 4种成分组成的混凝土 ， 而是掺加 了第 5 种组成 材料外加剂( 主要作 用是减水、 调节凝结时间、 保塑 ) 、 第 6 种组成材料矿物掺合料( 如粉煤灰和矿渣粉 ， 其主 要作用是降低单方混凝土的水泥用量、降低混凝土中水化 热、 改善混凝土的和易性、 提高硬化后混凝土的耐久性 ) 所 组成。 现在的混凝土都采用工厂集中搅拌 ， 然后 由运输车运 送到工地卸料 ，故混凝土从开始搅拌到泵送浇筑完成需持 续一段时间。另外 ， 现在的混凝土以泵送施工为主 ， 混凝土 拌合物的坍落度普遍偏大 ，但浇筑施工仍然按照传统的方 法进行。 如上所述 ， 影响混凝土结构实体质量因素非常多 ， 本文 从混凝土原材料的采购、 配合 比的设计、 原材料的储存和使 用、 生产和运输、 泵送、 浇筑 、 成型和养护等方面分析影响混 凝土结构实体质量的因素 ，并提 出采取具体的应对措施来 确保混凝土结构满足规范要求。 2 生产质量管理的影响 2 1 原材料的质量波动 ( a ) 进厂水泥的质量波动主要表现在水泥 2 8 d强度 、 水泥细度、 熟料矿物成分含量、 外掺料的质量波动以及 由此 引起的对外加剂的适应性的变化上。即使水泥品种和强度 等级相同 ，不同厂家的水泥在性能上往往也会存在很大的 差异， 如水泥的磨细细度、 外掺料的品种掺量等。实际生产 中在不改变混凝土配合比的情况下最好不随便更换水泥厂 作者简 介 ： 范永法 ( 1 9 6 5 一) ， 男 ， 研究生 ， 高级工程师 ， 一级建造师。 通讯地址 ： 广东省 深圳 市新 沙路 国都 高尔夫花 园二期 3楼 ( 5 l 8 0 4 8 ) 。 收稿 日期 ： 2 0 1 2 0 9 0 4 家。 对某一特定工程来说应该相对固定水泥厂家和品种 ， 需 要更换厂家或品种时 ， 应重新设计混凝土配合比， 严禁将不 同厂家的水泥混装在一个水泥罐 中。 ( b )目前粉煤灰的供应相当紧张 ，进厂粉煤灰 的质量 波动也很大 ， 主要表现在这一车粉煤灰是 级灰， 而下一车 可能就是级灰 ， 级灰和级灰的需水量比、 火 山灰性和 对外加剂的适应性差别较大，在生产时如不对混凝土配合 比作调整， 就会造成混凝土强度、 和易性的较大波动。 因此 ， 因尽量采购来源和质量稳定的粉煤灰 ，不同级别的粉煤灰 混装在一个粉煤灰罐 中时， 应都按质量差的粉煤灰使用， 同 时要密切注意混凝土的和易性。 ( C ) 外加剂厂的管理水平参 差不齐 ，主要表现在其减 水率的波动和与胶凝材料的适应性上。 ( d ) 粗骨料( 石子 ) 对混凝土质量的影响主要表现在供 应商提供的石子的级配不稳定 ，且有时候进厂的石子石粉 含量偏高 ，达到同样和 易性时连续级配碎石的砂率要小于 单粒级的碎石 ， 单方混凝土的用水量也要少一些 ， 两种石子 的配合 比是不同的。石子 中的石粉含量高时单方混凝土的 用水量也大。因此 ， 在采购石子 时要满足 d G d 5 2 2 0 0 6 普 通混凝土用砂、 石质量标准及检验方法标准。 ( e ) 在供应过程中的砂 子含泥量变化 、 含水率变化 、 细 度模数 的改变都会严重影响混凝土的拌合物质量。砂子的 细度模数变小时 ， 单方混凝土的用水量增加， 砂子变粗 时， 单方混凝土的用水量下降， 混凝土的和易性变差。 含泥量的 增加 ， 不仅增加单方混凝土的用水量 ， 而且会影响混凝土的 强度和耐久性。砂中氯离子含量的变化会影响硬化后混凝 土的耐久性 。因此 ， 在生产中要严格控制砂子的质量。 2 2 混凝土配合比的设计 在同样坍落度情况下 ， 混凝土的强度等级较低时 ， 拌合 物的粘聚性和保水性相对较差 ，主要原因是其中的粉体含 量较少 ： 混凝土强度等级很高 ( C 6 0 ) 时 ， 因其中粉体含量 建 筑 施 工第 3 4 卷第1 1 期I 1 o 9 1 高 ， 混凝土拌合物过于黏稠、 保水性好。混凝土强度等级较 低和混凝土强度等级很高时会导致混凝土的泵送性差。 混凝土强度等级低 、和易性差的混凝土不仅泵送性能 差 ， 而且浇筑成型时在结构中难于均匀密实分布。 相反混凝 土强度等级很高、 过于粘稠的混凝土泵送性能也很差， 且浇 筑成型时难以振捣密实。因此 ， 质量发生较大变化时， 应对 混凝土配合 比进行重新设计。 2 3 混凝土的生产管理 ( a )混凝土配合 比设计在两种情况 下会影响 生产 质 量 ： 第一 ， 由于水泥供应紧张 ， 生产过程 中临时更换 了水泥 厂家 ， 但是没有及时更换配合 比， 仍然按照原来的配合 比生 产混凝土 ； 另一种情况是 由于水泥罐倒不过来 ， 一个水泥罐 中装有不同厂家的水泥 ， 而试验室技术人员不知情 ， 或者不 知道什么时候该换配合比。 ( b) 当水泥供应紧张时 ， 有时水泥的储存时 间不够长 ， 进厂水泥的温度偏高 ，用这种水泥生产混凝土时造成混凝 土拌合物的温度偏高 ， 水泥的水化速度加快， 坍落度损失也 就加快。 ( C ) 在砂 的使用上不是先进先用 ， 而是先进的在 用， 网 IJ 进厂的也在用 ， 由于砂的含水率的波动， 造成混凝土强度的 波动、 混凝土拌合物和易性的波动。另外 ， 也可能在砂 石的 储存过程中砂仓混进了石子 ， 在石仓混进了砂子 ， 造成对混 凝土拌合物质量的影响。 ( d ) 有的混凝土搅拌站生产设备老化 ，生产设备工艺 落后 ， 生产计量设备误差较大， 引起混凝土拌合物和易性不 同程度的波动。 2 4 运输过程对混凝土质量的影响 从全部材料投入到搅拌机开始搅拌起 ，随着时间的延 长 ， 混凝土坍落度逐渐降低。环境温度、 所选 用的混凝土原 材料、 配合比设计等因素影响混凝土坍落度损失快慢 。 一般 环境温度高 ， 混凝土坍落度损失就快 ； 外加剂和胶凝材料的 适应性差 ， 坍落度损失就快 ； 外加剂掺量低 ， 坍落度损失就 快 ， 但是外加剂的掺量不能过大 ， 过大易引起混凝土拌合物 的分层离析 ， 在配合比设计时要综合考虑这些因素 ， 既要降 低成本 ， 又要保证混凝土拌合物性能 、 硬化混凝土的性能。 3 现场施工的影响 3 1 混凝土泵送 ( a ) 混凝土强度等级较低时 ，单方混凝土中的胶凝材 料 用量相对较少 ， 这时如果坍落度稍微偏大 ， 混凝土的和易 性就会变得很差 ， 且当粗骨料的级配较差时 ， 这种影响就更 加明显。 这样的混凝土泵送性能就很差， 泵送过程中经常会 引起堵泵 ， 或会引起混凝土在泵送过程中的分层离析 。 ( b) 高强混凝土( C 6 0 ) 如 果设计不 当， 过于黏稠 ， 泵 送就会很困难。 1 o 9 2 l 2 0 1 2 l 1 B u ild i n g C o n m c t io n ( C ) 长距离的泵送不仅对混凝土的均匀性有影 响， 同 时由于在泵管 中停留时间长 ， 加上泵管的暴晒， 会加大混凝 土的坍落度损失。 3 _ 2 混凝 土浇 筑 在浇筑过程 中，影响混凝土结构实体质量的因素主要 有 ： 布料方式、 落料高度、 振捣方式和时间。 ( a ) 现在施 工过程 中普遍装有布料机 ，输送泵混凝土 出口处相 当长一段泵管采用软管 ， 使布料尽可能均匀。 但有 时浇筑长墙和大面积板布料点数不够 ，采用振动棒赶料的 方式布料 ， 造成混凝土在结构中的分布不均匀， 离布料点远 的地方混凝土 中砂浆偏多，在布料点附近混凝土中的粗 骨 料含量偏多。 ( b ) 规范规定混凝土入模倾落 自由高度不应大于 2 m ， 在柱、 墙模板 内的倾落高度不应大于 3 m 。若高度太高就会 对楼板的 中 击就大 ， 同时会引起混凝土拌合物的分层离析。 ( C ) 墙 、柱等竖向构件 的混凝土一次性入模高度不应 超过 5 0 0 m m， 且入模速度应有专人监护 ， 严格控制在规定 的浇筑速度内； 平板模板上严禁超出设计荷载堆积混凝土。 ( d ) 大坍落度泵送混凝土的振捣 ， 稍不注意就会过振 ， 引起混凝土的分层离析。 当楼板混凝土的上表面砂浆偏多 ， 下表面石子偏 多，混凝土上表面很快开裂 ，且裂纹不断发 展 ， 最后裂纹沿楼板厚度贯通。因此 ， 施工时要控制混凝土 的振捣时间 ， 避免过振 ， 对楼板混凝土进行二次抹面 ， 初凝 后及时进行覆盖保湿养护 ， 尽量减少楼板混凝土的开裂。 3 3 混凝土养护 混凝土保湿养护的 目的是防止混凝土表面失水过快 ， 引起混凝土较大的干燥收缩和 自收缩， 使混凝土结构开裂。 另一方面 ， 混凝土表面失水过快， 不利于混凝土中胶凝材料 的水化 ， 使混凝土强度发展速度降低。 4 结语 预拌混凝土生产企业应加强预拌混凝土原材 料的采 购 、 储存、 使用管理 ， 确保投入生产的原材料质量满足设计 的配合 比要求。在供货合同中应 明确规定预拌混凝土的运 输 时间及预拌混凝土运输到施工现场后卸完料的时间， 同 时应在合 同中补充对预拌混凝土和易性 的现场验收规定。 要规范施工方对预拌混凝土的卸料、 泵送、 浇筑 、 成型的方 法 ， 确保预拌混凝土的卸料、 泵送 、 浇筑、 成型方法满足有关 标准规范的要求。 参 考 文 献 I 韩海峰， 吕伟 民， 尚建丽 高性能混凝土质量多级模糊综合评估体系的试 验研究 J 】 四川建筑科学研究， 2 0 0 1 ( 3 ) ： 4 3 4 6 2 】 王栋， 于洋， 吉旭 预拌混凝土质量可靠性评价体系的研究【 J 】 混凝土，2 0 1 2 ( 5 ) ： 1 0 5 - 1 0 7 ， 1 1 0 【 3 】 陈树亮混凝土碳化机理 、 影响因素及预测模型 J 1 _水利电力科技， 2 0 1 0 ( 2 ) ： 1 3-23