施工过程中混凝土的质量事故和控制措施分析

应志平

摘要:本文分析了混凝土强度及主要影响因素,阐述了施工过程中混凝土的质量事故,提出了具体的控制措施,供大家参考。

关键词:混凝土工程;质量事故;施工控制;水灰比

1前言

混凝土是由水泥、砂、石子和水(有时加外加剂),按一定比例配合搅拌而成,把它灌入不定形模板,经振捣密实和养护凝固后就形成坚硬如石的混凝土构件,混凝土的抗压强度较高,但抗拉强度较低,容易因受拉而断裂。因此合理的用料和正确的施工是混凝土质量控制的关键。

2混凝土强度及主要影响因素

2.1混凝土质量指标

混凝土质量的主要指标之一是抗压强度,从混凝土强度表达式不难看出,混凝土抗压强度与混凝土用水水泥的强度成正比,按公式计算,当水灰比相等时,高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。

所以混凝土施工时切勿用错了水泥标号。另外,水灰比也与混凝土强度成正比,水灰比大,混凝土强度高,水灰比小,混凝土强度低,因此,当水灰比不变时,企图用增加水泥用量来提高温凝土强度是错误的,此时只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收缩和变形。要控制好混凝土质量,最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比两个主要环节。加强原材料管理,混凝土材料的变异将影响混凝土强度。

2.2水泥的质量控制

水泥品种较多,按用途和性能分为通用水泥、专用水泥及特种水泥。通用水泥主要用于一般土建工程。包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤硅酸盐水泥以及复合硅酸盐水泥。在使用水泥的时候必须区分水泥的品种及强度等级掌握其性能和使用方法,根据工程的具体情况合理选择与使用水泥,这样既可提高工程质量又能节约水泥。

在施工过程中还应注意以下几点:

运到工地的水泥,应按标明的品种、强度等级、生产厂家和出厂批号,分别储存到有明显标志的仓库中,不得混装;水泥在运输和储存过程中应防水防潮, 已受潮结块的水泥应经处理并检验合格方可使用;水泥库房应有排水、通风措施,保持干燥。堆放袋装水泥时,应设防潮层,距地面、边墙至少30cm,堆放高度不得超过1 5袋,并留出运输通道。

2.3 骨料的质量控制

粗骨料对混凝土强度也有一定影响,当石质强度相等时,碎石表面比卵石表面粗糙,它与水泥砂浆的粘结性比卵石强,当水灰比相等或配合比相同时,两种材料配制的混凝土,碎石的混凝土强度比卵石强。因此我们一般对混凝土的粗骨料控制在3.2cm左右,细骨料品种对混凝土强度影响程度比粗骨料小, 因此,砂石质量必须符合混凝土各标号用砂石质量标准的要求。由于施工现场砂石质量变化相对较大, 因此现场施工人员必须保证砂石的质量要求,并根据现场砂含水率及时调整水灰比, 以保证混凝土配合比,不能把实验配比与施工配比混为一谈。砂石骨料是混凝土最基本的组成成分。

通常lm3的混凝土需要1.5m 的松散砂石骨料 骨料的质量好坏直接影响混凝土强度、水泥用量和混凝土要求,从而影响建筑物的质量和造价。为此,在建筑工程施工中应统筹规划,认真研究砂石骨料储量、物理力学指标、杂质含量及开采、储存和加工等各个环节。

使用的骨料应根据优质、经济、就地取材的原则进行选择。可以选用天然骨料、人工骨料,或者互相补充。选用人工骨料时,有条件的地方宜选用石灰岩质的料源。

3 外加剂使用不当而造成质量事故

3.1 此类事故的表现

3.1.1 混凝土浇筑后,局部或大部长时间不凝结硬化。

3.1.2 已浇筑完的混凝土结构物表面鼓包。

3.2 避免这类质量事故发生必须重视的问题

3.2.1 外加剂与水泥的适应性。外加剂进场后,首先检查是否有出厂合格证,然后进行试配,掌握其特性:坍落度的耗时损失、凝结时间、减水率等,以确定能否使用;对于硬石膏作调凝剂的水泥,这点尤其重要,以免混凝土搅拌成后,发生速凝或坍落度损失过快的问题。

3.2.2 外加剂的每一次投料,都必须严格按照配合比计量。计量器具必须经常进行校验,保证其灵敏度和准确度。

3.2.3 粉状外加剂要保持干燥状态,防止受潮结块。已经结块的粉状外加剂,应烘干、碾碎,过0.6 mm筛后使用,以免含未碾成粉状的颗粒遇水膨胀,造成混凝土表面鼓包。

4 因混凝土出现裂缝而造成的质量事故

混凝土裂缝主要分为三类:一是由外部荷载(包括施工和使用阶段的静荷载、动荷载)引起的裂缝。二是内部应力(包括温度变化、体积收缩、不均匀沉降、化学反应等)引起的裂缝。三是由施工操作(如制作、脱模、养护、堆放、运输、吊装等)不当引起的裂缝。这里仅对内部应力引起的裂缝进行探讨。

4.1 内部应力引起裂缝的原因

4.1.1 温度变化

混凝土由于温度变化发生体积变形、膨胀或收缩,这是材料固有的物理特性。当这种体积变化受到约束时就会产生内应力,这种应力如果超过了混凝土的抗拉强度,就会引起开裂。

例如大体积混凝土浇筑后,在硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,使混凝土表面与内部温差很大,如果内外表面温差超过25℃时,就会产生裂缝;有的体积较大或者较长的混凝土结构,在施工后几天或几十天中出现大量裂缝;有的在现浇楼板四周的墙体上出现的水平或斜裂缝。这些都是因为温度变化引起的裂缝。

4.1.2 体积收缩

混凝土的收缩分为自身收缩,即水泥水化作用引起的体积收缩;塑性收缩,即在初凝结过程中发生化学的收缩;炭化收缩,即二氧化碳与水泥水化物发生化学反应引起的收缩、干缩;湿度收缩,即混凝土中多余水分蒸发,随着温度降低体积减少而发生的收缩,其收缩量占整个收缩量的绝大部分。收缩使混凝土的体积变小,在其内部也会产生内应力,当这种应力超过了混凝土的抗拉强度时,也会引起混凝土裂缝。

例如,有的混凝土结构体积并不大,但在混凝土终凝后,表面却出现了大量不规则的裂缝;有的在楼板拆模后,发现板和梁交界处出现的水平裂缝;有的结构较长,在冬季忽然降温或夏季突然降暴雨后,在混凝土构件表面出现的裂缝。这些大多是由于收缩引起的裂缝。

4.1.3 不均匀沉降

如果结构物的基础不牢固,发生了不均匀沉降,导致结构变形,也会在其内部产生应力而造成混凝土构件开裂。这种情况在日常工作中也会时有发生。

4.1.4 化学反应也会引起混凝土开裂

例如,碱骨料反应将引起混凝土体积膨胀而产生裂缝。氯离子的侵蚀引起钢筋锈蚀也会造成混凝土开裂。

5 混凝土的施工质量控制

5.1 混凝土搅拌施工要点

搅拌混凝土前,加水空转数分钟,将积水倒净,使拌筒充分润湿。搅拌第一盘时,考虑到筒壁上的砂浆损失,石子用量应按配合比规定减半。搅拌好的混凝土要做到基本卸尽。在全部混凝土卸出之前不得再投入拌合料,未经试验人员同意不得随意加减用水量。严格掌握混凝土材料配合比,在搅拌机旁挂牌公布,并经常保持准确。

5.2 混凝土的浇筑质量要求

浇筑混凝土时,应注意防止混凝土的分层离析,混凝土拌合物运至浇筑地点后,应立即浇筑入模,混凝土由料斗,漏斗内卸出进行浇筑混凝土的高度不得超过3m,否则应采用串筒、斜槽、溜槽等下料。

浇筑混凝土应连续进行。如必须间歇时间宜缩短,应在前层混凝土凝结之前,将次层混凝土浇筑完毕。混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不得超过规范规定,当超过规定时间必须设置施工缝。

浇筑竖向结构混凝土前,底部应先填以50 mm～100 mm厚与混凝土成分相同的水泥砂浆,防止出现蜂窝、麻面。

混凝土在浇筑及静置过程中,应采取措施防止产生裂缝,混凝土因沉降及干缩产生的非结构性的表面裂缝,应在混凝土终凝前予以修整。在浇筑与拄和墙连成整体的梁和板时,应在拄和墙浇筑完毕后停歇1 h～1.5 h,使混凝土获得初步沉实后,再继续浇筑,以防止接缝出现裂缝。

6结束语

因此,保证混凝土的工程质量,既是一个技术问题,又是一个管理问题,必须以规范、规程为标准,严格操作、科学管理,用认真的态度控制好每一个环节,只有这样,才能够真正做到“百年大计,质量第一”。