混凝土施工质量全过程控制研究

周军艳

摘 要：混凝土是建筑工程的主要结构材料，量大而面广，合理选用原材料，科学优化配合比，严密做好施工控制，是保证混凝土质量、提高混凝土耐久性、提高工程使用年限的重要环节。文章对混凝土从原材料、配合比设计、运输浇筑、养护以及验收进行了全过程的质量控制。

关键词：混凝土；质量控制；初步控制；生产控制；合格控制

混凝土是一种多相材料，若其中一项原材料达不到要求或比例不合适，均会对整个混凝土造成影响，从而引起混凝土的质量下降。现阶段混凝土材料品质及配合比质量的波动比较大，输送、浇筑、养护等施工工艺因素对混凝土质量也有较大的影响[1]。混凝土的质量是影响混凝土结构可靠性的一个重要因素，尤其是近几年来，在我国出现了许多因混凝土施工质量问题造成的重大的事故，造成了巨大的经济损失。因此需要对混凝土从原材料、配合比设计、运输浇筑、养护验收进行全过程的质量控制。

混凝土的质量控制，包括了混凝土质量的初步控制，生產控制和合格控制。在实际工程中，为保证结构的可靠性，必须对施工过程的各个工序包括原材料、混凝土拌合物及硬化后的混凝土进行必要的质量检查和控制。

1 混凝土质量的初步控制

混凝土质量的初步控制，也是混凝土质量的前期控制，主要是指根据混凝土设计要求确定合理的原材料组成和各生产工序的最优工艺参数，它包括混凝土组成材料的质量检验与控制，混凝土配合比的设计、确定与控制等。

1.1 原材料组成对混凝土质量控制的影响

原材料的组成是混凝土质量控制的前提，保证建筑工程质量，关键是正确选择材料、使用材料和进行合理的材料设计。

1.1.1 水泥

水泥作为混凝土的胶结材料，如何合理选用水泥，对保证工程质量有着重要的意义。影响水泥质量主要有以下因素。（1）水泥品种的选用。应根据混凝土质量要求，工程特点与环境条件等，正确选择适当品种的水泥。如大体积混凝土量大，为防止水泥水化温升过高，应选用水化热小、放热速率慢的中低热硅酸盐水泥，而不得使用硅酸盐水泥。（2）水泥标号的选择。应遵照满足技术要求，经济合理的原则。如以低标号水泥配制高强度等级混凝土，即使水泥用量较多，也难以达到设计强度等级的要求，在经济上也不合理。（3）水泥碱含量是引起混凝土产生碱-骨料反应的条件之一，若使用的骨料有活性组分，水泥中碱含量不得超过0.6%（按Na2O+0.658K2O计算）。另外，水泥安定性、凝结时间及强度方面的性质，对混凝土结构工程的质量也有一定影响，也要予以关注。

1.1.2 拌合用水

混凝土拌合用水按水源可以分为饮用水、地表水、地下水、海水以及经过适当处理或处置后的工业废水。混凝土拌合用水及养护用水的质量要求一般为：不得影响混凝土的和易性及凝结时间；不得有损于混凝土强度发展；不得降低混凝土的耐久性、加快钢筋腐蚀速率；不得污染混凝土表面等。混凝土拌合用水的质量控制指标如表1所示。

1.1.3 砂

选用良好的砂级配是控制混凝土强度的重要指标。良好的级配可使砂的总空隙率较小，需要填充这些空隙的水泥浆体也较少，从而达到提高混凝土强度和节约水泥的目的。砂细度模数的大小也关系到混凝土性能，砂细度模数越小，比表面积越大，拌制混凝土时需要较多的水泥浆体包裹。拌制普通混凝土的用砂一般选用级配复合要求的中粗砂。砂含泥量过高会增加混凝土拌合物用水量，进而降低混凝土力学性能和耐久性，同时增大混凝土收缩值，因此对含泥量有所控制。

1.1.4 碎石

石子按产源不同分为卵石和碎石两大类。卵石表面光滑，配制混凝土和易性较好，孔隙率小，但卵石与水泥浆体粘结性差，且卵石颗粒的坚硬程度不一；碎石是天然岩石经过人工或机械破碎、筛分而得到的，它强度一致，与水泥浆体粘结力强，一般高强混凝土宜采用碎石配制，以保证混凝土强度。粗骨料的强度、颗粒形貌、级配将直接影响混凝土强度、变形和耐久性。因此要有骨料中泥块、硫化物和有机物等有害物质的含量应不超过有关规定。

1.1.5 外加剂

在选用外加剂时要深入调查研究，反复进行对比试验，并复检验证，尤其要注意送试的小样（供应商提供的试样）的代表性与真实性，取得可靠的试验资料后，好中择优，予以采用。应注重外加剂和水泥及掺合料品种的相容性。

1.1.6 掺合料

在混凝土中掺加磨细粉煤灰、磨细高炉矿渣、硅灰等掺合料，可以改善混凝土和易性，提高后期强度，降低水化热，减少收缩，抑制碱集料反应，提高耐久性。磨细粉煤灰具有活性效应、形态效应、微集料效应。粉煤灰的形态为多孔玻璃体微珠，在混凝土拌和物中起滚珠轴承作用，提高其流动性、扩展度，有利于泵送混凝土、水下自密实性混凝土施工。

1.2 配合比设计对混凝土质量控制的影响

根据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011规定，混凝土的施工配制强度

当采用非统计标准差和在一些特殊情况下，规范同时还规定：

这是为了使配制的混凝土在工程中使用时，混凝土抗压强度的离散按正太分布处理，fcu，k定在0.05分位值，即要求强度标准具有95%的强度保证率，见图1。从图1中可以看出，将fcu，k加上就是1.645？滓为了确保施工配制强度与设计要求的正太母体的均值相一致。

我们曾做过一些调查，抽测了一些已建多年的工程和在建工程，发现被抽测的混凝土强度离散值较大，强度保证率不够，致使个别工程使用才15a，就要进行修补，这样不仅造成人力、财力损耗，而且还浪费社会资源。

2 混凝土质量的生产控制

混凝土质量的生产控制就是在混凝土的正式生产阶段，按规定的控制标准，对混凝土性能进行经常性检验，及时纠正偏差，以保持生产过程中混凝土的稳定性。

2.1 混凝土拌制过程的质量控制

搅拌混凝土的目的是使所有骨料表面都裹满水泥浆体，从而使混凝土各种材料混合成匀质体。搅拌均匀性与正确的搅拌方法、搅拌时间、进料顺序等有关。投料顺序正确可提高搅拌质量，常用的有一次投料法和二次投料法[2]。一次投料法是在上料中先装石子再加水泥然后是砂子一次投入搅拌机中，投料前应加部分水，投料时砂子压住水泥不致飞扬。对于强制式搅拌机应在投入原材料的同时缓慢均匀分散地加水。二次投料法是先向搅拌机内投入水和水泥待其搅均后，再投入砂、石，继续搅拌到规定时间。这种投料方法可提高混凝土强度。但在实际操作中，如果搅拌时材料不按配合比规定计量或计量不准，混凝土质量还是无法保证。

2.2 混凝土运输及浇筑过程中的质量控制

在運输过程中，混凝土的混合料可能会产生分离，造成不均匀和失去连续性而形成分层离析现象。适当的配合比和合理的操作可以将其控制在允许的范围内。为此必须强调混凝土的运输时间。运输时间过长不仅给浇筑带来困难，而且浇筑后将会产生接茬不良的现象。因此，混凝土运输的延续时间应按相应规定控制[3]。

混凝土的浇筑及振捣是混凝土工程中最为关键的工序，将直接关系到构件的强度和结构的整体性以及尺寸的准确与混凝土外观等各项指标达到施工验收标准。混凝土浇筑前应对模板钢筋工序进行复核验收。在混凝土浇筑前应对模板浇水。设计上钢筋所规定的钢筋直径、级别、根数、形状、位置等，施工时都不能有一点差错，要按位布置，垫好保护层，不能踏弯悬挑构件上的钢筋。为防止浇筑时混凝土产生离析现象，灌筑混凝土的自由下落高度，一般不宜超过2m[4]。浇筑混凝土应连续进行，如果间歇时间超过规范规定需留置施工缝。根据施工经验，为了保证浇筑质量，必须控制混凝土每层的浇筑厚度，其厚度不宜超过规范规定。要正确掌握振捣工艺，在操作时为了防止上层表面混凝土先振捣而与下面的混凝土产生分层离析，振捣棒插入时要快插，为了使混凝土能填满插孔，抽出时要慢拔，振动的时间应适当，一般振动的时间掌握在5～20s之间。若施工过程中某一部位混凝土漏振，该部分必然产生大蜂窝或孔洞等。这些是施工中特别要注意的。

3 混凝土质量的合格控制

为了保证混凝土的实际质量达到规定的合格质量水平，除了初步控制和生产控制外，在交付使用前，还应根据规定的质量验收标准，进行合格控制，即合格评定或验收。通常对混凝土质量的合格控制是通过对混凝土强度（主要指抗压强度）这一重要技术指标来分析、判断、评定的，因为它能较综合的反映混凝土的各项质量指标[5]。

长期以来，在结构混凝土质量的检测方面，我国一直沿用传统的检查方法，对混凝土的质量进行检测。这种检测方法是按规定的时间与数量在搅拌地点或浇筑地点抽取有代表性试样，按标准方法制作的立方体试件，在规定的温度和湿度环境下，养护28天时，进行强度实验，按标准实验方法测得的试件抗压强度，也就是混凝土立方体抗压强度，来评定结构构件的混凝土强度。用试件实验测得的混凝土的强度指标，往往是与结构物中的混凝土的强度有一定差别。因此，国外直接在结构物上检测混凝土质量的无损检测技术，已成为混凝土质管理的重要手段，这一检测技术已引起各国建筑工程界的重视和承认。

4 结束语

混凝土的质量控制必须是全程控制，不能仅以合格控制作为混凝土质量控制的唯一指标。在实际工程中，除了按照上述方法对混凝土工程进行质量控制外，还必须要做到“有标准、有体系、有制度”的“三有”体制。

搞好混凝土的质量控制必须要深入现场，了解混凝土工程施工的实际情况，抓住产生质量波动的主要因素和次要因素，通过分析研究，制定行之有效的施工方法，落实施工措施，做到交底明确，管理到位，使混凝土的质量波动在控制范围以内，保证建筑物的合理使用寿命。

参考文献

[1]宋功业，等.混凝土工程施工技术与质量控制[M].北京：中国建材工业出版社，2003.

[2]张传仓，杨利民，赵世壮.高性能混凝土的质量控制[J].陕西建筑，2006，137（11）：35-37.

[3]钟佳墙，李琛.浅谈预拌混凝土质量控制工作[J].商品混凝土，2006，4：46-52.

[4]余斌.浅谈预拌混凝土生产的质量管理[J].混凝土，2004，4：37-39.

[5]罗勤.关于混凝土强度检测方法的探讨[J].建筑结构，2010，S2：569-571.