浅谈C50钢筋(预应力)混凝土的质量控制

李 光

(海南公路工程公司)

海南省C50混凝土使用的范围很广，不同的部位有不同的特殊要求，比如钢管模混凝土要求必须是膨胀混凝土;比如在海水环境里的墩柱必须是抗渗等级很高的抗渗混凝土。例如，三亚潮见桥的墩柱;琼州大桥的钢管拱混凝土;C50也广泛使用在预应力梁板，从原材料的控制、配合比的优化，到现场施工的控制，作出总结。

1 原材料的控制

(1)砂选用砂对高性能﹑高强度混凝土宜选用细度模数为2.9 ～2.6 的中砂。级配良好，泥块含量在I 类。(2)碎石，选用碎石，岩石的抗压强度与混凝土强度等级规范规定不小于1.5，但设计要求基本都按不小于2 倍。碎石洁净，含泥量必须小于0.5%，碎石针片状小于5%。用组成的混凝土骨架为连续级配，级配范围在5 ～25 mm 为好。(3)掺合料，混凝土中宜加入适量优质的粉煤灰，选用掺合料F 类粉煤灰，确认是Ⅰ﹑Ⅱ级粉煤灰，其掺量宜根据混凝土的性能要求通过试验确定，且不宜小于胶凝材料总量的20%，根据经验掺量宜在10%以内。(4)外加剂，选用减水剂，要求是高强减水剂，应选用减水率高、坍落度损失水、能适量引气，与水泥之间具有良好的相容性，能明显必改善或提高混凝土强度、耐久性，能且质量稳定的产品。

2 C50混凝土配合比设计的优化

(1)水胶比的控制，首先水胶比控制在≤0.36 的范围内。常用的商混凝土的坍落度是12 ～14 cm，接近泵送混凝土的配合，用水量为175 kg/m3。要采用高强减水剂，来减少用水量，从而有效地控制水胶比。

(2)混凝土工作性能，通过改善混凝土的配合比及拌和物的工作性能、力学性能，提高混凝土粘聚性、保水性，控制混凝土的坍落度及坍落度损失，根据施工工艺的要求，通过调整用水量和胶凝材料用量。

(3)水泥用量，作为C50混凝土的胶凝材料，是强度的关键所在，通过确保混凝土强度，调整水泥用量，经济合理地控制水泥用量，降低成本，控制在480 kg 以内，拌和料(F 类Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰)在10%以内.避免水泥量过大，水热化大造成混凝土收缩开裂，养护不足，混凝土开裂或强度偏低。

3 商品混凝土拌合站存在问题

(1)所用预制梁配合比无法确认，施工中无施工单位人员现场监控，故拌和站配合比数据可随时修改，无法取信。

(2)料场没有标识牌，不同粒径不同碎石、砂场的碎石、砂堆放没有明确的隔挡，易造成混淆。

(3)所用碎石10 ～20 mm 的粗集料范围是单粒级配，分级尺寸不衔接，且所用碎石存在风化现象。

(4)所使用的砂存在泥块含量大于1.0%，细集料技术指标是Ⅲ类，不适合在预制梁中使用。

(5)配合比所用F 类粉煤灰无法确认是Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰。经取样试验，该粉煤灰细度为85%，远大于Ⅲ级粉煤灰≤45%的标准。据多方面了解核实，有些粉煤灰供应商强行在粉煤灰中掺石粉。虽然目前的商品混凝土普遍掺石粉，且掺拌适量的石粉对混凝土有利，但粉煤灰中掺石粉则没法确认粉煤灰的等级，同时石粉质量也无法确认(目前海南预应力混凝土用粉煤灰至少是Ⅱ级以上)，故应确定粉煤灰等级、石粉是否合格并分开存贮使用为好。

4 施工队预制场浇筑混凝土存在问题

(1)比较典型的质量事故是有一个项目，预应力梁板张拉出现拉裂现象，事后分析才发现浇筑是由二次加水混凝土离析现象、强度不足，造成梁板张拉拉裂。且二次加水现象在施工当中时有发生，比如拌和站每发1 车混凝土为13 m3，而施工现场采用吊斗施工，13 m3浇筑完成需要1 个多h，当浇筑到后几方料时，混凝土塌落度损失太大，必须加减水剂提高塌落度才能从车上放下，而现场抽取的液体减水剂含固量22.5%，所以多加的水会影响混凝土强度且混凝土在运输车中搅拌也不可能均匀。

(2)经常发生使用与配合比不同的碎石现象，配合比为玄武岩，而现场使用的是有风化的花岗岩，据了解，当浇筑到该片梁后期才发现混凝土使用的玄武岩碎石量不足，最终只有用花岗岩碎石替代。

(3)裂缝出现可能原因①由于商品混凝土细料偏多，现场可能存在过振现象造成细骨料上浮，粗骨料下降，而细集料比表面积大，吸附水泥过多，水泥水化热过大;②因砂中泥块含量大造成含泥量过大;③或因混凝土浇筑造成钢筋骨架上浮，保护层过薄，使梁混凝土体表面开裂;④由于商品混凝土站水泥使用量大，水泥陈化时间短也是没有“压包”，如水泥一出厂刚运到商品混凝土站就用于预制梁浇筑，水泥水化热大，也易出现开裂;⑤养护问题，因混凝土多数用的是缓凝剂，且又掺有石粉。故凝结时间较长，所以也应加强养护时间，否则也易开裂。

(4)混凝土强度问题，由于缺乏该商品混凝土的测强曲线，可随梁体浇筑制作多组试件，同条件下养护，在平时现场检查时，可即时弹击养护试件及梁体，再用压力机对养护试验试件进行立方体抗压强度检测，得出的强度进行比对，见表1。

表1 C50混凝土抗压强度统计分析数据表

5 C50混凝土强度偏低、裂缝现象等质量危害的控制

由于混凝土材料组成特点及物理力学性质决定其微观裂缝是客观存在的，但其有害程度是可以控制的。商品混凝土由于其流动性大，用水量多等特点，更易出现裂缝，因而对施工要求则更应严格。只有在混凝土施工的各个环节采取严格的质量控制措施，才能有效避免有害裂缝等质量问题的发生。

(1)加强对新拌C50钢筋(预应力)混凝土的质量控制拌和的管理，建立对原材料的隔挡及分类存放。对每批进场原材料都要进行检测及监控，确保材料合格才使用。在混凝土浇筑施工时，应有施工单位试验人员在拌和站监控所需混凝土是否按配合比拌和并制作试件。混凝土的组成和配合比，水灰比控制在≤0.35 的范围内，单位应力的徐变与水灰比呈近似直线关系。使用外加剂的减水率大于20%以上，对混凝土强度增长的作用才明显，也是说不能将增加水泥用量作为提高混凝土强度的唯一途径。通过掺外加剂、掺Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰掺量控制在10%以内，对新拌混凝土，发挥粉煤灰的“形态效应”，同时粉煤灰中富含的球状玻璃体对浆体起到“润滑作用”，使混凝土得到最佳的流动性和黏聚性。

(2)由于混凝土用集料级配越好，所组成的混凝土骨架越稳定，抵抗变形能力越好。混凝土中集料没有徐变，集料的体积比越大，俆变越小，当集料含量由60%增加到75%，徐变可减少50%，同时，最佳砂率在36 ±2%为好，有效地控制混凝土硬化后裂缝的产生;集浆比用75:25 为好，有了集料的良好级配，密度大，弹性模量高，对收缩产生制约作用就越大。施工当中应选用连续级配的粗集料进行配合比设计，取消不知等级掺合料的粉煤灰组分。如列表2。

表2 C50混凝土各种材料用量控制数据表

(3)改进施工工艺及延长养护时间，如混凝土一次可装7 m3左右进行混凝土浇筑，现场做试验混凝土体以确定振动棒振动时间及养护时间。

(4)混凝土初凝前要及时反复抹压，使已已出现的塑性收缩裂缝愈合，如表面已开始硬结，人力抹不动时，可采用二次振捣的方法，趁初凝前水泥晶胚刚开始形成，使重新组成的混凝土结构进一步密实化，然后再抹压1 ～2 遍。

(5)C50钢筋(预应力)混凝土的构件的各种原材料，均符合规定要求，对进场时要分批检验，要求结果是符合国家、行业标准的规定。对构件进行回弹强度、钻芯样强度抗压及裂缝检测，结果是混凝土强度达58 MPa 以上，裂缝控制在《公路桥规》规定(预应力)钢筋(预应力)混凝土的构件的允许范围内。有效地控制C50混凝土强度偏低、出现严重裂缝的现象。

［1］田克平.公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50－2011)［S］.人民交通出版社，2011.

［2］中华人民共和国交通部标准.混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204－2002)［S］.2012.

［3］公路工程集料试验规程(JTG E42－2005)［S］.人民交通出版社，2005.