高等级混凝土的施工质量控制探究

白云彪

摘 要 高等级混凝土因强度等级高、密实性能好、工作性好等诸多显著优势，而得以于高层建筑、路桥等建设项目中广泛实践应用。本文以问题为导向，从高等级混凝土常见施工质量问题出发，探讨了相应的质量控制策略，以供参考借鉴。

关键词 高等级混凝土;施工质量问题;控制策略

1高等级混凝土的常见施工质量问题

（1）塑性裂缝。由于高等级混凝土在施工过程中包含塑性阶段与硬化后阶段，这两个阶段极易由于混凝土主材或施工工艺的原因造成裂缝，因此，塑性裂缝也是高等级混凝土常见的质量通病之一。塑性裂缝指的是混凝土在凝结前的塑性阶段，混凝土表面失水过快从而导致的收缩裂缝。这类裂缝发生在混凝土硬化前，并且与失水原因紧密相关，因此，通常出现在比表面积较大的构件上，例如高等级混凝土梁板或墙体等。塑性裂缝的形态特征呈现多元化，例如形成方向不一致，长度、宽度不一致，深度范围较广，整体呈现龟裂形态。塑性裂缝的主要产生原因是在于失水，因此，施工时的气候环境会对该种裂缝的形成具有重大影响。统计数据表明，尤其是在气候干燥地区，或遇高温、大风等时期，高等级混凝土在进行浇捣施工后未及时覆盖保湿养护极易造成塑性裂缝[1]。

（2）干缩裂缝。混凝土在硬化过程中会由于水化热的原因带走大量水分，同时会存在着水分蒸发的情况，因此会进一步产生干燥收缩裂缝。干燥收缩裂缝与塑性裂缝产生的阶段不同，干燥收缩裂缝产生于养护结束后，此时由于已经脱离了保湿养护，因此干燥收缩裂缝的进展缓慢，通常出现是在养护结束后的一个月甚至到1年的时间跨度。干燥收缩裂缝形成的初期，其表现不明显，但是随着水分蒸发量的累积，干燥收缩量也逐步扩大，裂缝会逐渐显现出来。干燥收缩裂缝的形成与混凝土主材的选用有关，同时也与养护情况有着密切联系[2]。

（3）温度裂缝。同样由于混凝土的水化热导致内外表面温差过大，会形成温度收缩裂缝。水化热的过程中会放出大量热量，而高等级混凝土较普通混凝土而言会由于主材及断面尺寸的原因集聚大量热量在结构内部，并且难以散发，因此与外表面形成较大温差。混凝土内部由于热胀产生变形，而外部受到外界气温的影响产生冷缩现象，当混凝土内部的拉应力值超过了混凝土的极限抗拉强度时，裂缝就形成了。通常温度收缩裂缝与构件截面尺寸有密切关联，截面尺寸越大，收缩裂缝发生的概率越大。

2高等级混凝土的施工质量控制策略

2.1 优选适宜原材

（1）优选适宜水泥。由于水泥在进行拌和时会产生大量的水化热从而带走水分引起裂缝，因此，在水泥的选择上要重视对于水化热的控制，例如，可以优先选用普通水泥或硅酸盐水泥等中低热水泥，避免用快硬水泥，强度上为了达到C60高等级混凝土的要求，適配的水泥强度应为P42.5及以上。

（2）合理适配减水剂。为了增加混凝土流动性，便于施工，一般在高等级混凝土中会添加高效减水剂，优先选用非引气型减水剂，以有效提升高等级混凝土的强度。

（3）选择适宜骨料。在高等级混凝土中要选择合适的骨料进行拌和，骨料包括粗、细两种类型。粗骨料一般定义为粒径大于4.75mm的骨料，一般指碎石或卵石，而高等级混凝土宜采用10mm粒径的粗骨料，最大可以选用20～30mm粒径的粗骨料，可以选用石灰岩和花岗岩碎石（抗压强度在100Mpa-140Mpa之间），能确保高等级混凝土的强度。

（4）添加适宜外加剂。外加剂的添加会增加混凝土的特殊性能，例如改善和易性，降低沁水性等，能够抵抗粉煤灰或细矿渣在混凝土中的微集料效，减少泵送过程中的管道堵塞或者分层离析的风险。以在保证混凝土泵送的顺畅之外还能够有效保护混凝土泵机与输送管道，延长机械设备的使用寿命。与此同时，由于沁水性的降低，混凝土用水量也会减少，从而能够有效避免水分蒸发而产生的伸缩变化过大而导致的裂缝，减少塑性裂缝等质量通病的产生。

2.2 选定适宜配比

在确保优选原材料的前提下，高等级混凝土的配合比也对混凝土的强度以及质量有着重要影响，是确保达到设计强度的重要技术指标。因此，在进行配合比的计算与确定时需注意下述方面：

（1）根据结构设计要求及相关规范，统筹考虑项目现场施工气候温度等情况、运输条件，在实验室对高等级混凝土进行试配。当配合比确定后，为了确保准确性还应当进行重复试验，次数不小于6次，并且在重复试验的数据中应当体现其稳定性，平均值均不低于设计配制的强度。

（2）根据实验数据来计算用砂量，在计算时要注意考虑选用砂的含水率，砂率一般控制在28%～34%为宜，若采用混凝土泵送方式时可以适当提高至34%～44%。

（3）由于水灰比会对混凝土的流变性能以及硬化后的密实度等有重要影响，决定了混凝土的强度、耐久性等相关物理性能。水灰比过大会令混凝土拌和中容易出现离析现象，而水灰比过小会降低混凝土的强度，因此，要将水灰比控制在合理范围内，一般硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣水泥为0.44;火山灰水泥、粉煤灰水泥为0.46。

（4）水泥在混凝土中比例过少会引起胶结不足，而过大也会由于水化热原因放出大量热量而产生过量收缩，因此对于水泥用量的合理区间在于，高等级混凝土水泥用量最高不超过550kg/m3，另外水泥和矿物的掺和量总量最高不超过600kg/m3。

2.3 抓好运输管控

高等级混凝土较一般混凝土的运输要求高，因为高等级混凝土坍落度损失速率大，所以在进行运输时，要注意多工序之间的协调性，确保不因运输不当而造成损失。首先，要避免运输延误或工序衔接不当而产生中途停顿，运输过程中要保持低速持续搅拌直至进行施工浇捣为止，其次，高等级混凝土的搅拌与浇捣现场距离不可过远，尽量减少运输时间;最后，要合理安排卸料及浇捣顺序，保证卸料与浇捣流程的顺畅，各个环节衔接紧密，每个环节中转时间不超过1小时。

2.4 紧抓浇捣管控

高等级混凝土的施工浇捣主要包括下料与振捣两个环节，为避免在此阶段由于操作不当或其他技术原因产生混凝土裂缝，要重点关注两个环节的施工技术要点。首先，在进行混凝土下料时要控制速度，不可过快。振捣应当分次进行，一方面可以消除振捣不均、塑性沉降引起的胶结材料内部分层的情况，另一方面可以避免由于沁水而產生的通道，增加骨料的气密性，提高混凝土强度与抗裂性，有效避免出现混凝土裂缝[3]。

其次，在混凝土初次浇捣结束之后，在初凝前可以对混凝土进行复振，统计表明复振可以提高混凝土强度值5%～20%。在二次浇捣时，振动棒的插入深度应当保持插入前次浇筑面的5～10cm深度，从而增加两个浇捣层的整体性与密实性。振动器振捣时遵循“垂直振捣，快插慢拔”的原则进行，并要将混凝土中的气泡尽量排出，尤其在节点加强处。

另外，需要注意的是，由于高等级混凝土的胶凝材料组成复杂，骨料粒径较大，因此容易产生骨料下沉而浆液上浮的情况，若不及时处理会导致混凝土的结构不均匀，从而导致混凝土强度不足或产生收缩裂缝等问题。因此要注意通过均匀、多次振捣来提高混凝土的密实性，可以通过高频振捣器分层浇捣，避免出现漏振、过振的现象，观察混凝土表面无气泡冒出时说明振捣适宜。不正确的施工浇捣轻则会使混凝土产生表面裂缝，重则会由于混凝土强度不足而影响结构安全，因此，施工人员在进行高等级混凝土施工时要严格按照操作规程，保障施工质量。

2.5 做好后期维养

混凝土裂缝的产生与自然条件有着密切关系，例如温度、风速等都会使混凝土表面产生收缩。为了降低裂缝产生的可能性，应当在混凝土成型后做好养护工作，避免高温、大风造成的混凝土表面水分快速蒸发。对于一般混凝土而言养护工作最早应当在混凝土初凝时进行，而对于高等级混凝土，要提早进行养护工作，若出现“结皮”现象，意味着混凝土内部的水分已经开始大量流失。对于高强度混凝土养护工作应当在浇筑结束后的8小时内进行，可通过人工喷雾、浇水养护并覆盖保温保湿膜、围护挡风等方式进行养护，浇水养护时要注意保持混凝土表面湿润但不积水的状态，养护时长应当大于14d。当混凝土强度达到设计强度的70%时可以停止养护，若发现表面出现裂缝、泛白等现象，要立即采取措施并延长养护时间进行补救。

2.6 其他控制举措

除了上述工序之外，还要注意在其他特殊情况下的高等级混凝土施工要点，例如冬季、雨季施工。对于冬季施工，由于外部气温较低，因此应当为混凝土搅拌机搭设保温棚，用热水提前冲洗搅拌机内部，并且适当延长搅拌时间。若出现冰雪冻结现象，应提前清理再浇筑;混凝土应在及时浇筑完毕，并及时覆盖塑料薄膜保温保湿，拆模时间适当延长。

3结束语

随着建设项目难度的加大、结构使用及安全要求的增加，使得高等级混凝土得到了愈加广泛的应用。为保其构筑质量，相应施工、监管人员务须加大对高等级混凝土施工技术及质量控制的重视程度，通过技术与管理双重手段不断提升高等级混凝土的施工质量，进而为高等级混凝土施工质量夯实基础。

参考文献

[1] 郑和润，朱广波，郑国华，等.民用高层住宅建筑高标号混凝土浇筑质量控制研究[J].价值工程，2019，38（33）：7-8.

[2] 李流铝，曾度钢，曾鑫，等.浅谈控制高标号混凝土施工质量的几个关键问题[J].建材与装饰，2019，（23）：27-28.

[3] 肖熠晴，谢小芳，徐晶晶，等.浅谈超高强及高性能混凝土性能研究现状[J].河南建材，2020（6）：48-49.