建筑施工中混凝土质量控制措施研究

孙文婷 胡乐园

（1.山东滕建建设集团有限公司，山东 枣庄 277599；

2.山东正大建筑工程有限公司，山东 枣庄 277599）

随着社会的进步和城市建设的推进，建筑业已成为支撑经济发展的重要产业。在建筑建设过程中，混凝土发挥着不可替代的作用，其质量直接关系着工程的安全性、耐久性和使用性能[1-3]。然而，随着建筑规模的增大以及结构越来越复杂，混凝土生产、浇筑质量的标准也越来越高[4]。实际施工中，受到原材料质量不稳定、施工操作不规范、养护措施不到位等因素影响，施工后的混凝土存在开裂、强度不满足设计标准、表面质量差等问题，严重影响到工程质量[5]。而有效的混凝土质量控制措施不仅能够保证混凝土的性能稳定、提高建筑的安全性和耐久性，还能够减少因质量问题引发的工程事故，降低经济损失和社会风险[6-7]。

基于此，为保证工程建设中的混凝土质量，通过试验分析了砂率、水胶比、粉煤灰对混凝土性能的影响程度，为混凝土配合比的确定提供指导，并提出混凝土生产、浇筑以及养护阶段的质量控制措施。

1 工程概况

某小学教学楼工程，地下1层，地上4层，结构类型为框架剪力墙，建筑中主要承重构件为柱和墙，共需5500m3混凝土，设计混凝土等级为C60，控制其坍落度范围为180mm～220mm，通过汽车泵送的方式进行浇筑。施工场地与混凝土搅拌站的距离为5km，混凝土出站运送至施工现场需30min 左右。本项目所用混凝土要具有足够的强度和性能稳定性，同时，为了防止C60混凝土出现过大的坍落度损失，在设计混凝土配合比时应将坍落度损失问题考虑在内。出厂时混凝土的坍落度为240mm，10mm/h 为其损失率。可从保坍、降粘方面控制混凝土的坍落度，通过使用高品质外加剂、水泥、水等来改变砂率、粉煤灰含量，以此增强混凝土的各项性能，同时，也可通过优化混凝土生产、养护、建筑等环节来控制混凝土的施工质量。

2 试验材料和配合比

2.1 试验材料

2.1.1 矿粉、砂石和粉煤灰

试验所用矿粉为S95 矿粉，比表面积为425m2/kg，28d、7d活性指数分别为101%和85%，流动度为100%；所用砂石属于人工砂，石粉含量为4.3%，细度模数为2.7，含泥量和压碎值分别为0.2%和4.5%；所用粉煤灰为I 级F 类粉煤灰，烧失量、用水量比和细度分别为1.08%、94%和9.7%。

2.1.2 水泥和外加剂所用水泥类型为P·O 42.5，标准稠度用水量为28.5%，比表面积为364m2/kg，28d抗折和抗压强度分别为9.7MPa 和51.3MPa，7d 抗折和抗压强度分别为6.2MPa 和30.3MPa，终凝时间为266min，初凝时间为182min，安定性测试后能够达到使用要求；所用外加剂减水率为29%，搅拌用水为一般饮用水。

2.2 配合比

根据相关规范对混凝土配合比进行设计，根据试拌后确定配合比，具体见表1。对该配合比混凝土标准试样进行28d 抗压强度进行测试，实测抗压强度为78.4MPa，满足工程设计标准。

表1 混凝土设计配合比/kg/m3

3 不同因素对混凝土强度的影响

3.1 混凝土性能受砂率的影响

按照上述混凝土配合比，检测混凝土在36%、34%、32%、30%、28%砂率时的工作性能和抗压强度，混凝土试样为边长100mm 的正方体试块。试验时依次开展6次平行试验，表2为测出混凝土在各砂率下28d养护龄期的工作性能和抗压强度的具体结果。

表2 不同砂率下混凝土的各项性能

由表2 可以看出，混凝土28d 抗压强度、2h 坍落度和出厂坍落度均随砂率的增大而减小。这是由于随着砂率的增加，骨料的总表面积也随之增大，在水泥浆量一定时，骨料表面包裹的水泥浆会不断减少，增大了骨料的摩擦力，从而使新拌混凝土的流动性变差。同时也能看出，当砂率为32%时混凝土的流动性和拌合难度达到最佳状态，继续降低砂率也无法再提高混凝土的性能，并且会使混凝土抗压强度达不到设计标准，因此，当砂率为32%时，混凝土的流动性和强度最佳，混合料有较强的流动性，降低了浇筑难度。

3.2 混凝土性能受水胶比的影响

按照设计的混凝土配合比，检测混凝土水胶比为0.3、0.32、0.34时的混凝土抗压强度，试验时依次开展6次平行试验，表3为测出混凝土在各水胶比下28d养护龄期的工作性能和抗压强度的具体结果。

表3 不同水胶比下混凝土的各项性能

由表3可以得出，混凝土抗压强度随水胶比的减小而增大。这是由于当单位水泥用量一定时，随着水胶比的增大，单位用水量也随之增大，使水泥浆液越来越稀，增大了混凝土的坍落度；而混凝土水胶比越小，单位用水量也越少，水泥浆液也就越干，减小了混凝土的坍落度，因此可确定混凝土最佳水胶比为0.3。

3.3 混凝土性能受粉煤灰等级的影响

按照设计的配合比拌合混凝土时，粉煤灰等级选择II级和I级，试验时依次开展6次平行试验，表4为得出的28d两种粉煤灰混凝土的工作性能和抗压强度。由表4 可以看出，与II 级粉煤灰所配混凝土相比，使用I 级粉煤灰的混凝土具有流动性较好、强度大、坍落度损失小的优点。这是由于粉煤灰可以作为微集料代替水泥，优化混凝土的流动性。同时，高品质粉煤灰中的杂质和碳含量较低，活性较好，有助于混凝土早期强度和后期强度的发展。但在添加粉煤灰时，应控制在合适的比例范围内，避免出现粉煤灰掺入过多导致混凝土粘度下降，形成离析和泌水等现象，从而影响混凝土的抗压强度。

表4 不同粉煤灰等级下混凝土的各项性能

4 混凝土质量控制措施

4.1 生产控制措施

4.1.1 原材料控制

此次工程中所用混凝土等级为C60，其稳定性和强度易受外界环境和材料的影响，因此，制作混凝土时要控制好原材料的质量，进场时严格检查原材料品质，避免混凝土性能受到原材料的影响而出现缺陷。混凝土的主要原材料包括水泥、骨料（碎石和砂子）、外掺料和水等。其中，选择质量稳定、强度等级合适的水泥，确保其储存环境干燥，避免受潮，同时检测水泥的比表面积、细度、凝结时间、强度等，判断是否达到标准；对于骨料、碎石等骨料应质地坚硬、洁净，同时检测碎石和砂子的粒径分布、含泥量、含水量、坚固度、磨耗损失等；掺合料，如粉煤灰、矿粉等，根据上述试验结果应选择品质较好且稳定的外掺料，并合理控制掺量，并检测外掺料的温度、色泽、比表面积等。除此之外，在施工现场中应单独放置C60混凝土的原材料，避免受潮，做到专料专用。

4.1.2 控制混凝土配合比

确定混凝土的配合比时，应先明确项目中混凝土的强度、耐久性、工作性、成本等指标，考虑混凝土的坍落度、流动性，选择合适的水泥、骨料、掺合料和外加剂，并通过试验确定各成分的掺量，同时，需要考虑温度、湿度、气候等会对混凝土性能造成影响的外在因素。根据上述试验结果，在设计C60 混凝土的配合比时，应将砂率和水胶比控制在32%和0.3，外掺料粉煤灰等级为II级，具体配合比见表1。

4.1.3 混凝土拌合控制

搅拌过程中，应确保各种原材料的投料顺序和搅拌时间，确保混凝土充分搅拌并均匀混合，避免出现未搅拌均匀的情况，并应定期检查搅拌设备的运行状况，确保其正常运转。在搅拌过程中，应观察混凝土的工作性，如发现异常应及时调整配合比。

4.1.4 出厂检测和现场检测

混凝土在出厂前应检测其强度、坍落度等指标，合格后方可出厂，若检测结果不满足工程要求，不得出厂。混凝土出厂检测合格运送至施工现场时，各运输车辆均应携带20kg 以上的减水剂，便于调整坍落度。当混凝土运送至现场时，要对其进行现场检测，分析其在实际工程中的工作状态。由项目中的质检员检测混凝土的抗压强度、抗渗性能、耐久性等，如发现混凝土中存在裂缝、气孔等问题，应及时进行调整和优化。

4.2 混凝土浇筑和养护质量控制

4.2.1 浇筑质量

在浇筑前对模板安装、配筋、浇筑设备等进行检查，合理安排浇筑计划，包括浇筑面积、浇筑层次、施工工序等，并与技术人员进行沟通交底。严格按照设计混凝土配合比进行浇筑，防止浇筑过程中发生断料、过多积料等情况，严禁私自加水，同时控制混凝土的坍落度，确保混凝土的流动性和坍塌性符合工程要求。在浇筑混凝土后使用合适的振捣设备，严格控制振捣和压实的时间和数量进行振捣，确保混凝土充分密实且无气泡，振捣后通过托板对浇筑面进行抹压收面，避免形成干缩变形。除此之外，在浇筑时要防止混凝土内外温差过大，避免混凝土在温度应力的作用下开裂，影响混凝土的强度。

4.2.2 养护质量

由于C60 高强混凝土中水泥占比较多，内部会形成较为强烈的水化反应，使温度快速升高、水分蒸发速度变快。为避免混凝土浇筑后因内外温差过大和水分散失过快而开裂，应及时进行科学的养护，包括保湿、覆盖、遮阳等措施，以确保混凝土的早期强度和质量。特别是对柱、剪力墙等重要受力构件，须在混凝土具备一定强度后再拆除模板，并在模板拆除后及时覆盖棉被、毛毡等进行保湿养护，养护时间不得小于14d。

5 结语

为保证工程建设中混凝土的质量，通过试验分析了砂率、水胶比、粉煤灰对混凝土性能的影响程度，为混凝土配合比的确定提供了指导，同时，提出了混凝土生产、浇筑以及养护阶段的质量控制措施，主要得出以下结论：

（1）混凝土28d抗压强度、2h后坍落度和出场坍落度均随着其砂率的增大而减小，砂率为32%时混凝土的流动性和拌合难度达到最佳状态；通过减小混凝土水胶比，能够明显增大混凝土的抗压强度，提高结构的承载能力，混凝土最佳水胶比为0.3。

（2）与II 级粉煤灰所配混凝土相比，使用I 级粉煤灰的混凝土具有流动性较好、强度大、坍落度损失小的优点，但在添加粉煤灰时，应控制在合适的比例范围内，避免出现粉煤灰掺入过多导致混凝土粘度下降，形成离析和泌水等现象，从而影响混凝土的抗压强度。