混凝土施工质量与施工工艺.doc

混凝土施工质量与施工工艺、振捣、养护、施工管理等各个方面密切相关，只有将每一个细节做好，才能保证混凝土的结构质量。试验检测工作涉及混凝土的原材料选择、设计配制和调整、生产、浇筑等工序。每个工序都需要有专业知识和高度敬业精神，才能解决和控制全过程中出现的难题。混凝土施工质量控制面临的矛盾1混凝土结构验收要求高与现场质量控制难度大的矛盾11混凝土质量要求高与原材料多而差的矛盾1）原材料质量存在地区差异与规范统一高标准的矛盾，如南北水泥及砂的质量差异。不同批次的原材料质量上的差异。2）新材料的适应性差与高性能混凝土质量要求高的矛盾。1.2 混凝土结构验收要求高与现场质量控制难度大的矛盾。 现在混凝土结构验收必检指标增加，有现场回弹测强、钢筋保护层厚度、氯离子渗透系数。这对混凝土结构施工过程中各环境控制提出了更高的要求。1.3专业技术人员缺乏和操作技能差与混凝土质量要求高的矛盾1）现场工程技术人员对于混凝土的基本性能了解不够透彻，混凝土振捣工人、抹面工人缺乏，操作技能差，在混凝土施工过程中盲目追求大坍落度和大流动度的混凝土，在低水胶比、大面积混凝土结构抹面时操作不规范，以洒水抹面来提高工作速度，严重影响结构的密实性，增加开裂风险。2）试验检测技术人员得不到足够重视，导致有经验的检测人员纷纷转行，新近试验人员，经验不足，对于材料变化，不能够做出正确的分析，无法及时调整混凝土的工作性能。1.4企业成本与质量控制的矛盾 由于建筑规模的扩大，工期紧，造成人员、设备增加，材料缺乏，导致工程成本增加与混凝土质量控制的矛盾。2原材料质量控制重点选用原材料时，首先应检测对结构耐久性、安全性有影响的主要参数，如碱含量、氯离子含量、强度等指标。其次还要考虑材料的一致性，施工过程中有很多材料会出现质量变化。2.1水泥1)水泥的新鲜程度和温度新鲜水泥生产后在12d左右温度较高，水化速度也快，对外加剂吸附量较大;与混凝土拌合物适应性也差，会出现拌合物需水量增加、坍落度损失大凝结时间短。2）水泥的颗粒和配方水泥中3-30m的颗粒主要起早强作用，应占90%以上，而大于60m的颗粒则对强度不起作用。但是小于10m颗粒需要水量大、水化速度快、流变性能差，其含量应小于10%。应注意水泥细度（比表面积）的波动范围。因太粗的水泥使混凝土拌合物生产泌水；过细的水泥使混凝土拌合物工作性能经时损失加大，也会引起混凝土硬化开裂。现在水泥厂几乎都加助磨剂以降低水泥生产耗能，应注意水泥厂助磨剂品种一致。加入助磨剂和掺合料的水泥与外加剂会出现各种不适用状况，最好让水泥厂保持水泥配方的稳定性，或提前调整好配合比。2.2粉煤灰1）外观和颜色 颜色可以间接反映炭含量的多少和细度，色度的变化对混凝土外观质量的影响很大，碳含量过高混凝土易出现滞后泌水现象。2）密度和堆积密度检测粉煤灰的密度和堆积密度可以初步的判断均匀性、粗细程度、原料品质。磨细的粉煤灰应注意在磨细时掺入其他辅助材料，这样会影响混凝土拌合物性能和耐久性。3）烧失量和需水量 这两个指标波动对混凝土拌合物性能影响很大，烧失量是碳含量的估计指标，碳含量高，需水量也高。如烧失量超过7%，就会严重影响混凝土的含气量。2.3矿渣粉1）矿渣粉掺量过多，使混凝土拌合物黏度过大，施工难度大。2）矿渣粉消化速度慢，凝结时间和养护时间有所延长。28d活性指数波动对海工混凝土强度的影响很大，早期强度的增长率一般与矿渣粉取代率成反比。特别是干湿养护，养护温度对早期强度影响很大。2.4外加剂适应性施工中，胶凝材料和外加剂适应性应在混凝土配合比设计前完成，这样才能正确选择水泥、掺和料和外加剂，并确定最优配合比。适应性差的有：骨料中水泥或水泥块的颗粒较细，吸附水和外加剂比水泥强，从而引起拌合物性能差；不同地方的水泥碱、硫含量不同，与聚羧酸外加剂的适应性差别较；新鲜水泥和温度使外加剂适应性差；掺和料中加入助磨剂时易出现不适；萘系外加剂碱含量高，易引起坍落度损失大；氨基磺酸盐外加剂容易使混凝土拌合物泌水。2.5骨料1）粗骨料的强度和弹性模量骨料的强度高，可配制强度更高的混凝土；在相同配合比重要条件下，骨料弹性模量高，混凝土弹性模量也高。2）粗骨料抗渗透性不同品种的骨料抗渗也不同。如有关资料显示石灰石总电荷为4500C，花岗石为5500C，砾石为6000C。抗渗透性随骨料最大粒径变大而下降。3）骨料级配和粒径骨料级配不合格、粒径偏大，中间容易出现“断档”、“离析”现象，特别是对海工高性能和大坍落度的水下混凝土拌合物性能影响很大。骨料粒径大小分布的不连续将增磊混凝土的渗透性。破碎卵石“光面率”应加强控制。4）含泥量注意细骨料含泥量波动太大对混凝土拌合性能、强度、耐久性指标（收缩、抗冻性等）的影响。聚羧酸外加剂对含泥量波动最为敏感。3配合比设计注意事项1） 配合比设计的依据是图纸设计要求、施工工艺特点、施工技术要求、混凝土搅拌能力、运输距离等，结合原材料质量情况配制不同等级混凝土。配合比必须满足设计要求，还应有一定的保证率。2）公路桥涵施工技术规范JTG/TF502011对胶凝材料总量要求低，但在工程实际应用中胶凝材料总量高于规范才能满足要求。如北方地区混凝土、水下基桩混凝土、高性能混凝土。当某些参数规范规定不符时，应提交相应的试验资料，与监理等主管单位沟通其可行性。3）应根据季节的变化设计不同配合比。冬季和夏季的气温有很大异，混凝土拌合物凝结时间、含气量、坍落度、强度、耐久性指标值会发生变化。高强高性能混凝土配合比各项指标应多次反复验证其稳定性。4）标准养护试件是配合比设计结果判定依据之一，非标准养护试件是现场结构施工依据之一。两者主要是温度、湿度差那份而导致强度增长不同。掌握标准养护和非标准养护试件强度的差异，有利于结构施工控制。5）原材料的规格、品质应与施工过程保持一致，避免坍落度、扩展度的设计值与施工值相差甚远，减小了质量控制难度。4混凝土拌制、运输、现场验收质量控质要点4.1混凝土生产和拌制1）设备的影响因素 可能出现搅拌机叶片的距离太大、搅拌机卸料门关闭不严，混凝土搅拌过程中胶凝材料、外加剂、水掺量不够等现象。不管是罐车运输或直接入模都要求混凝土的匀质性，避免混凝土拌合物性能波动太大影响混凝土密实性。注意晃动和高温条件下影响计量系统误差。2）确定合适的搅拌时间和投料顺序 当水泥C3A含量高、胶凝材料温度高时，外加剂尽量滞水掺入；搅拌时间太长的混凝土应拒绝使用。3）外加剂使用 注意外加剂的匀质性、稳定性、减水率、含气量等参数变化。当季节变换时应提前做好外加剂配方的微调工作；有引气要求的混凝土最好单独掺入，室内试拌和现场搅拌机拌制的混凝土含气量相差较大，应先做大样验证。高浓度外加剂应稀释后使用，才能保证混凝土拌合物稳定，特别是在计量的误差较大、材料质量不稳定情况下不宜使用高浓度外加剂。对存放时间太长的外加剂需做验证试验后方可使用。当存储罐中的外加剂出现分层和气温急剧下降时罐中出现沉淀，建议在使用前采取循环措施。严格控制缓凝外加剂、含气量高的外加剂超量掺加。萘系和聚羧酸的外加剂不能混用。4.2混凝土现场检测1）在浇注点检测坍落度、容重、含气量、入模温度，准确掌握混凝土性能指标的变化。同条件养护试件应做到真正的“同条件”。当采用低水胶比、有耐久性要求的混凝土制作试件时，在成型完后应立即覆盖保鲜膜，起到保水作用，同时预防水分蒸发产生通道。2)相同混凝土配合比在气温急剧变化、不同天气施工、施工面积不同的情况下，表面是否及时覆盖等因素影响下，凝结时间有很大差异，需要正确掌握才能提供施工工序需要的时间。4.3结构物现场回弹强度1)因混凝土结构表面湿度不够，使混凝土过是失水而影响强度的增长，回弹强度偏低。特别是北方低湿度的环境下，立柱和箱梁的回弹测强值偏低。2）如采用普通回弹测强曲线检测海工高性能混凝土结构，存在测强曲线和设备不匹配的问题。因海工高性能混凝土掺和料偏多使表面硬度低，中型回弹仪能量不足，反映不出真实值，并且回弹强度离散较大。高性能海工混凝土必须建立回弹专用曲线，需要采用重型回弹仪进行检测。5桥梁工程混凝土控制重点5.1水下桩混凝土水下桩基混凝土质量通病有：混凝土离析、灌注时不易翻动、桩顶浮浆过厚、桩底沉渣超标等。1）配合比设计 拌合物坍落度根据桩径、混凝土方量确定。根据经验，大直径、大方量的桩基混凝土流动直径不宜超过550mm，海工混凝土不宜超过600mm，且混凝土无“带帽”现象。判断混凝土工作性是否稳定是将其静置15min后观察有无板结现象。保证其流动性，胶凝材料总量不宜太低。海工混凝土容重2300kg/m3时，应注意强度下降情况。2）基桩成孔质量 终孔泥浆胶体率对混凝土浇注是否顺利影响较大；桩底沉渣和冬季钢护筒内的结冰增大孔中压力差，影响首批混凝土浇注过程中混凝土的翻动。3）混凝土施工控制 必须保证混凝土工作性稳定，坍落度等指标满足施工要求。清水桩对混凝土和易性要求更高，海工桩基应注意浆体过多、骨料下沉可造成桩顶标高测量不准。混凝土出厂时间过长而失去流动性应废弃，不能进行二次调整使用。5.2水下封底混凝土水下大面积封底混凝土的主要质量通病有：漏水、表面高差过大、拌合物流动半径小等。1）配合比设计 掌握施工时水下温度、材料温度、气温，避免试拌温度与使用温度相差太大，导致混凝土不凝结出现质量事故。检测流动性能保持时间和混凝土抗冲刷能力。2）拌合物性能 混凝土必须有好的流动性、和易性。根据经验，其工作性以4h的流动度保持能力作为判断依据。3）混凝土施工控制 应将试件放入围堰内水中同条件养护，测定试件的强度从而正确掌握封底混凝土抽水时间;浇注中应布置多个导管进行封底，各导管的入模混凝土流动度和方量应大致相同，保证流动半径覆盖完；封底首批流动度宜按下限控制，当浇注标高临近设计标高时，混凝土流动度控制在上限，并进行二次补混凝土，调整标高，以降低混凝土表面高差。5.3大体积承台混凝土大体积承台混凝土主要质量通病有：裂缝、混凝土顶面浮浆厚、泌水、冷缝、回弹强度低等。1）配合比设计 采用“双掺”或“多掺”方法降低混凝土水化热，并测定混凝土的水化热；宜采用60d或90d龄期评定。胶凝材料用量应尽量低，海工混凝土水胶比不能太低，凝结时间应满足温控需要。2）拌合物性能 重点控制拌合物温度和泌水现象。超长凝结时间拌合物易泌水。坍落度过大增加混凝土收缩，对混凝土防裂不利。3）混凝土施工控制 因混凝土浇注面太大不能及时覆盖，易导致结合面混凝土失水太快形成“千层饼”。当分层浇注并采用涂刷缓凝剂时，注意涂刷后凿毛时间且应冲洗干净。温控与养护严格按规定执行，并做好混凝土浇注前的热工计算工作，并注意通水降温时间和降温速率。浇注到承台顶面时应适当降低混凝土坍落度，最大限度地降低面层开裂和“浮灰”。5.4墩身、盖梁墩身混凝土质量通病有外观质量，如色差、砂线、气泡多或“烂根”现象等。1）配合比设计 重点考虑外观和回弹强度。试配后应做试验模型验证结构外观质量，同时确定施工中控制参数，如分层下料厚度、振捣时间、坍落度大小、试件强度与结构回弹强度等。2）混凝土施工控制 主要控制原材料质量波动和颜色变化，混凝土拌合物坍落度的均匀性、布料分层间隔、施工振捣时间、拆模和养护时间，坍落度太大或使混凝土中掺和料上浮。定期对结构进行回弹测强，如回弹强度与同条件养护试件抗压强度差异较大时，做好分析工作，或同监理工程师协商采用混凝土回弹专用曲线。坍落度和流动度不宜太大，便于入模振捣即可，否则易出现色差和回弹强度不高。在底部浇注一层同等级砂浆，解决好墩柱“烂根”现象，避免每节段底部接头漏浆。5.5支座垫石混凝土的质量通病有：养护不到位、回弹强度低等。因支座垫石是小型结构，其混凝土方量很小。不仅要控制坍落底，还要正确选择用振捣方式，保证混凝土的密实性和强度，并且不能忽略养护。5.6预应力箱梁预应力箱梁混凝土质量通病有：混凝土浇注时“翻浆现象”、结构面层强度低、面层开裂现象严重、浮浆厚；回弹强度低、锚头混凝土不密实、孔道压浆不密实等。1）配合比设计 凝结时间与单次施工时间匹配；解决高强、早强与开裂的矛盾。骨料粒径的选择应满足高性能和结构需要。预应力混凝土的含气量应满足相关规定。拌合物性能应有一定的“自密”性能。2）混凝土施工控制 预应力锚头位置混凝