混凝土的質量控制技術研究

王韶飛 曾世東

(西南林業大學土木工程學院，云南昆明 650224)

1 概述

隨著基礎建設及城市規模的不斷擴大，對混凝土的需求也日益擴大，并對混凝土的應用提出了更高的要求。混凝土質量的優劣，直接影響著工程的安全性、適用性和耐久性。在實際生產及施工中，混凝土的質量總會出現一些問題，這就需要認真分析，對混凝土的質量進行控制，來確保混凝土的質量。

2 原材料的質量控制

混凝土生產所用的原材料一般有水泥、砂、石、水、外加劑和粉煤灰等，它們的質量直接影響著混凝土的強度、剛度及安全性能，因此保證原材料的質量是生產的第一步。為確保混凝土的質量并充分合理的使用原材料，必須全面控制原材料的技術性能。

1)進場驗收。原材料進場時，應做好驗收工作。進場驗收的主要內容有核對原材料的品種、規格和數量;質量合格證;抽樣檢驗;生產供應單位的資質等。進場驗收質量合格的材料才能進場。質量不符合要求的材料應拒絕接收。

2)原材料臺賬管理。原材料進場驗收合格后，應分類儲存并完善原材料的管理臺賬。臺賬記錄的主要內容有原材料的種類、進貨時間、生產廠家、數量、品種、質量合格證編號、抽樣檢驗報告等。臺賬應填寫真實準確、項目齊全，并由專人保管。

3 混凝土的生產質量控制

3.1 拌合物的質量

混凝土拌合物的質量主要是指滿足拌合物在攪拌、運輸、澆筑、搗實及收面等生產工序中易于操作，達到質量均勻、不泌水、不離析的要求，以獲得良好的澆筑質量，從而保證混凝土的強度、耐久性等。拌合物質量主要檢驗項目有拌合物的和易性、水灰比等。

3.1.1 拌合物的和易性

拌合物的和易性是一項綜合的技術要求，是指混凝土拌合物能保持其組成成分均勻，不發生離析、泌水等現象，適于運輸、澆筑、搗實成型等施工作業，并能獲得質量均勻、密實的混凝土的性能。包括流動性、粘聚性和保水性。流動性是指拌合物在自重或機械振搗作用下，能夠產生流動，并均勻密實成型的性質。粘聚性是指拌合物組成材料之間有一定的粘聚力，不致產生分層和離析現象。保水性是指拌合物具有一定的保水能力，不致產生嚴重的泌水現象。一般采用坍落度實驗來檢驗拌合物這三方面的性質。影響拌合物和易性的因素主要有水泥漿的數量和稠度、砂率、時間和溫度。直接影響水泥漿數量和稠度的是用水量的多少，因為增加水泥漿用量和提高水灰比都會導致用水量增加。用水量的確定方法一般是根據設定的坍落度，結合粗骨料的最大粒徑，參照規范中的表格選用。砂率的大小會影響骨料的空隙率和表面積，進而影響水泥漿的用量，因此應采用合理的砂率值。拌合物的坍落度會隨著時間的推移、溫度的升高而逐漸減少，應根據環境溫度的變化，采取相應措施，避免坍落度損失過大。

3.1.2 拌合物的水灰比

水灰比是決定混凝土強度、耐久性的主要因素，直接影響混凝土的性能和經濟性。水灰比過小，即用水量較少時，拌合物過于干澀，將影響拌合物的流動性，還會影響粘聚性并導致水泥用量較大。水泥含量過多，會引起較大干縮，導致硬化后混凝土開裂，影響混凝土的強度和耐久性，并增加成本，影響經濟性。水灰比過大，將直接降低混凝土的強度，影響工程質量的安全性和耐久性。為保證混凝土的質量，必須嚴格控制好水灰比。根據理論計算，結合試配實驗，最終確定拌合物的水灰比。

3.2 混凝土的強度

混凝土的強度是混凝土極其重要的技術指標，包括抗壓強度、抗拉強度、抗折強度、抗剪強度和與鋼筋的粘結強度等。由于混凝土結構物主要利用其抗壓強度來承受荷載，抗壓強度比其他強度大得多，并且與其他強度有很好的相關關系，又便于實驗測量，所以常以抗壓強度為主要設計參數。

運用數理統計方法，通過混凝土強度的統計，計算平均強度和標準差，并用質量控制圖來衡量混凝土的生產質量水平。

3.2.1 統計方法應用

在某工程中，混凝土的強度等級為C40，取樣40組測得28 d抗壓強度值。抗壓強度值見表1。

表1 抗壓強度值統計 MPa

通過混凝土的強度統計，計算出混凝土強度的平均值，來判斷近期試驗混凝土平均強度值的高低，由此得出配制強度的控制水平。如果平均強度統計值過高，說明混凝土的配制強度偏高;在以后的配合比設計時應調整配合比，使強度值更加切合實際，降低生產成本。通過強度的標準差統計值可看出混凝土強度的離散程度，如果標準差過大，說明混凝土勻質性較差，反映出在生產過程中，原材料質量控制、配合比設計、操作人員技術水平等方面存在不穩定性，應查找原因并予以糾正。與前期的統計值進行比較，可看出調整后的效果，是否需要繼續進行調整。由此利用Minitab繪制混凝土強度的直方圖，見圖1。

圖1 混凝土強度直方圖

通過直方圖可看出，混凝土的強度基本處于正常狀態。

3.2.2 控制圖方法應用

控制圖是用于控制混凝土的生產過程狀態，保證混凝土質量的重要工具。控制圖可以起到預防為主、穩定生產和保證質量的作用。根據正態分布曲線的性質，質量特性值在μ±3σ范圍內的概率值是99.73%，如果取μ±3σ作為控制圖的上下控制界限，可使生產過程基本上實現受控的目的。對混凝土的質量特性采用均值—標準差控制圖。利用Minitab繪制混凝土強度的控制圖，見圖2。可以根據控制圖上點的排列，來判斷生產是否為控制狀態。由控制圖可見，混凝土強度和標準差都在控制線內，施工控制良好。

圖2 混凝土強度質量控制圖

3.3 混凝土的耐久性

混凝土的耐久性是指混凝土在實際使用條件下抵抗各種破壞因素的作用，長期保持強度和外觀完整性的能力。混凝土的耐久性質量控制指標一般包括混凝土的抗滲性、抗凍性、碳化、堿—骨料反應、氯離子侵蝕等。

4 現場控制

混凝土在施工過程中，實驗員應到現場觀察混凝土的變化，發現問題后應及時通知生產商進行調整。在有些施工條件下，由于運輸時間長、氣溫高或等待時間過長，會造成混凝土坍落度的損失，甚至會影響泵送施工，可以適量加入一些外加劑，但禁止施工人員自作主張，隨意加水，給混凝土帶來質量隱患。

5 結語

影響混凝土質量的因素多而復雜，進行混凝土的質量控制是一項技術性很強的工作。從混凝土生產的每個環節逐步入手，運用一些質量控制技術方法進行分析，對保證混凝土的質量有一定的作用。

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