混凝土施工質量全過程控制研究

周軍艷

摘 要：混凝土是建筑工程的主要結構材料，量大而面廣，合理選用原材料，科學優化配合比，嚴密做好施工控制，是保證混凝土質量、提高混凝土耐久性、提高工程使用年限的重要環節。文章對混凝土從原材料、配合比設計、運輸澆筑、養護以及驗收進行了全過程的質量控制。

關鍵詞：混凝土；質量控制；初步控制；生產控制；合格控制

混凝土是一種多相材料，若其中一項原材料達不到要求或比例不合適，均會對整個混凝土造成影響，從而引起混凝土的質量下降。現階段混凝土材料品質及配合比質量的波動比較大，輸送、澆筑、養護等施工工藝因素對混凝土質量也有較大的影響[1]。混凝土的質量是影響混凝土結構可靠性的一個重要因素，尤其是近幾年來，在我國出現了許多因混凝土施工質量問題造成的重大的事故，造成了巨大的經濟損失。因此需要對混凝土從原材料、配合比設計、運輸澆筑、養護驗收進行全過程的質量控制。

混凝土的質量控制，包括了混凝土質量的初步控制，生產控制和合格控制。在實際工程中，為保證結構的可靠性，必須對施工過程的各個工序包括原材料、混凝土拌合物及硬化后的混凝土進行必要的質量檢查和控制。

1 混凝土質量的初步控制

混凝土質量的初步控制，也是混凝土質量的前期控制，主要是指根據混凝土設計要求確定合理的原材料組成和各生產工序的最優工藝參數，它包括混凝土組成材料的質量檢驗與控制，混凝土配合比的設計、確定與控制等。

1.1 原材料組成對混凝土質量控制的影響

原材料的組成是混凝土質量控制的前提，保證建筑工程質量，關鍵是正確選擇材料、使用材料和進行合理的材料設計。

1.1.1 水泥

水泥作為混凝土的膠結材料，如何合理選用水泥，對保證工程質量有著重要的意義。影響水泥質量主要有以下因素。（1）水泥品種的選用。應根據混凝土質量要求，工程特點與環境條件等，正確選擇適當品種的水泥。如大體積混凝土量大，為防止水泥水化溫升過高，應選用水化熱小、放熱速率慢的中低熱硅酸鹽水泥，而不得使用硅酸鹽水泥。（2）水泥標號的選擇。應遵照滿足技術要求，經濟合理的原則。如以低標號水泥配制高強度等級混凝土，即使水泥用量較多，也難以達到設計強度等級的要求，在經濟上也不合理。（3）水泥堿含量是引起混凝土產生堿-骨料反應的條件之一，若使用的骨料有活性組分，水泥中堿含量不得超過0.6%（按Na2O+0.658K2O計算）。另外，水泥安定性、凝結時間及強度方面的性質，對混凝土結構工程的質量也有一定影響，也要予以關注。

1.1.2 拌合用水

混凝土拌合用水按水源可以分為飲用水、地表水、地下水、海水以及經過適當處理或處置后的工業廢水。混凝土拌合用水及養護用水的質量要求一般為：不得影響混凝土的和易性及凝結時間；不得有損于混凝土強度發展；不得降低混凝土的耐久性、加快鋼筋腐蝕速率；不得污染混凝土表面等。混凝土拌合用水的質量控制指標如表1所示。

1.1.3 砂

選用良好的砂級配是控制混凝土強度的重要指標。良好的級配可使砂的總空隙率較小，需要填充這些空隙的水泥漿體也較少，從而達到提高混凝土強度和節約水泥的目的。砂細度模數的大小也關系到混凝土性能，砂細度模數越小，比表面積越大，拌制混凝土時需要較多的水泥漿體包裹。拌制普通混凝土的用砂一般選用級配復合要求的中粗砂。砂含泥量過高會增加混凝土拌合物用水量，進而降低混凝土力學性能和耐久性，同時增大混凝土收縮值，因此對含泥量有所控制。

1.1.4 碎石

石子按產源不同分為卵石和碎石兩大類。卵石表面光滑，配制混凝土和易性較好，孔隙率小，但卵石與水泥漿體粘結性差，且卵石顆粒的堅硬程度不一；碎石是天然巖石經過人工或機械破碎、篩分而得到的，它強度一致，與水泥漿體粘結力強，一般高強混凝土宜采用碎石配制，以保證混凝土強度。粗骨料的強度、顆粒形貌、級配將直接影響混凝土強度、變形和耐久性。因此要有骨料中泥塊、硫化物和有機物等有害物質的含量應不超過有關規定。

1.1.5 外加劑

在選用外加劑時要深入調查研究，反復進行對比試驗，并復檢驗證，尤其要注意送試的小樣（供應商提供的試樣）的代表性與真實性，取得可靠的試驗資料后，好中擇優，予以采用。應注重外加劑和水泥及摻合料品種的相容性。

1.1.6 摻合料

在混凝土中摻加磨細粉煤灰、磨細高爐礦渣、硅灰等摻合料，可以改善混凝土和易性，提高后期強度，降低水化熱，減少收縮，抑制堿集料反應，提高耐久性。磨細粉煤灰具有活性效應、形態效應、微集料效應。粉煤灰的形態為多孔玻璃體微珠，在混凝土拌和物中起滾珠軸承作用，提高其流動性、擴展度，有利于泵送混凝土、水下自密實性混凝土施工。

1.2 配合比設計對混凝土質量控制的影響

根據《普通混凝土配合比設計規程》JGJ 55-2011規定，混凝土的施工配制強度

當采用非統計標準差和在一些特殊情況下，規范同時還規定：

這是為了使配制的混凝土在工程中使用時，混凝土抗壓強度的離散按正太分布處理，fcu，k定在0.05分位值，即要求強度標準具有95%的強度保證率，見圖1。從圖1中可以看出，將fcu，k加上就是1.645？滓為了確保施工配制強度與設計要求的正太母體的均值相一致。

我們曾做過一些調查，抽測了一些已建多年的工程和在建工程，發現被抽測的混凝土強度離散值較大，強度保證率不夠，致使個別工程使用才15a，就要進行修補，這樣不僅造成人力、財力損耗，而且還浪費社會資源。

2 混凝土質量的生產控制

混凝土質量的生產控制就是在混凝土的正式生產階段，按規定的控制標準，對混凝土性能進行經常性檢驗，及時糾正偏差，以保持生產過程中混凝土的穩定性。

2.1 混凝土拌制過程的質量控制

攪拌混凝土的目的是使所有骨料表面都裹滿水泥漿體，從而使混凝土各種材料混合成勻質體。攪拌均勻性與正確的攪拌方法、攪拌時間、進料順序等有關。投料順序正確可提高攪拌質量，常用的有一次投料法和二次投料法[2]。一次投料法是在上料中先裝石子再加水泥然后是砂子一次投入攪拌機中，投料前應加部分水，投料時砂子壓住水泥不致飛揚。對于強制式攪拌機應在投入原材料的同時緩慢均勻分散地加水。二次投料法是先向攪拌機內投入水和水泥待其攪均后，再投入砂、石，繼續攪拌到規定時間。這種投料方法可提高混凝土強度。但在實際操作中，如果攪拌時材料不按配合比規定計量或計量不準，混凝土質量還是無法保證。

2.2 混凝土運輸及澆筑過程中的質量控制

在運輸過程中，混凝土的混合料可能會產生分離，造成不均勻和失去連續性而形成分層離析現象。適當的配合比和合理的操作可以將其控制在允許的范圍內。為此必須強調混凝土的運輸時間。運輸時間過長不僅給澆筑帶來困難，而且澆筑后將會產生接茬不良的現象。因此，混凝土運輸的延續時間應按相應規定控制[3]。

混凝土的澆筑及振搗是混凝土工程中最為關鍵的工序，將直接關系到構件的強度和結構的整體性以及尺寸的準確與混凝土外觀等各項指標達到施工驗收標準。混凝土澆筑前應對模板鋼筋工序進行復核驗收。在混凝土澆筑前應對模板澆水。設計上鋼筋所規定的鋼筋直徑、級別、根數、形狀、位置等，施工時都不能有一點差錯，要按位布置，墊好保護層，不能踏彎懸挑構件上的鋼筋。為防止澆筑時混凝土產生離析現象，灌筑混凝土的自由下落高度，一般不宜超過2m[4]。澆筑混凝土應連續進行，如果間歇時間超過規范規定需留置施工縫。根據施工經驗，為了保證澆筑質量，必須控制混凝土每層的澆筑厚度，其厚度不宜超過規范規定。要正確掌握振搗工藝，在操作時為了防止上層表面混凝土先振搗而與下面的混凝土產生分層離析，振搗棒插入時要快插，為了使混凝土能填滿插孔，抽出時要慢拔，振動的時間應適當，一般振動的時間掌握在5～20s之間。若施工過程中某一部位混凝土漏振，該部分必然產生大蜂窩或孔洞等。這些是施工中特別要注意的。

3 混凝土質量的合格控制

為了保證混凝土的實際質量達到規定的合格質量水平，除了初步控制和生產控制外，在交付使用前，還應根據規定的質量驗收標準，進行合格控制，即合格評定或驗收。通常對混凝土質量的合格控制是通過對混凝土強度（主要指抗壓強度）這一重要技術指標來分析、判斷、評定的，因為它能較綜合的反映混凝土的各項質量指標[5]。

長期以來，在結構混凝土質量的檢測方面，我國一直沿用傳統的檢查方法，對混凝土的質量進行檢測。這種檢測方法是按規定的時間與數量在攪拌地點或澆筑地點抽取有代表性試樣，按標準方法制作的立方體試件，在規定的溫度和濕度環境下，養護28天時，進行強度實驗，按標準實驗方法測得的試件抗壓強度，也就是混凝土立方體抗壓強度，來評定結構構件的混凝土強度。用試件實驗測得的混凝土的強度指標，往往是與結構物中的混凝土的強度有一定差別。因此，國外直接在結構物上檢測混凝土質量的無損檢測技術，已成為混凝土質管理的重要手段，這一檢測技術已引起各國建筑工程界的重視和承認。

4 結束語

混凝土的質量控制必須是全程控制，不能僅以合格控制作為混凝土質量控制的唯一指標。在實際工程中，除了按照上述方法對混凝土工程進行質量控制外，還必須要做到“有標準、有體系、有制度”的“三有”體制。

搞好混凝土的質量控制必須要深入現場，了解混凝土工程施工的實際情況，抓住產生質量波動的主要因素和次要因素，通過分析研究，制定行之有效的施工方法，落實施工措施，做到交底明確，管理到位，使混凝土的質量波動在控制范圍以內，保證建筑物的合理使用壽命。

參考文獻

[1]宋功業，等.混凝土工程施工技術與質量控制[M].北京：中國建材工業出版社，2003.

[2]張傳倉，楊利民，趙世壯.高性能混凝土的質量控制[J].陜西建筑，2006，137（11）：35-37.

[3]鐘佳墻，李琛.淺談預拌混凝土質量控制工作[J].商品混凝土，2006，4：46-52.

[4]余斌.淺談預拌混凝土生產的質量管理[J].混凝土，2004，4：37-39.

[5]羅勤.關于混凝土強度檢測方法的探討[J].建筑結構，2010，S2：569-571.