淺談C50鋼筋(預應力)混凝土的質量控制

李 光

(海南公路工程公司)

海南省C50混凝土使用的范圍很廣，不同的部位有不同的特殊要求，比如鋼管模混凝土要求必須是膨脹混凝土;比如在海水環境里的墩柱必須是抗滲等級很高的抗滲混凝土。例如，三亞潮見橋的墩柱;瓊州大橋的鋼管拱混凝土;C50也廣泛使用在預應力梁板，從原材料的控制、配合比的優化，到現場施工的控制，作出總結。

1 原材料的控制

(1)砂選用砂對高性能﹑高強度混凝土宜選用細度模數為2.9 ～2.6 的中砂。級配良好，泥塊含量在I 類。(2)碎石，選用碎石，巖石的抗壓強度與混凝土強度等級規范規定不小于1.5，但設計要求基本都按不小于2 倍。碎石潔凈，含泥量必須小于0.5%，碎石針片狀小于5%。用組成的混凝土骨架為連續級配，級配范圍在5 ～25 mm 為好。(3)摻合料，混凝土中宜加入適量優質的粉煤灰，選用摻合料F 類粉煤灰，確認是Ⅰ﹑Ⅱ級粉煤灰，其摻量宜根據混凝土的性能要求通過試驗確定，且不宜小于膠凝材料總量的20%，根據經驗摻量宜在10%以內。(4)外加劑，選用減水劑，要求是高強減水劑，應選用減水率高、坍落度損失水、能適量引氣，與水泥之間具有良好的相容性，能明顯必改善或提高混凝土強度、耐久性，能且質量穩定的產品。

2 C50混凝土配合比設計的優化

(1)水膠比的控制，首先水膠比控制在≤0.36 的范圍內。常用的商混凝土的坍落度是12 ～14 cm，接近泵送混凝土的配合，用水量為175 kg/m3。要采用高強減水劑，來減少用水量，從而有效地控制水膠比。

(2)混凝土工作性能，通過改善混凝土的配合比及拌和物的工作性能、力學性能，提高混凝土粘聚性、保水性，控制混凝土的坍落度及坍落度損失，根據施工工藝的要求，通過調整用水量和膠凝材料用量。

(3)水泥用量，作為C50混凝土的膠凝材料，是強度的關鍵所在，通過確保混凝土強度，調整水泥用量，經濟合理地控制水泥用量，降低成本，控制在480 kg 以內，拌和料(F 類Ⅰ、Ⅱ級粉煤灰)在10%以內.避免水泥量過大，水熱化大造成混凝土收縮開裂，養護不足，混凝土開裂或強度偏低。

3 商品混凝土拌合站存在問題

(1)所用預制梁配合比無法確認，施工中無施工單位人員現場監控，故拌和站配合比數據可隨時修改，無法取信。

(2)料場沒有標識牌，不同粒徑不同碎石、砂場的碎石、砂堆放沒有明確的隔擋，易造成混淆。

(3)所用碎石10 ～20 mm 的粗集料范圍是單粒級配，分級尺寸不銜接，且所用碎石存在風化現象。

(4)所使用的砂存在泥塊含量大于1.0%，細集料技術指標是Ⅲ類，不適合在預制梁中使用。

(5)配合比所用F 類粉煤灰無法確認是Ⅰ、Ⅱ級粉煤灰。經取樣試驗，該粉煤灰細度為85%，遠大于Ⅲ級粉煤灰≤45%的標準。據多方面了解核實，有些粉煤灰供應商強行在粉煤灰中摻石粉。雖然目前的商品混凝土普遍摻石粉，且摻拌適量的石粉對混凝土有利，但粉煤灰中摻石粉則沒法確認粉煤灰的等級，同時石粉質量也無法確認(目前海南預應力混凝土用粉煤灰至少是Ⅱ級以上)，故應確定粉煤灰等級、石粉是否合格并分開存貯使用為好。

4 施工隊預制場澆筑混凝土存在問題

(1)比較典型的質量事故是有一個項目，預應力梁板張拉出現拉裂現象，事后分析才發現澆筑是由二次加水混凝土離析現象、強度不足，造成梁板張拉拉裂。且二次加水現象在施工當中時有發生，比如拌和站每發1 車混凝土為13 m3，而施工現場采用吊斗施工，13 m3澆筑完成需要1 個多h，當澆筑到后幾方料時，混凝土塌落度損失太大，必須加減水劑提高塌落度才能從車上放下，而現場抽取的液體減水劑含固量22.5%，所以多加的水會影響混凝土強度且混凝土在運輸車中攪拌也不可能均勻。

(2)經常發生使用與配合比不同的碎石現象，配合比為玄武巖，而現場使用的是有風化的花崗巖，據了解，當澆筑到該片梁后期才發現混凝土使用的玄武巖碎石量不足，最終只有用花崗巖碎石替代。

(3)裂縫出現可能原因①由于商品混凝土細料偏多，現場可能存在過振現象造成細骨料上浮，粗骨料下降，而細集料比表面積大，吸附水泥過多，水泥水化熱過大;②因砂中泥塊含量大造成含泥量過大;③或因混凝土澆筑造成鋼筋骨架上浮，保護層過薄，使梁混凝土體表面開裂;④由于商品混凝土站水泥使用量大，水泥陳化時間短也是沒有“壓包”，如水泥一出廠剛運到商品混凝土站就用于預制梁澆筑，水泥水化熱大，也易出現開裂;⑤養護問題，因混凝土多數用的是緩凝劑，且又摻有石粉。故凝結時間較長，所以也應加強養護時間，否則也易開裂。

(4)混凝土強度問題，由于缺乏該商品混凝土的測強曲線，可隨梁體澆筑制作多組試件，同條件下養護，在平時現場檢查時，可即時彈擊養護試件及梁體，再用壓力機對養護試驗試件進行立方體抗壓強度檢測，得出的強度進行比對，見表1。

表1 C50混凝土抗壓強度統計分析數據表

5 C50混凝土強度偏低、裂縫現象等質量危害的控制

由于混凝土材料組成特點及物理力學性質決定其微觀裂縫是客觀存在的，但其有害程度是可以控制的。商品混凝土由于其流動性大，用水量多等特點，更易出現裂縫，因而對施工要求則更應嚴格。只有在混凝土施工的各個環節采取嚴格的質量控制措施，才能有效避免有害裂縫等質量問題的發生。

(1)加強對新拌C50鋼筋(預應力)混凝土的質量控制拌和的管理，建立對原材料的隔擋及分類存放。對每批進場原材料都要進行檢測及監控，確保材料合格才使用。在混凝土澆筑施工時，應有施工單位試驗人員在拌和站監控所需混凝土是否按配合比拌和并制作試件。混凝土的組成和配合比，水灰比控制在≤0.35 的范圍內，單位應力的徐變與水灰比呈近似直線關系。使用外加劑的減水率大于20%以上，對混凝土強度增長的作用才明顯，也是說不能將增加水泥用量作為提高混凝土強度的唯一途徑。通過摻外加劑、摻Ⅰ、Ⅱ級粉煤灰摻量控制在10%以內，對新拌混凝土，發揮粉煤灰的“形態效應”，同時粉煤灰中富含的球狀玻璃體對漿體起到“潤滑作用”，使混凝土得到最佳的流動性和黏聚性。

(2)由于混凝土用集料級配越好，所組成的混凝土骨架越穩定，抵抗變形能力越好。混凝土中集料沒有徐變，集料的體積比越大，俆變越小，當集料含量由60%增加到75%，徐變可減少50%，同時，最佳砂率在36 ±2%為好，有效地控制混凝土硬化后裂縫的產生;集漿比用75:25 為好，有了集料的良好級配，密度大，彈性模量高，對收縮產生制約作用就越大。施工當中應選用連續級配的粗集料進行配合比設計，取消不知等級摻合料的粉煤灰組分。如列表2。

表2 C50混凝土各種材料用量控制數據表

(3)改進施工工藝及延長養護時間，如混凝土一次可裝7 m3左右進行混凝土澆筑，現場做試驗混凝土體以確定振動棒振動時間及養護時間。

(4)混凝土初凝前要及時反復抹壓，使已已出現的塑性收縮裂縫愈合，如表面已開始硬結，人力抹不動時，可采用二次振搗的方法，趁初凝前水泥晶胚剛開始形成，使重新組成的混凝土結構進一步密實化，然后再抹壓1 ～2 遍。

(5)C50鋼筋(預應力)混凝土的構件的各種原材料，均符合規定要求，對進場時要分批檢驗，要求結果是符合國家、行業標準的規定。對構件進行回彈強度、鉆芯樣強度抗壓及裂縫檢測，結果是混凝土強度達58 MPa 以上，裂縫控制在《公路橋規》規定(預應力)鋼筋(預應力)混凝土的構件的允許范圍內。有效地控制C50混凝土強度偏低、出現嚴重裂縫的現象。

［1］田克平.公路橋涵施工技術規范(JTG/T F50－2011)［S］.人民交通出版社，2011.

［2］中華人民共和國交通部標準.混凝土結構工程施工質量驗收規范(GB50204－2002)［S］.2012.

［3］公路工程集料試驗規程(JTG E42－2005)［S］.人民交通出版社，2005.