注冊建筑師技術交流：水工建筑混凝土施工技術

　　工民建中的民用住宅、辦公樓（梁、板、拄、基礎），水工建筑中的廠房（基礎、梁、板、柱）。大壩、隧洞襯砌、渡槽、、橋梁等工程建筑物的結構安全和防滲等絕大多數由混凝土和鋼筋混凝土承擔，因此混凝土的質量在工程建筑物中顯得尤其重要。混凝土施工的工藝水平、施工隊伍的素質、原材料的質量等因素給混凝土施工的質量控制帶來一定困難。
　　本人參考資料及結合在小浪底工程混凝土施工的質量控制經驗，就如何搞好混凝土的質量控制論述如下：
　　一、原材料的質量控制：
　　原材料的質量及其波動，對混凝土質量及施工工藝有很大影響。如水泥強度的波動，將直接影響混凝土的強度；各級石子超遜徑顆粒含量的變化，導致混凝土級配的改變，并將影響新拌混凝土的和易性，骨料含水量的變化，對混凝土的水灰比影響極大。為了保證混凝土的質量，在生產過程中，一定要對混凝土的原材料進行質量檢驗，全部符合技術性能指標方可應用。骨料中含有害物質，超過規范規定的范圍內，則會妨礙水泥水化，降低混凝土的強度，削弱骨料與水泥石的粘結，能與水泥的水化產物進行化學反應，并產生有害的膨脹的物質。如果粘土、淤泥在砂中超過3%，碎石、卵石中超過2%，則這些極細粒材料在集料表面形成包裹層，妨礙集料與水泥石的粘結。它們或者以松散的顆粒出現，大大地增加了需水量。如使用有機雜質的沼澤水，海水等拌制混凝土，則會在混凝土表面形成鹽霜。對混凝土集料來說，影響配合比組成變異而導致混凝土強度過大波動的主要原因是含水率，含泥量的變化和石子含粉量的影響。在混凝土生產過程中，對原材料的質量控制，除經常性的檢測外，還要求質量控制人員隨時掌握其含量的變化規律，并擬定相應的對策措施。如砂石的含泥量超出標準要求時，及時反饋給生產部門，及時篩選并采取能保證混凝土的其它有效措施。砂子含水率，通過干炒法，及時根據測定的含水率來調整混凝土配合比中的實際用水量和集料用量。對于相同標號之間水泥活性的變異，是通過膠砂強度試驗的快速測定，根據水泥活性結果予以調整混凝土的配合比。水泥、砂、石子各性能指標必需達到規范要求。
　　二、科學配制混凝土是保證質量的先決條件
　　1、混凝土施工配合比的換算
　　試驗室所確定的配合比，其各級骨料不含有超遜徑顆粒，且以飽和面干狀態。但施工時，各級骨料中常含有一定量超遜徑顆粒，而且其含水量常超過飽和面干狀態。因此應根據實測骨料超遜徑含量及砂石表面含水率，將試驗室配合比換算為施工配合比。其目的在于準確的實現試驗室配合比，而不是改變試驗室配合比。
　　調整量=（該級超徑量與遜徑量之和）（次一級超徑量+上一級遜徑量）
　　2、混凝土施工配合比的調整
　　試驗室所確定的混凝土配合比，其和易性不一定能與實際施工條件完全適合，或當施工設備、運輸方法或運輸距離，施工氣候等條件發生變化時，所要求的混凝土坍落度也隨之改變。為保證混凝土和易性符合施工要求，需將混凝土含水率及用水量做適當調整（保持水灰比不變）。
　　3、混凝土配合比，需滿足工程技術性能及施工工藝的要求，才能保證混凝土順利施工 及達到工程要求的強度等性能。
　　水工素混凝土和少筋混凝土配制坍落度一般為35cm，配筋率超過1%的鋼筋混凝土配制坍落度一般為79cm，對于橋梁施工中的箱梁采用泵送施工 ，混凝土配制坍落度一般為1014cm，初凝時間在4小時以上，強度為45Mpa的緩凝早強混凝土；灌注樁要求配制強度為35Mpa，凝結時間在10小時以上，坍落度一般為1822cm的大坍落度超緩凝混凝土。按通常的配制方法使混凝土達到上述工程技術性能是困難的，為改善混凝土性能，提高混凝土強度，達到工程各部位對混凝土各種性能的要求，在混凝土中摻入不同類型的外加劑，改善混凝土性能的科學配制，優化混凝土的配合比，在施工中效果明顯。
　　灌注樁用混凝土，按通常的配制方法，當水泥用量為420kg/m3（水灰比為 0.56）時，混凝土的強度才能達到35Mpa，但由于坍落度（1822cm）過大，均質性差，和易性不好，凝結時間也達不到緩凝10h，以上的超大型緩凝要求。在配制混凝土中摻入1%的減水劑優化配合比。水泥用量每1m3混凝土可節省40公斤左右，而且在坍落度達到1822cm情況下，均質性、和易性良好，凝結時間也可以緩凝到10h以上。優化配合比后的混凝土和易性、緩凝作用良好，在灌注樁混凝土施工中消除了卡管或斷樁等事故，保證了順利施工。并且混凝土的7天強度也比通常不摻外加劑配制的混凝土提高20%左右。
　　可見，科學配制混凝土，早期強度明顯提高，加快模板周轉，加快施工速度，其技術、經濟綜合效益十分顯著。
　　三、抓好工地試驗室的工作
　　混凝土質量控制的好壞與試驗室的工作是分不開的。首先使用的原材料要符合要求，特別是砂、石材料變異性較大，試驗室人員必需按照技術規范的要求，經常取樣進行檢驗，不符合要求的材料杜絕使用。試驗室必需根據工程結構各部位對混凝土性能的要求進行各項試驗，提出性能好，成本低的混凝土配合比。水灰比是影響混凝土強度的一個主要因素，所以，每天工地進行混凝土攪拌前，試驗室必需檢驗砂、石料的含水量，調整混凝土的用水量，以控制混凝土的水灰比,施工中當混凝土坍落度大于規定的范圍時，不準入倉澆筑。因為若配制混凝土的原材料質量得到控制，稱量準確，則坍落度變化大的原因必然是混凝土中水量的增多，這樣則水灰比變化大，必然導致混凝土強度的降低。所以在混凝土澆筑過程中工地試驗室人員一定要經常進行混凝土坍落度的檢驗，坍落度符合要求才能入倉。
　　四、 混凝土試件合格，結構物混凝土不一定全部合格
　　合同文件中技術規范規定，混凝土的質量是依靠混凝土試件的強度來評定，并代表結構物混凝土的強度,這是認為在正常施工情況下,實際工程結構物混凝土強度可以表現出混凝土試件強度特性。但應當指出,當結構物混凝土澆筑成型不夠密實，或有缺陷時，試件強度的代表性就要隨著降低，因為試件體形很小，容易澆筑成型和養護振實。但在澆筑結構物的混凝土時，特別是當結構物形狀及配筋情況復雜，混凝土運輸入倉條件，氣溫變化較大和施工很不方便時，就很難把結構物各部位的混凝土澆筑成如同試件的質量一樣，如在一座橋墩的施工過程中，橋墩混凝土設計強度為C25，原材料檢驗無問題，承包商在按規定取樣試件28d的強度均達到了27.0一28.0Mpa,按照合同技術規范要求達到了合格要求,但在工程師鉆芯取樣時混凝土的強度只達到了19.0Mpa,不能滿足合同要求,造成了工程返工重新澆筑。因此,結構物的混凝土質量只依靠試件強度保證是不夠的,還必需對結構物的混凝土施工全過程進行妥善控制，特別是對澆筑振實成型過程尤需嚴格控制。對于成品采取回彈法，射釘法，拉拔法等輔助手段進行必要及時的檢查，對關鍵部位的結構物，有必要進行鉆芯取樣檢查試驗，以確保混凝土結構物的質量。
　　五、和易性是決定混凝土質量的主要因素
　　和易性是混凝土拌和物的流動性，粘聚性，保水性等多種性能的綜合表述。當混凝土拌和和易性不良時，則混凝土可能振搗不實或發生離析現象，產生質量缺陷。混凝土的和易性良好，混凝土易振實，且不發生離析，能夠獲得均質密實良好的混凝土澆筑質量。通常一些人配制混凝土選用低水量、低坍落度，強調以振實工藝來保障混凝土質量，其實這樣易產生蜂窩，孔洞等質量缺陷。實踐表明，和易性良好的混凝土才便于振實，且應具有大些的流動性或可塑性，以利于澆筑振實，且應具有較好的粘聚性和保水性，以免產生離析，泌水現象。現在通過摻高效減水劑來提高混凝土的和易性。