混凝土质量控制技术总结
混凝土以其适应性强、耐久性高、造价低,加上混凝土的设计理论施工技术很成熟的优点,而且可根据工程需求配臵出不同性质的混凝土,因此越来越广泛的用于土木工程领域中。
混凝土工程的质量,关系到建筑物及构筑物的结构安全,关系到千家万户的生命财产安全。对混凝土来讲, 质量就是生命。混凝土质量的好坏,直接影响到其成型结构的稳定性和使用寿命,因此如何控制好混凝土的质量,就成为工程建设中一项既常见而又非常重要的工作。
作为试验室的一名试验人员，我将在规范的基础上结合现场施工经验和大家谈一谈如何控制混凝土的质量。介于本项目所承建的是高架桥工程，所以就从普通混凝土为大家展开。
普通混凝土是由水泥、水、细骨料、化学外加剂、矿物质混合材料，按比例配合，经过均匀拌制，振捣密实成型及养护硬化而成的人工石材。混凝土的质量控制主要包括： (一)原材料的质量控制。
混凝土的质量，很大程度上取决于原材料的技术性质是否符合要求。所以原材料的选择显得尤为重要。
（1）水泥的选择：根据设计要求及工程的特点和所处的环境条件等,选取相应的水泥品种,比如:厚大体积混凝土宜选择矿渣水泥,火山灰水泥,粉煤灰水泥。水泥的强度等级与混凝土的强度等级相匹配,水泥强度等级比混凝土强度等级过高,将导致单位体积混凝土的水泥用量过低,影响混凝土的强度、和易性和耐久性。反之,混凝土中水泥用量过大,不但使混凝土产生收缩裂缝可能性增大,也不经济。在工程中我们尽可能考虑大品牌水泥厂,一是水泥质量稳定,二是能够满足我们的需求,保证工程的顺利进展。另外至少备选一到两家水泥厂作为备选料源,避免因水泥供应不足导致停工待料的现象。 （2）骨料，包括粗骨料(卵石，碎石)和细骨料(砂等)。粗骨料的选择：当石质强度相同时，碎石表面积比卵石大，它与水泥砂浆的粘接性比卵石强。因此施工中混凝土配制时通常采用碎石作为粗骨料。但级配应选择在合理范围之内，使混凝土具有更高的体积稳定性和耐久性，减少水泥净浆的发热、干缩等不良作用。粗骨料中针、片状颗粒含量及含泥量对混凝土强度的影响亦不可忽略。因此当混凝土设计强度≥C30时，上述2项物质含量应分别控制在15％和1.O％以内：当混凝土设计强度2．0％、煤等轻物质含量按重量计宜>1．0％、硫化物含量按重量计不宜>l.0％、有机质含量用比色法评价颜色不应深于标准色。混凝土用砂中有害杂质的控制，砂中有害杂质包括粘土、淤泥、云母、硫化物和硫酸盐及轻物质等。对骨料的要求：①骨科必须质地致密，具有足够的强度。通过碎石或卵石的压碎指标值(JGJ53)检测符合要求。②骨料要求洁净，除去有害杂质。通过标准(JGJ52) 一JGJ53砂中有害杂质含量、粗骨料有害杂质含量(JGJ52)检测符合要求。③骨料的颗粒级配要适当。骨料的外观形状也影响拌合物的和易性及混凝土的强度，表面粗糙的骨料拌制的混凝土和易性较差，强度较高；而表面光滑的骨料与水泥的粘结较差，拌制的混凝土和易性好，但强度稍低。此外，粗集料中如果针、片状颗粒过多，也会使混凝土强度降低。为了使碎石针片状少，应了解石场设备情况，圆锥机生产碎石料针状少．若用颚式破碎机则往往出现针状超标现象。重点放在控制碎石泥粉含量，因碎石泥粉含量不稳定，导致需水量变化，影响混凝土坍落度。④若砂细度模数变化大，会严重影响混凝土拌合物的需水量，同时混凝土拌合物和易性也会出现很大变化。容易出现混凝土强度不足，当班试验员必须到堆场了解情况及有否混堆情况，及时调整砂率，在砂特别粗或细时还需调整粉煤灰用量和水泥用量，以确保混凝土强度，同时要根据JGJ52标准进行检验。采购的骨料应有质量证明书，并分批检验其颗粒级配、含泥量及出骨料的针片状颗粒含量。按品种、规格分别贮存、堆放，不得混入有害杂质。对含有活性二氧化硅或其他活性成分及氯盐的骨料，应进行专门检验，确认对混凝土无有害影响，并符合设计要求时，方可使用。骨料使用前应测定含水量，并不得受冻结块。
（3）拌合用水：水，是混凝土生产必不可少的原料之一，水含有害物质将影响混凝土的质量。水凡是可以饮用的水，无论自来水或洁净的天然水都可以。水的PH值要求不低于4，硫酸盐含量（按SO2计）不得超过水量的1％，用于混凝土的水，不允许含有油类、糖酸或其他污浊物，否则会影响水泥的正常凝结与硬化，甚至造成质量事故。水质对混凝土的和易性、凝结时间、强度发展、耐久性及表面效果都有影响，根据《钢筋混凝土工程施工及验收规程》的要求，混凝土拌和用水宜采用饮用水。用其他水做混凝士拌和水时，其质量必须达到以下要求：①pH值>4；②硫酸盐含量
(4)减水剂能在保证获得所需混凝土混合物的坍落度及和易性的条件下减少用水量，所以能节约水泥用量，在一定水灰比的条件下，可减少水泥用量。①普通减水剂是指能够保持混凝土和易性相同的情况下，显著地减少拌合用水的外加剂，常用的有：木质磺酸盐、糖蜜、腐植酸盐等。普通型减水剂主要应用于下列的几方面：提高了混凝土拌合物的和易性而不降低强度，当浇注混凝土的部位钢筋密集或者是薄截面时，起到有效塑化作用。当用碎石骨料生产混凝土时，含有粗糙骨料的拌合物大幅度的改善混凝土的和易性；利用其减水效果，在早划和后期能获得较高的强度，在规定最大水泥用量范围之内难以获得所需强度。生产构件需要尽快起吊的地方，可以利用这种外加剂；掺入普通型减水剂的同时改变混凝土的配比，可节约10％左右的水泥。使用经验表明，使用普通型减水剂可以有效地节约混凝土的材料费用。②高效减水剂：在保持混凝士流动性相同的情况下，用水量大幅度减小，强度显著提高。进场的外加剂应检查其产品合格证，出检查报告和进场复验报告。(5)掺合料，有粉煤灰、磨细矿渣粉等。利用粉煤灰代替部分水泥，质黄好的使得混凝土的和易性，可泵性，抗渗性和混凝土28天强度有较大的提高。使用时，对粉煤灰进货验收主要是抽查每一车粉煤灰的细度、需水量比等，还根据粉煤灰颜色来初步判定其含碳量，每进一批必须按国标《粉煤灰混凝土应用技术规范》要求检验。经过试验确认符合混凝土质量的使用要求时方可使用，运输储存时不得与水泥等混淆。粉煤灰用到混凝土中能改善混凝土性能、提高工程质量、节约水泥、降低混凝土成本、节约资源等。在混凝土中掺加的粉煤灰应满足有关标准对粉煤灰的要求。粉煤灰用于混凝土中根据等级，按下列规定应用：①I级粉煤灰适用于钢筋混凝士和跨度小于6m的预应力钢筋混凝土。②II级粉煤灰主要用于钢筋混凝土和无筋混凝土。③III级粉煤灰丰要用于无筋混凝土。对强度等级C30及以上的无筋粉煤灰混凝土，宜采用I、II级粉煤灰④预应力钢筋混凝土、钢筋混凝土及设计强度等级C30及以上的无筋混凝土的粉煤灰等级，如经试验论证，可采用比①、②、③条规定低一等级的粉煤灰。对石、砂、粉煤灰和、磨细矿渣粉进场，除收料人员外、质量人员必须参与材料验收，原材料进场时，原材合格证必须同时送达。所有质量把关人员必须首先从材料外观上对材料质量进行判断，不合格材料绝不容许进场。外观质量签定通过后，由技术人员在监理监督下取样送检。在原材料投入使用前，必须有复试报告，合格原材料方可使用。复试合格原材料必须标识挂卡，防止与后续进场未复试原材料混用、混堆放。
（二）配合比质量控制。
配合比质量控制是整个混凝土质量控制的中心环节。配合比的设计要满足结构物设计强度要求，满足施工工作性要求，满足耐久性要求。要在满足上述三个要求的基础上，实现各种材料的优化配臵。进行混凝土配合比试配时应采用工程中实际使用的原材料。混凝土的搅拌方法宜与生产时使用的方法相同。按计算的配合比进行试配时，首先应进行试拌，以检查拌合物的性能。当试拌得出的拌合物塌落度或维勃稠度不能满足要求，或粘聚性和保水性不好时，应在保证水灰比不变得条件下相应调整用水量或砂率，直到符合要求为止。
在试验室配制符合要求地混凝土比较容易，而在整个施工过程中，稳定质量却较为困难。这就要求在整个施工过程中，必须注意各种条件、因素的变化，随时调整配合比的各种工艺参数。 1）严格水灰比控制。搅拌混凝土前，应准确测定因天气变化引起的粗细骨料含水率的变化，及时调整施工配合比。
2）混凝土施工前，应按要求，对混凝土用水泥、骨料、矿物搀和料、专用复合外加剂等主要原材料的产品合格证及出厂质量检验报告进行现场检查。
（三）施工现场混凝土质量控制。
一切要立足于现场，一切要满足于现场。我公司所承建的南通市外环北路高架桥项目所用混凝土均为商品混凝土，即我们通常所说的“商砼”。所谓商品混凝土，就是由水泥、骨料、水及根据需要掺入的外加剂、矿物掺合料等组分按照一定比例，在搅拌站经计量、拌制后出售并采用运输车，在规定时间内运送到使用地点的混凝土拌合物。商品混凝土的实质就是把混凝土从过去的施工现场搅拌流离出来，由专门生产混凝的公司集中搅拌，并以商品的性质向需方供应。商品混凝土的质量主要由混凝土供应方负责，所以我们要在不定期进行原材抽检之外，还要把好现场混凝土的质量关。下面我就浅谈一下施工现场混凝土质量控制的基本内容和实践方法。
控制混凝土的质量，要着眼于混凝土的性能。首先是混凝土的和易性，又称为工作性。混凝土的和易性是指混凝土拌合物易于搅拌、运输、浇捣成型，并获得质量均匀密实的混凝土的一项综合技术性能。通常用流动性、粘聚性和保水性三项内容表示。流动性是指拌合物在自重或外力作用下产生流动的难易程度；粘聚性是指拌合物各组成材料之间不产生分层离析现象；保水性是指拌合物不产生严重的泌水现象。
通常混凝土拌合物的流动性越大，则保水性和粘聚性越差，反之亦然，相互之间存在一定矛盾。和易性良好的混凝土是指既具有满足施工要求的流动性，又具有良好的粘聚性和保水性。因此，不能简单地将流动性大的混凝土称之为和易性好，或者流动性减小说成和易性变差。良好的和易性既是施工的要求也是获得质量均匀密实混凝土的基本保证。
混凝土拌合物和易性是一项极其复杂的综合指标，通常通过测定流动性，再辅以其他直观观察或经验综合评定混凝土和易性。流动性的测定方法有坍落度法、维勃稠度法、探针法、斜槽法、流出时间法和凯利球法等十多种。对普通混凝土而言，施工现场最常用的是坍落度法，即将搅拌好的混凝土分三层装入坍落度筒中，每层插捣25次，抹平后垂直提起坍落度筒，混凝土则在自重作用下坍落，以坍落高度（单位mm）代表混凝土的流动性。塌落度试验的目的就是通过测定混凝土的流动性从而判定现场混凝土的工作性能。 商砼送达到工地，需方应按合同要求，检验混凝土的塌落度，当其符合要求方可卸料。当混凝土拌合物塌落度不符合要求时： 1）拌合物太稀，（及塌落度过大），出现严重离析泌水时，应与供方联系退货。若基本可以满足要求，例如塌落度偏大，但其他性能尚好，可依据现场实际情况酌情使用，但必须要保证混凝土的实际性能。不过当现场混凝土出现严重离析时，一定不能使用，应立即与商砼站联系退货，并及时做调整。
2）拌合物由于等待时间长等原因变稠难以泵送，应通知供方，由供方技术人员现场处理解决，需方不得向混凝土内加水或加料，否则难以明确双方责任，给现场施工带来不利影响。
3）商品混凝土到达工地时，需方应保证及时泵送或卸料，其等待时间不得超过2h。当混凝土拌合物接近初凝时，不得再用，否则将会产生巨大隐患，影响结构物的整体质量。
接下来就是浇筑过程中的质量控制。浇筑过程中最主要的是要控制水灰比和振捣。水灰比是配制混凝土的用水及水泥的量，即水与水泥的重量之比。是决定混凝土强度的主要因素，直接影响所配制混凝土的性能和经济效果，为配合比设计中的一个重要环节。混凝土在完全密实的情况下,其强度主要取决于其内部起胶结作用的水泥石的质量,而水泥石的质量又取决于所采用的水泥的特性和水灰比。水泥石在水化过程中的孔隙率取决于水灰比,水灰比越大,水在经水化反应后富余的水分留下的孔隙增多,孔隙率增大,混凝土强度降低。从理论上说当混凝土混合料能被充分捣实时,混凝土强度随水灰比的降低而提高。但实际上,目前的捣实方法和捣实能力都是有限的。在水泥用量不变、水灰比减小的条件下,混合料工作性降低,当工作性降低到某种方法(例如人工捣实)不能捣实时,水灰比的继续降低反而导致混凝土强度降低;当用另一种捣实能力更强的方法(如振动)时,混凝土的强度随水灰比的降低又提高,但当水灰比又降低到这种方法不能再捣实的程度时,混凝土强度随水灰比的降低又再次降低。所以说,在混凝土浇筑过程中应适当的控制水灰比,既不能太高,也不能降低到影响混合料工作性即降低到用一定的成型方法不能捣实的程度,这样才能保证混凝土的强度。混凝土强度的主要指标之一是抗压强度。砼试件是反映砼强度的一个重要的资料，是工程质量的一个重要的保证措施，所留臵的砼试件必须真实、有效。所留臵的砼试件上要有标识，标养室要有恒温恒湿器，温度要控制在20±3摄氏度，湿度应大于97%。根据市政工程质量验收标准按施工部位和浇筑混凝土的工作量分批分段的送混凝土试件进行检测，并取得合格强度报告。浇筑混凝土应分段分层连续进行，间歇时间不宜过长。在使用振捣棒振捣时应注意防止过振和漏振，以免影响混凝土结构物的整体质量。 其次，温度对混凝土的质量也有很大的影响。尤其是在温度较高或较低的环境下施工应格外注意。如在炎热的夏季施工时，气温高，水的蒸发量大，对于新浇筑砼工程可能出现干燥快，凝结速度快，强度降低，并会产生许多裂缝等现象，从而影响了砼结构本身的质量。因此夏季施工的混凝土施工技术，就要采取一些有效措施，特别是混凝土的拌制及运输以及浇筑、养护等，要采取一些特殊的施工技术方案来保证混凝土的施工质量符合施工规范及设计要求。最后，在混凝土浇筑完毕后要及时有效的进行养护，以保证其最佳强度的实现。
（四）混凝土后期养护。
混凝土浇捣后，之所以能逐渐凝结硬化，主要是因为水泥水化作用的结果，而水化作用则需要适当的温度和湿度条件，因此为了保证混凝土有适宜的硬化条件，使其强度不断增长，必须对混凝土进行养护。这一环节也是非常重要的，如果养护不当，也会造成混凝土的质量损失，带来不利影响。混凝土浇注后，如气候炎热、空气干燥，不及时进行养护，混凝土中水分会蒸发过快，形成脱水现象，会使已形成凝胶体的水泥颗粒不能充分水化，不能转化为稳定的结晶，缺乏足够的粘结力，从而会在混凝土表面出现片状或粉状脱落。此外，在混凝土尚未具备足够的强度时，水分过早的蒸发还会产生较大的收缩变形，出现干缩裂纹，影响混凝土的耐久性和整体性。浇筑混凝土后，其测温养护时间不少于七天，撤去保护层后，仍需进行浇水养护，当砼的强度没有达到1.2Mpa之前，不允许上人走动，以免破坏砼的表面及影响其强度。整个养护时间不应少于十四天；混凝土保温养护期间，需在其上进行放线等作业时，撤去的保护层必须及时覆盖好，不得长时间暴露；后续浇筑混凝土时，必须将保护插筋的塑料薄膜清除干净，钢板止水带及插筋上的混凝土残渣必须清理干净，同时对施工缝的清理情况进行预检。
在此我主要介绍一下夏季和冬季混凝土养护的主要方法： （1）夏季浇筑的混凝土，如养护不当，会造成混凝土强度降低或表面出现塑性收缩裂缝等，因此，必须加强对混凝土的养护。 ①、在修整作业完成后或砼初凝后立即进行养护。 ②、优先采用蓄水养护方法，连续养护。在砼浇筑后的1～2天，应保证混凝土处于充分湿润状态，并应严格遵守国家标准规定的养护龄期。
③、对于大面积的板类工程，采用养护剂养护是较为实用方便的。白色养护剂所形成的薄膜还能反射太阳光，降低热量吸收，抑制砼的温升。因此，可在养护剂中掺些白色颜料。
④、当完成规定的养护时间后拆模时，最好为其表面提供潮湿的覆盖层。
（2）冬季混凝土的主要保温措施：
1、选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段。
2、尽量降低水灰比，稍增水泥用量，从而增加水化热量，缩短达到龄期强度的时间。
3、掺用引气剂。在保持混凝土配合比不变的情况下，加入引气剂后生成的气泡，相应增加了水泥浆的体积，提高拌和物的流动性，改善其粘聚性及保水性，缓冲混凝土内水结冰所产生的水压力，提高混凝土的抗冻性。
4、掺加早强外加剂，缩短混凝土的凝结时间，提高早期强度。
5、混凝土浇筑后12小时内进行养护，冬季混凝土的主要养护措施就是：加强覆盖。常用的覆盖物有：草帘、麻袋片、工程布等；若有需要，可以搭棚，用煤炉或雾灯进行养护。
当然影响混凝土质量的因素还有很多。控制混凝土质量的方法也多种多样，这些都有待于工程技术人员在今后的工作中去进一步发掘。 经过实践我们总结出来对于混凝土质量控制，需要精心施工，因此在施工中必须对混凝土的施工质量有足够的重视，施工中必须结合实际、全面考虑、合理采用原材料，才能起到良好的效果。确保工程质量。
中铁十局南通外环北路高架项目部 试验室 SSJ 2011-12-30
