商品混凝土現代是建筑結構的主要材料,當商品混凝土出現的質量問題往往在事后發現,令施工往往處于尷尬的境地,且處理起來十分麻煩,極易造成質量安全隱患。混凝土生產方式從現場生產為主,逐漸變為工廠生產為主的商品混凝土,商品混凝土的使用是建筑工業化的一次革命;混凝土強度等級逐漸提高,施工機械化水平高,新設備、新工藝和新技術不斷得到應用。由于混凝土材料作為建筑結構材料,是工程最重要的組成部分,商品混凝土造成的安全質量問題后果是嚴重的。
商品混凝土按需方要求的規格和技術要求,在規定的時間內運至需方交接地點的工業化生產的混凝土拌合物。強度等級不大于C60,坍落度不大于180mm,最大石子粒徑在20~40mm,無其他要求的商品混凝土屬通用品。如任一項指標超出通用品規定范圍或有特殊要求的商品混凝土,如細石混凝土,樁基混凝土,抗滲混凝土,防凍混凝土等為特制品。按混凝土的性能分為普通混凝土,高強混凝土(大于C50),抗滲混凝土,泵送混凝土,抗凍混凝土,大體積混凝土,免振搗混凝土(自流平混凝土),干硬性混凝土,高性能混凝土。商品混凝土質量問題時有發生,如強度沒達到設計要求,混凝土開裂等。
現把商品混凝土施工質量控制要點歸納如下:
1.混凝土施工前應完成的工作:
(1)隱蔽工程驗收和技術復核;
(2)對操作人員進行技術交底;
(3)根據施工方案中的技術要求,檢查并確認施工現場具備實施條件;
(4)施工單位應填報澆筑申請單,并經監理單位簽認。
2.混凝土性能指標應根據相關標準規范要求、工程結構部位、環境條件、施工方法、氣候條件等確定。施工單位應根據預拌混凝土運輸距離、運輸設備、供應能力、材料批次、環境溫度等因素提出預拌混凝土的有關參數。
3.施工單位與混凝土供應商應簽訂混凝土采購合同,合同中必須有符合技術標準,報工程監理或業主備查。商品混凝土訂購合同中應說明:施工單位、工程名稱、澆筑部位、交貨坍落度、混凝土強度等級,計劃方量、入模方式、澆筑速度(分鐘/車),聯系人電話號碼,有何特殊要求,如用泵車(泵車到工地時間)計劃混凝土到工地時間等。混凝土的供應能力應滿足連續澆筑的需要,制定防止出現“冷縫”的措施。
4.商品混凝土對細骨料的質量要求。選用中砂,有利于泵送,在同等強度下使用水泥少,開裂的幾率低。砂子的質量要求:
(1)粒級分布符合中砂要求;
(2)粒徑為中砂,大于10mm的顆粒含量較少,最多不超過10%;
(3)無大泥塊,含泥量不超過3%。無貝殼等雜物;
(4)人工砂中的石粉含量,應規定應《混凝土質量控制標準》GB50164-2011的規定。
5.商品混凝土對粗骨料的質量要求。采用連續粒級的石子空隙率小,相應需要的水泥量也要少。使用連續粒級石子比用單粒級石子拌制出的混凝土的流動性好,利于泵送施工,石子的質量要求:
(1)粒徑符合要求,顆粒級配為連續粒級,沒有表面粘泥,泥塊;
(2)泵送混凝土用石子的針片狀顆粒含量不宜超過10%;
(3)粗骨料的巖石抗壓強度應至少比混凝土設計強度高30%;
(4)對粗骨料或用于制作粗骨料的巖石,應進行堿活性檢驗。
6.商品混凝土摻加粉煤灰的作用和質量要求。粉煤灰的微觀結構是球形顆粒,細度比水泥還細,具有一定的活性,可代替部分水泥,且能增加混凝土拌合物的流動性,提高混凝土的可泵性,提高混凝土的后期強度和耐久性。礦物摻合料宜與高效減水劑同時使用。配制高強混凝土或有抗滲、抗凍、抗腐蝕、耐磨等其他特殊要求的混凝土時,宜注意選用滿足質量要求的粉煤灰和硅灰等礦物摻合料。
7.商品混凝土對外加劑的質量要求。外加劑的作用是改善混凝土性能,應用時要注意與水泥之間的適應性等。其中減水劑是在保持混凝土拌合物工作性相同的情況下減少用水量提高混凝土強度的外加劑;泵送劑的主要原料就是減水劑,另外再摻加少量的增塑保坍成分,以利于混凝土的泵送施工。膨脹劑摻入水泥中與水泥的水化物發生化學反應生成鈣礬石等物質,增加了混凝土的密實性,同時體積產生微膨脹,減少了混凝土的收縮,起到了抗裂防滲的作用。此外還有緩凝劑、速凝劑、早強劑、防凍劑、防凍泵送劑、防水劑等。
8.水泥宜采用新型干法窯生產,水泥出廠時應注明混合材品種和摻加量,并且用于生產混凝土的水泥溫度不宜高于60℃。
9.商品混凝土交貨檢驗,在交貨地點由供需雙方和監理一起對商品混凝土進行的檢驗。如取樣檢測坍落度,制作強度試塊,目測坍落度、和易性等。混凝土拌合物主要檢測和易性、坍落度、擴展度、凝結時間、氯離子最大含量和含氣量等技術指標。和易性由粘聚性、保水性、流動性綜合表示。
(1)坍落度檢驗適用于坍落度不小于10mm的混凝土拌合物,維勃稠度檢驗適用于維勃稠度5s~30s的混凝土拌合物,擴展度適用于泵送高強混凝土和自密實混凝土。
(2)粘聚性—用眼觀察,做坍落度時試體向周圍坍落為粘聚性好,試體向一邊垮塌或部分石子外漏,表面不粘砂漿為粘聚性差。
(3)保水性—混凝土拌合物裝入坍落度筒搗實后,筒底稍有稀漿或沒有為保水性好若混凝土拌合物倒在鐵盤上,表面有水或水泥稀漿析出說明保水性差(即為離析現象)。
(4)流動性—把拌合物堆成堆后馬上向四周流淌為流動性好,反之為流動性差。
(5)混凝土的坍落度大于220mm時,用鋼尺測量混凝土拌合物擴展后最終的最大直徑和最小直徑,其平均值即為擴展度。擴展度越大流淌性越好。泵送高強混凝土的粘度較大,要求控制其擴展度不宜小于500mm。
(6)凝土拌合物應在滿足施工要求的前提下,盡可能采用較小的坍落度,泵送混凝土拌合物坍落度設計值不宜大于180mm。
10.混凝土拌合物的離析,混凝土拌合物的集堆邊緣有水泥稀漿流出。砂石下沉形成抓底現象就是混凝土拌合物的離析現象。出現離析是混凝土和易性不好的表現,在泵送時容易堵管,并且會降低混凝土的強度。出現離析現象的常見原因是泵送劑摻量過大所造成。
11.混凝土拌合物出現部分石子不粘砂漿是因為泵送劑摻加的增粘成分較少所致。出現豆腐渣狀態是因為泵送劑與水泥中的某種成分不適應所產生的結果。
12.標準養護與同條件養護,把成型的混凝土試塊放入溫度為20±2℃,濕度大于95%的環境中養護即為標準養護。把成型的混凝土試塊養護條件與施工現場構件采用的養護條件相同即稱為同條件養護。混凝土常用的養護齡期有3d、7d、14d、28d、60d、90d。國家標準評定混凝土強度合格與否是以標養28d的標準試塊強度為準;當施工大體積混凝土時,可以在“施工組織設計”中注明要采用的60d或90d強度作為評定依據。
13.混凝土的抗折強度,采用150mm×150mm×550mm試塊經標準養護后在抗折夾具上折斷而得到的強度稱為抗折強度,單位為MPa。中高級公路的路面要求檢測混凝土的抗折強度。
14.混凝土的抗滲性是指混凝土自身抵抗壓力水滲入內部的性能。如地下室和蓄水池結構都要求具有良好的抗滲性能。抗滲混凝土常用的4個抗滲等級:P6,P8,P10,P12,P是英語單詞“抗滲”的第一個大寫字母。
15.商品混凝土運輸在開始時不能發車過多,可能澆筑工作沒準備就緒,泵送混凝土是否好泵的問題。可先發一車,過15~20min再發一車。等到第一車到工地時先了解工地的情況。若一切順利,泵送正常可連續發車;若工地沒準備就緒則不發車;若泵送混凝土性能差,不易泵送,則馬上通知試驗室主任,調整配比后再發車。廠方應合理調度車輛,做到工地不壓車不斷檔,保證連續供應,滿足現場施工的需要。應能保證混凝土連續泵送,并應符合現行行業標準《泵送混凝土施工技術規程》的有關規定。
16.當混凝土虧方時要立即通知廠方查找原因。一是先查看微機生產記錄是否存在負偏差過大,是否存在只減水而沒加砂;二是到澆筑部位察看是否有漲模現象、現澆板超厚現象或撒落浪費現象;三是詳細核算計劃方量是否有誤。
17.混凝土運輸車在裝料前反轉罐體排凈污水,生產的混凝土本身是符合要求的,如果罐筒內存有額外的水,會導致混凝土質量問題,為了防止出現上述事故,規定每臺車裝料前必須反轉罐體檢查是否有水,有水立即放凈,無水再裝料。
18.運輸過程中應保證混凝土拌合物的均勻性和工作性。拌罐車運送混凝土拌合物時,攪拌罐在冬期應有保溫措施,夏季最高氣溫超過40℃時,應有隔熱措施。罐車在裝料后要求罐筒在運輸途中保持2~4r/min的慢速轉動。在運輸途中及等候卸料時,應保持攪拌運輸車罐體正常轉速,不得停轉。
19.采用攪拌運輸車運送混凝土,罐車駕駛員在到達交貨地點卸料前應采用快檔旋轉攪拌罐不少于20s;當坍落度損失較大不能滿足施工要求時,可在運輸車罐內加入適量的與原配合比相同成分的減水劑。減水劑加入量應事先由試驗確定,并應做出記錄。加入減水劑后,混凝土罐車應快速旋轉攪拌均勻,并應達到要求的工作性能后再泵送或澆筑,絕對禁止擅自加水。若拌合物過稀,則應馬上返回站內調整。
20.《混凝土質量控制標準》規定了強制條文:混凝土拌合物在運輸和澆筑成型過程中嚴禁加水。隨意加水對混凝土力學性能、長期性能和耐久性能危害極大,嚴禁向混凝土內加水,可以用加入適量泵送劑的方法調稀混凝土拌合物,是國家標準《預拌混凝土》GB/T14902—2003允許的。
21.混凝土拌合物的卸料時間要求,混凝土拌合物自從生產加水起,水泥與水就開始發生水化作用,如果澆筑時間過長,混凝土中已產生的水化物就失去凝結作用而使混凝土強度降低。因此標準規定:夏季到工地卸料時間不宜大于1h,春秋季不宜大于1.5h,冬季不宜大于2h。
22.混凝土拌合物從攪拌機卸出至施工現場接收的時間間隔不宜大于90min,商品混凝土的凝結時間初凝時間為8~12h(氣溫高時為4~6h),終凝時間為12~16h(高溫時5~7h)。在秋冬或冬春換季時有可能終凝時間在18~24h之間。若超過此限則屬于混凝土緩凝,應立即調整配合比或通知外加劑廠減少緩凝組分。混凝土拌合物中的砂漿開始失去塑性定為初凝,此時間不易確定。混凝土拌合物中的砂漿完全失去塑性,即用手指用力摁壓砂漿表面不留印痕時為終凝。當混凝土拌合物澆筑24h后還不終凝即為緩凝。
23.混凝土輸送泵的選擇及布置應符合的規定,混凝土泵設置處應場地平整堅實,道路暢通,供料方便,距離澆筑地點近,便于配管,接近排水設施和供水、供電方便。當高層建筑采用接力泵泵送混凝土時,接力泵的設置位置應使上、下泵的輸送能力匹配。設置接力泵的樓面應驗算其結構所能承受的荷載,必要時應采取加固措施。輸送泵的數量應根據混凝土澆筑量和施工條件確定,必要時應設置備用泵。
24.混凝土輸送管應根據粗骨料最大粒徑、混凝土泵型號、混凝土輸出量和輸送距離、以及輸送難易程度等進行選擇。輸送管應具有與泵送條件相適應的強度。應使用無龜裂、無凹凸損傷和無彎折的管段,應定期檢查管道特別是彎管等部位的磨損情況,以防爆管,防止出現安全事故。垂直輸送高度大于100m時,混凝土輸送泵出料口處的輸送泵管位置應設置截止閥;布料設備應安裝牢固,且應采取抗傾覆穩定措施;布料設備安裝位置處的結構或施工設施應進行驗算,必要時應采取加固措施。布料設備不得碰撞或直接擱置在模板上,手動布料桿下的模板和支架應加固。
25.商品混凝土在泵送前,使混凝土拌合物保持在泵斗內高度標志線以上,泵斗內拌合物過少時,活塞運動抽吸拌合物時容易吸入空氣,空氣吸入后就形成空氣鎖,使管內拌合物無力前行。因此,要連續均勻的向泵斗中卸料,并與泵送速度一致。泵車操作員在開泵前一定要先看一眼泵斗內的拌合物是否超過泵斗高度的2/3,不足時先不要開泵。
26.在泵送混凝土前要先泵水,再泵水泥砂漿潤管,因為管壁干燥,容易把水分吸于管壁而使砂漿變干而堵管。如果用水潤管后直接泵混凝土,也會因混凝土拌合物中的水泥漿會被管壁粘結使管前段的拌合物變成砂和石子而增大管內阻力導致堵管。
27.泵送砂漿前不能把管口插入模板內,為泵潤管砂漿時最先泵出的砂漿與水混合太稀,強度很低,不得泵入模板內。有時在洗泵管時沒有排凈砂子,在下次泵砂漿時就先把清水砂泵出(已在有些攪拌站發生過此種事故,把清水砂打入梁、墻內)。因此必須看到泵管口處泵出較好的砂漿時才能把管口移入模板內。
28.在泵潤管砂漿時要分散布料,因為潤管砂漿的強度偏低,如集中泵于一處,容易造成該處構件的混凝土強度達不到設計要求。
29.澆筑混凝土前,應清除模板內或墊層上的雜物。表面干燥的地基、墊層、模板上應灑水濕潤;應保證混凝土的均勻性和密實性。混凝土宜一次連續澆筑。混凝土澆筑過程應分層進行,上層混凝土應在下層混凝土初凝之前澆筑完畢。混凝土澆筑的布料點宜接近澆筑位置,應采取減少混凝土下料沖擊的措施。柱、墻模板內的混凝土澆筑不得發生離析,傾落高度應符合規定;當不能滿足時,應加設串筒、溜管、溜槽等裝置。
30.大體積混凝土注意事項,當混凝土結構物實體最小尺寸≥1m,或預計會因水泥水化熱引起混凝土內外溫差過大(大于25℃)而導致裂縫的混凝土稱為大體積混凝土。混凝土結構混凝土配合比的設計除應符合工程設計所規定的強度等級、耐久性、抗滲性、體積穩定性等要求外,尚應符合大體積混凝土施工工藝特性的要求,合理使用材料、減少水泥用量、降低混凝土絕熱溫升值的要求。混凝土配合比配制強度等級不得超出設計強度的30%。大體積混凝土的要求:
(1)優先選用低熱水泥品種,在配置混凝土配合比時宜減少水泥用量,一般控制在250千克每立方米~300千克每立方米。
(2)粗骨料宜選用粒徑5mm~31.5mm,并應連續級配,含泥量不應大于1%。細骨料宜選用中砂,其細度模數宜大于2.3,含泥量不應大于3%。礦物摻合料的選用,應采用II級以上等級粉煤灰,不得使用高鈣灰應采用S95級以上等級礦粉。減水劑宜選用聚羧酸類外加劑。混凝土拌合用水量不宜大于175千克每立方米。
(3)混凝土入模溫度不宜大于30℃;混凝土澆筑體最大絕熱溫升值不宜大于50℃;
(4)混凝土澆筑體表面溫度與混凝土澆筑體內部溫度的差值不宜大于25℃,且與周邊環境溫度的差值不宜大于25℃;
(5)混凝土降溫速率不宜大于2.0℃/d;
(6)可采用60d或90d齡期抗壓強度作為評定混凝土是否合格的依據。
31.柱、墻混凝土設計強度等級高于梁、板混凝土設計強度等級時,混凝土澆筑應符合的規定:
(1)高一個等級時,經設計單位同意,柱墻可采用與梁、板相同;
(2)高兩個等級及以上時,應采取分隔措施。分隔位置距高強度等級構件邊緣不應小于500mm;
(3)宜先澆筑高強度等級混凝土,后澆筑低強度等級混凝土。
32.當遇到剪力墻結構的工程在澆筑剪力墻或墻梁板一起澆筑時商品混凝土應使用窄墻配合比。因為剪力墻比較窄(多為200mm厚),減去四層墻筋和三根梁筋,鋼筋間凈距大約在30~100mm,普通混凝土就不易澆灌,窄墻配合比增加了部分細石顆粒,便于澆灌。
33.施工縫和后澆帶的留設位置應在混凝土澆筑之前確定,后澆帶應采取鋼筋防銹或阻銹等保護措施。受力復雜的結構構件或有防水抗滲要求的結構構件,施工縫留設位置應經設計單位確認。柱、墻水平施工縫結合面應為粗糙面,水泥砂漿接漿層厚度不應大于30mm,接漿層水泥砂漿應與混凝土漿液成份相同。
34.后澆帶澆筑,工程的長度超過45m時,為了預防結構裂縫而在結構物中部梁板上預先留出1m寬不澆筑混凝土,為留設后澆帶,后澆帶封閉時間不得少于14d,后澆帶的封閉時間尚應經設計單位確認。可在后澆帶混凝土中摻入膨脹劑。
35.預防混凝土現澆板產生裂縫的方法,澆筑一段板面后,用振搗器振實混凝土,用木搓板搓平板面,然后自前向后隨抹隨苫塑料薄膜,在接頭或收尾處用抹子把薄膜與混凝土壓實,做到粘結牢靠,防止被風刮起。如在混凝土終凝時急需放線時,應用裁紙刀沿標桿把妨礙放線的部位裁掉,不要全部揭起。
36.澆筑清水混凝土結構澆筑應符合下列規定:
(1)應根據結構特點進行構件分區,同一構件分區應采用同批混凝土,并應連續澆筑;
(2)同層或同區內混凝土構件所用材料牌號、品種、規格應一致,并應保證結構外觀色澤符合要求;
(3)豎向構件澆筑時應嚴格控制分層澆筑的間歇時間。
37.禁止在剛終凝的混凝土上吊放重物,混凝土開始終凝時強度很低。吊放鋼筋等重物放到板上的瞬間會產生沖擊力,重力加沖擊力會使板產生較大的變形,出現裂縫。吊放重物必須在混凝土終凝后24h或混凝土的強度達到1.2MPa以上進行,重物盡量吊放在小開間上,有剪力墻處要沿墻放置。
38.用拖泵往深基坑里泵送混凝土時容易堵管的原因與可采取的措施,當深基坑深度超過5m時,從地面至坑底的斜管段內的混凝土拌合物受到較大的向下的引力,使拌合物下移,其中的氣體向上至拐彎部分而形成氣堵。可在斜管段下端設置180°彎管即可解決堵管問題;也可在下彎管的上端設置排氣閥解決堵管問題。
39.對施工過程中產生的沖洗污水,要采取沉淀措施進行處理,不得直接排放。
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