钢筋混凝土施工过程中的质量控制

所属栏目：建筑设计论文
发布时间：2011-05-11 08:50:56 更新时间：2011-05-11 08:18:56

钢筋混凝土施工过程中的质量控制
摘要:本文作者针对钢筋混凝土结构工程质量的重要性,从钢筋混凝土工程的材料选用、模板制作及安装、钢筋工程工序、混凝土配制与浇筑几个方面阐述了钢筋混凝土工程的施工技术要点进行了探讨。
关键词:钢筋混凝土结构质量控制分析

1引言
混凝土具有强度高、刚度大、可模性、耐久性、耐火性及经济、施工快捷等特点,钢筋混凝土结构已成为现代建筑工程普遍采用的主要结构形式之一。但由于混凝土构件在施工过程中受到施工材料、施工人员、施工机械、施工环境等因素的影响, 直接影响到建筑结构物的安全。因此在施工过程中，我们必须对混凝土的施工质量有足够的重视，严格控制混凝土制作与施工的每一道工序，才能保证混凝土的强度及观感符合设计及规范要求。
2混凝土工程的质量控制
2．1混凝土原材料的质量控制
混凝土主要包括水泥、骨料、混凝土外加剂、混凝土掺和料和水等五个部分。
2．1．1水泥
水泥进场时，必须有质量证明书，并应对其品种、强度等级、包装、出厂日期等进行检查验收。对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过三个月(快硬性硅酸盐水泥为一个月)时，应抽样复检其抗压强度、抗折强度和安定性等物理性能，并按其试验结果使用。水泥强度低于等级指标包括水泥的细度、凝结时问、烧失量和混合材料掺加量，这四项指标中任一项不符合国家标准规定时，都视为不合格产品。
2．1．2骨料
混凝土骨料为砂、石等材料。对骨料(砂、石)总的要求应是高质量、高强度、物理化学性能稳定。对于砂、石等材料，使用前应按产地、品种、规格、批量取样试验，试验项目包括颗粒级配、密度、表观密度及含泥量等，必要时还要进行碱活性检验及测定石料的针片状含量、软弱颗粒等指标；对于混凝土粗骨料，最大粒径不得大于结构截面最小尺寸的1／4，同时不得大于钢筋问距最小净距的3／4。对于混凝土实心板，可允许采用一部分最大粒径为1／2板厚的骨料，但最大粒径不得超过50mm。
对于泵送混凝土的碎石粒径，不应大于输送管内径的1／3，卵石不得大于输送管内径的2／5。砂子应为粗砂或中砂，泵送混凝土宜用中砂，通过0．315mm筛子的量应不少于15％。同时要求不能采用风化砂、特细砂、铁路道渣石以及用不同来源的砂、石掺杂混合料作为骨料材料。
2．1．3混凝土外加剂
混凝土工程选用外加剂时，应根据混凝土的性能要求、施工工艺及气候条件，结合混凝土的原材料性能、配合比以及对水泥的适应性等因素，通过试验确定其品种和掺量。不同品种外加剂应分别存储，做好标记，在运输与存储时不得遭受污染。掺用氯盐类防冻剂时，氯盐掺量按无水状态计算，不得超过水泥重量的1％，掺用氯盐的混凝土必须振捣密实，且不宜采用蒸汽养护。
2．2混凝土施工配合比控制
为取得较高强度和较好和易性的混凝土，可以提高单位体积水泥用量，但过大的水泥用量不仅会增加造价、用水量和形成混凝土后的体积变化率，故混凝土的水泥用量应受限制。用水量越小，混凝土强度越高；水泥用量越少，体积变化率越小。但施工时水泥和水的用量过少则会使混凝土搅拌不匀、振捣不实等困难。
因此混凝土施工时要进行配合比控制，选用恰当的水灰比和水泥用量，挑选使混凝土密度最大，与混凝土水灰比和石子最大粒径相适应的砂率，也就是达到最佳的配合比。控制的方法主要有：实验室要进行试验，然后签发配合比通知单，施工原材料未经审批和试验不得随意变动；混凝土的塌落度应严格按照试验标准控制，严禁随意增加用水量；原材料计量应控制在允许偏差范围内。
2．3混凝土施工质量控制
一般说来，混凝土施工质量控制包括浇筑前质量控制、浇筑过程中质量控制，夏季和冬季浇筑过程质量控制等。其现浇结构外观质量缺陷见表1。面对这些缺陷我们应加强以下质量控制程序的施工：
2．3．1浇筑前的质量控制要点
(1)对混凝土浇筑方案进行审批：要根据浇筑面积、浇筑工程量、劳动力组织、施工设备、浇筑顺序、后浇带或施工缝的位置、混凝土原材料供应、保障混凝土浇筑的连续性以及停电的应急措施等问题进行认真的综合研究并逐项落实，确保万无一失。
表1 现浇结构外观质量缺陷
名称现象严重缺陷一般缺陷
露筋构件内钢筋未被混凝土包裹而外露纵向受力钢筋有露筋其他钢筋有少量露筋
蜂窝混凝土表面缺少水泥砂浆而形成石子外露构件主要受力部位有蜂窝其他部位有少量蜂窝
孔洞混凝土中孔穴深度和长度均超过保护层厚度构件主要受力部位有孔洞其他部位有少量孔洞
夹渣混凝土中夹有杂物且深度超过保护层厚度构件主要受力部位有夹渣其他部位有少量夹渣
疏松混凝土中局部不密实构件主要受力部位有疏松其他部位有少量疏松
裂缝缝隙从混凝土表面延伸至混凝土内部构件主要受力部位有影响结构性能或使用功能的裂缝其他部位有少量不影响结构性能或使用功能的裂缝
连接部位缺陷构件连接处混凝土缺陷及连接钢筋、连接件松动连接部位有影响结构传力性能的缺陷连接部位有基本不影响结构传力性能的缺陷
外形缺陷缺棱掉角、棱角不直、翘曲不平、民边凸肋等清水混凝土构件有影响使用功能或装饰效果的外形缺陷其他混凝土构件有不影响使用功能的外形缺陷
外表缺陷构件表面麻面、掉皮、起砂、沾污等具有重要装饰效果的清水混凝土构件有外表缺陷其他混凝土构件有不影响使用功能的外表缺陷

(2)由于过早拆模、混凝土强度不足而造成混凝土结构构件沉降变形、缺棱掉角、开裂、甚至塌陷的情况时有发生。为保证结构的安全和使用功能，底模及其支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求；当设计无具体要求时，混凝土强度应符合下列规定（如表2）：
表2 混凝土强度应合格设计要求数据表
构件类型构件跨度(m) 达到设计的混凝土立方体抗压强度
标准值的百分率(%)

板 ≤2 ≥50
>2,≤8 ≥75
>8 ≥100
梁、拱、壳 ≤8 ≥75
>8 ≥100
悬臂构件 --- ≥100
(3)对搅拌机、运输车、料斗、串筒、输送管道及振捣器等准备是否充分进行检查。
2．3．2浇筑过程中的质量控制要点
(1)对浇筑的混凝土应坚持开盘鉴定制度，鉴定制度原则上每天都应根据原材料情况进行调整。混凝土浇筑中，要加强旁站监督，严格控制浇筑质量，检查混凝土塌落度，严禁在己搅拌好的混凝土中加水。
(2)对泵送混凝土要求泵连续工作，泵送料斗内充满混凝土，泵允许中断时间不长于45min。当混凝土从高处倾落时，自由倾落高度不超过2m，竖向结构倾落高度不超过3m；否则应应使混凝土沿串筒、溜槽下落，并使混凝土出口下落方向垂直于楼、地面。
(3)检查振捣情况，不能漏振、过振。查看控制模板、钢筋的位置和牢固度，遇有跑模和钢筋位移情况时，应及时采取措施处理。特别注意钢筋加密区、施工缝、沉降缝、后浇带等部位混凝土的浇筑处理。
(4)竖向构件底部应先填50一l00mm厚与混凝土内成分相同的水泥砂浆；浇筑时应连续进行，必须间歇时，应在前层混凝土凝结前将次层混凝土浇筑完毕。
(5)混凝土浇筑后应立即振捣。振捣时间愈长，力量愈大，混凝土愈密实，质量愈好；但流通性大的混凝土要防止因振捣时间过长而产生离析现象。振捣时间以水泥浆上浮使混凝土表面平整为止。
(6)对梁柱节点部位不同强度混凝土的浇筑要严格检查区分，防止低强度混凝土注入高强度等级混凝土部位中。同时要根据混凝土浇筑情况，对关键部位留置试块，并在标养后由试验员亲自送至试验室。
2．3．3冬季浇筑过程中的质量控制点
(1)首先要根据工程施工进度、气温预测和施工环境做出切实可行的冬季技术施工措施，规定好测温点布置、测温方案、浇筑方案和拆模流程。
(2)认真进行热工计算，采用科学的保温措施，保证到场保温材料的数量和质量。对冬季施工混凝土的配合比、剂性能、掺量必须提前做好试验报告。
(3)冬季施工要做好以下的检查和抽测工作：
①抽检混凝土的入模温度；
②混凝土内外温差的监测与分析，必要时要采取措施，防止混凝土受冻或裂缝的发生；
③加强对蓄热覆盖防风措施的监察，确保覆盖及时到位；
④适时控制拆模时间及拆模后的保温及养护问题；
⑤保证混凝土试块的留置数量，包括相同条件下的试块。
2．3．4夏季浇筑过程中的质量控制要点
对高温环境下影响混凝土的因素进行预测分析，提前制定夏季施工技术方案。落实方案的执行情况，比如配合比是否考虑了夏季施工而塌落度损失的措施、温度控制是否有效等等。
2．4混凝土常见缺陷的产生与预防
2．4．1离析
离析会极大地降低混凝土的强度，影响结构的安全性。其形式主要包括两种，一种是骨料在流态下混凝土拌和物下沉；另一种是在很稀的混凝土拌和物中稀浆趋向于从骨料中分离出来。故应仔细选择混凝土配合比和采用正确的施工方法以避免产生这些缺陷。如果运输操作不恰当，即便是和易性好的混凝土也会发生离析，所以在混凝土的运输与浇筑过程中，装料、卸料与自由下落的每一个过程都应采用正确的施工方法，避免混凝土离析。施工过程中混凝土应尽量浇筑到位，注意正确的使用振捣器，振动时间亦不能太长。同时浇筑时落距较大
的混凝土和泵送混凝土均需用粘聚性较大的混凝土。
2．4．2泌水
当混凝土中砂量不足，水泥颗粒太粗，水泥用量太少或混凝土用水量太多时均容易发生泌水，在应用了初凝时间长的水泥，掺加了缓凝剂将会延长泌水时间、增加泌水危险。当泌水上升到混凝土表面时会携带一部分水泥和骨料中的微细粒子使混凝土表面形成一层含水量很大的浮浆层，造成表层混凝土疏松多孔，同时降低底部混凝土的水灰比，破坏混凝土内部的均匀性，从而使混凝土强度降低。当浮浆层失水变稠失去流动性，强度发展不够不足以抵抗因沉缩或塑性收缩引起的拉应力时，混凝土表面就会产生裂缝。泌水上升在混凝土内生成许多水泥含量较少的泌水通道，同时骨料下沉逐渐达到沉实稳定
在粗骨料下方形成含水丰富的水泥浮浆，因此混凝土与钢筋的粘结力在钢筋的下方受到削弱。泌水还会造成混凝土疏松软弱，易于碳化，增加了混凝土中钢筋锈蚀的危险。因此必需采取措施减少泌水现象。
减少泌水可采用以下方法：①应用磨得较细的水泥；②增加水泥用量；③应用粉煤灰或其他火山灰物质；④砂中应有足够的细颗粒成分或增加用砂量：⑤泌水严重时应考虑应用引气剂截断泌水通道，减少用水量，增加和易性。
2．4．3裂缝
由于混凝土组成材料的微观构造的不同以及所受外界影响的不同，混凝土产生收缩的原因较为复杂，对结构功能的影响也是不同的，收缩裂缝的原因有以下诸方面：
(1)塑性收缩裂缝
这种裂缝发生在混凝土浇筑后数小时仍处于塑性状态的时刻。发生这种裂缝的因素是多方面的，如混凝土早期养护不好，混凝土浇筑后表面没有及时覆盖，受风吹日晒，表面游离水蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时混凝土强度很低，不能抵抗这种变形应力而导致开裂。防止这类裂缝的措施是尽量降低混凝土水化热，控制水灰比，采用合适的搅拌时间和浇筑措施，以防止混凝土表面水分过快蒸发(可覆盖席棚或塑料布)。
(2)干燥收缩裂缝
混凝土收缩由两部分组成，一是湿度收缩，即混凝土中多余的水分蒸发，体积减小产生收缩；二是混凝土的自收缩，即水泥水化作用，使形成的水泥骨架不断紧密，造成体积减小，?混凝土收缩值一般为0．2％一0．4％，钢筋混凝土为0．15％一0.2％。收缩裂缝的形成，必须同时受到收缩变形和约束两个条件。最常见的是施工中养护不当引起的。如风吹日晒，表面水分散失过快，体积收缩大，而内部湿度变化和收缩较小，表面收缩变形受到内部混凝土的约束而在构件表面产生较大的拉应力，当拉应力超过?昆凝土极限抗拉强度时，即产生干缩裂缝。收缩裂缝除与养护有关外，还与振捣、混凝土原材料收缩量有关。当混凝土振捣过度，表面形成水泥含量较多的砂浆层，则收缩量过大，容易出现裂缝。采用含泥量较大的粉砂配制的混凝土，也会加大收缩，从而容易产生收缩裂缝。干缩裂缝可采取以下措施预防：
①配置混凝土时，要严格控制组成材料的质量，选用适的水泥品种和水泥标号，选用级配良好的石子，减小孔隙率选用合适的中粗砂和合格的外加剂；
②认真优选配合比，在确保规定强度等级外，要满足工要求的稠度，按配合比规定认真计量，控制用水量，搅拌匀；
③正确掌握混凝土振捣技艺：不宜多振、不要少振和振。在混凝土初凝前应进行二次振捣，提高混凝土的抗裂度；
④在夏季高温、湿度低或风速大的环境中施工，混凝浇筑后的裸露表面应及时用潮湿材料覆盖，使其保持湿润不于7天。可洒水、覆盖薄膜或蓄水养护。
2．4．4混凝土强度波动过大
混凝土施工过程中经常出现强度过高或过低，造成返工质量事故。强度波动过大的原因分析如下：
(1)原材料质量劣，水泥没有质量保证书，进场后没有检测，随意用低劣水泥置混凝土，有的砂、石含泥量超过规定。
(2)配合比不正确不根据实际情况做配合比试验，常套用资料、书本和定额上配合比，是造成混凝土强度波动大的原因之一。
(3)虽有正的配合比，但搅拌混凝土时不按配合比规定计量，加上用水失控，导致混凝土的强度下降。
(4)在制作检测混凝土强度块时弄虚作假，造成试块强度与实际强度误差较大。
强度波动过大可采取下列预防措施：
①在材料检查、复试合格后，根据现场材料情况，由实室设计确定混凝土强度等级、施工和易性以及对抗冻、抗渗求。
②配置混凝土的最大水灰比和最小水泥用量应符合定。最大水泥用量不宜大于550kg／m。
③有了正确的配合比，还要有严格的施工管理，确保料的计量准确，并控制在规范允许的偏差范围内。施工中还测定骨料的含水率，当含水率有显著变化时，应及时调整用量和骨料用量。
④应在混凝土的浇筑地点按规定随机取样制作试件，按照标准条件养护，其28d抗压强度，作为评定构件强度的依据。
⑤泵送混凝土的配合比：骨料最大粒径与输送管内径比，碎石最大粒径不宜大于1：3，卵石最大粒径不宜大于1：5。砂率宜控制在40％一50％，最小水泥用量宜为300kg／m混凝土塌落度控制在80—180mm。
3 结束语
对于钢筋混凝土在建筑工程施工过程中容易出现的一些非结构性裂缝现象，经我国众多专家长期的分析研究，以及在许多实际工程中的防治、处理案例，已经积累了比较丰富的经验。但要彻底消除裂缝现象，尚有待不断提高施工技术和积累经验，并进行技术创新，采用更为科学的解决方法。