混凝土質量控制

隨著國民經濟的發展，我國的基礎設施建設已進入了一個嶄新的時期，而混凝土作為一種主要建築材料，它的質量好壞，既影響結構物的安全，也影響結構物的造價，因此混凝土的質量是關係到每個工程成敗主要因素之一。混凝土質量控制有哪些因素？怎樣才能控制好混凝土質量？是每個土建工程技術人員必需認真思考的問題。

混凝土強度的主要指標之一是抗壓強度。從R28=ARc(C/W-B)可以看出：混凝土抗壓強度與混凝土所用水泥的強度Rc成正比，其抗壓強度的增長與水泥強度的增長成正比。當灰水比不變時，用525號水泥配製出的混凝土強度比用325號水泥配製的混凝土強度高約60％左右。因此混凝土施工時所用水泥標號必須與混凝土配料單上的水泥標號一致，切勿亂用。灰水比與混凝土強度成正比，灰水比大，混凝土強度高；灰水比小、混凝土強度低。因此，當灰水比不變，企圖用增加水泥用量來增加混凝土強度是錯誤的。此時只能增大混凝土和易性，增大混凝土的收縮變形和徐變變形。綜上所述影響混凝土抗壓強度的主要因素是水泥強度和灰水比。要控制好混凝土質量，最主要的是控制好水泥質量和灰水比兩個主要環節。

此外，粗集料品種對混凝土強度也有一定的影響。當石質強度相等時，碎石表面比卵石表面粗糙，它與水泥砂漿的粘結性能比卵石強。當灰水比相同或配合比相同時，兩種集料配製的混凝土，碎石混凝土強度比卵石混凝土強度高，但卵石混凝土和易性優於碎石混凝土，因此，《普通混凝土配合比設計技術規程》的混凝土強度計算公式中反映了兩種粗集料的A、B係數。

細集料品種（河砂、海砂、山砂）對混凝土強度影響比粗集料小，所以混凝土強度公式沒有反映砂種係數。由於施工現場的砂石質量變化較大，如有害雜質含量，砂石本身顆粒堅硬程度，粗細顆粒組份的變化。對混凝土強度和混合物和易性都有直接影響。因此施工人員不得為了滿足和易性對施工工藝的要求隨意加水，從而造成灰水比變化，致使混凝土強度發生較大波動。因此。要求對砂石質量加以控制，使其與混凝土配合比設計時的原材料相符。如果砂石質量發生變化，必須及時調整混凝土配合比。

混凝土強度只有在潮濕環境下才能保證正常發展，應按施工規範的規定時間予以養護。氣溫高低對混凝土強度發展速度有一定影響，冬季要保溫防凍害。夏季要防暴晒脫水。

混凝土攪拌要保證各種材料混合均勻，使水泥漿能均勻地包裹粗細聚料表面並填充其空隙使其聯結凝聚成整體。

混凝土等級是根據混凝土標準強度的總體分佈的平均值減去1．645倍標準差確定的。這樣可以保證混凝土強度標準值具有95％的保證率，充分地保證了結構物的安全。從該定義推定，抽樣檢驗的幾組試件的混凝土平均強度一定大於或等於混凝土設計標號，其值大小取決於施工管理水平，即取決於標準差σ的大小。

假設3個施工單位同樣生產C20混凝土，甲單位管理水平很高，統計等混凝土的標準差為2MPa，幾組混凝土平均強度R甲＝20＋1．645σ＝23．3MPa；乙單位施工管理水平一般，σ＝5MPa；幾組混凝土平均強度R乙＝20＋1．645σ＝28．2MPa；丙單位管理水平低劣，σ＝8MPa，幾組平均強度R丙＝20＋1．645σ＝33．2MPa，也就是說，3種施工水平的單位均得按95％保證率要求控制混凝土平均強度。施工質量優良的混凝土平均強度23．3MPa與施工質量低劣的混凝土平均強度33．2MPa具有同等的使用價值。因此，不但要使混凝土平均強度大於混凝土設計強度等級，更重要的是要想方設法減少混凝土強度的變異性。這樣，既保證了工程質量也降低了工程造價。

混凝土質量包含兩個基本因素：一是使混凝土達到設計要求的質量標準；二是，在滿足設計要求的質量指標的前提下盡量降低成本。這兩條要求實際上是要盡量降低標準差。混凝土是非勻質材料，強度有一定離散性，這是客觀存在的，但是通過科學管理可以控制其達到較小值。因此，混凝土標準差能客觀地反映施工單位的管理水平。管理水平越高。標準差越小。可以說。混凝土質量控制實際上是標準差的控制。

設計合理的混凝土配合比

合理的混凝土配合比必須由試驗室通過試驗確定。除滿足強度、耐久性要求和節約原材料外應該具有施工要求的和易性。在設計配合比時，應根據砂石材料特性和灰水比調整最佳砂率，使混合物具有施工要求的和易性，即具有較好的流動性、粘聚性和保水性。只有設計出較合理的配合比，才能使混合物比較容易拌和均勻，而且在施工過程中不致產生離析泌水現象。

正確按設計配合比施工

按混凝土配合比施工，第一，要及時測定現場砂石含水率，將試驗室配合比正確地換算成施工配合比；第二，材料應進行稱量；第三，要及時檢查原材料是否與配合比設計用原材料相符，否則，應及時調整配合比。

鋼筋混凝土工程施工及驗收規範規定，混凝土原材料按重量計的允許偏差不得超過下列規定：

1）水泥、外摻混合材料±2％

2）粗細骨料±3％

3）水、外加劑溶液±2％

條文規定：水和水泥的重量誤差允許±2％，粗細骨料的重量誤差允許±3％。強調了影響混凝土強度的主要因素（水灰比），說明水和水泥稱量應比砂石集料小。砂石集料的含水率應在總用水量中扣除，水和水砂均應稱量。

水和水泥計量誤差是降低混凝土強度的主要原因。假設設計配合比每m3混凝土用425號水泥430kg，水為170kg，水泥稱量負誤差2％，水稱量正誤差2％，則水泥用量為421．4kg，水用量為173．4kg，分別代入卵石混凝土計算公式原R28＝0．48×1．13×42．5(430/170-0.61)=44.2(MPa)誤稱后R28=0.48×1．13×42.5(421.4/173.4-0.61)=42(MPa),誤差5％。以此類推，常用標號混凝土，水計量的正誤差1％～5％水泥計量負誤差1％～10％。

砂石集料負誤差，混凝土製成量係數降低將造成多用水泥。假定每m3混凝土材料總用量為2450kg，其中水168kg，水泥412kg，則砂石總用量為1870kg。按規定砂石集料允許負誤差為3％計算，少稱砂石56．1kg，摺合絕對體積21．2L（γ砂按2．65計），要用水泥漿來填充，灰水比為2．45時，水與水泥的體積比為0．55：0．45，這時將多用水泥28．6kg。若砂石正誤差3％，即多稱了砂石56．1kg，由於砂石吸水將降低混凝土和易性，施工人員往往會加水，使其和易性達到要求。這樣就減小了灰水比，降低了混凝土強度。總之，砂石應進行嚴格稱量，不得用體積計量。因為砂石會隨著裝料方式不同而發生較大變化，而且隨含水量變化而產生顯著波動，也會造成混凝土製成量係數不夠而多用水泥。

加強混凝土原材料管理

施工現場混凝土原材料應與混凝土配合比設計用原材料相同，因為原材料的變異將造成混凝土強度的變異。為了減少原材料變異對混凝土強度變異的影響，材料最好使用同一生產單位供應，並按規定對原材料進行質檢。

進行混凝土強度快速測定

混凝土施工程序較多，從原材料準備、配料到攪拌和澆築各個工藝都可能造成混凝土強度變異；材料質量的變異對混凝土強度影響更大。為了保證混凝土施工質量，最好在澆灌前就能比較準確地預測混凝土28天強度，這樣才能有效地避免混凝土工程質量事故。目前國內試行的混凝土強度快速測定法控制混凝土質量的手段比較多，如沸水法、水灰比分析法、成熟度法等等，都能在一定程度上起到控制混凝土質量的作用。但有的不能及時起到控制作用，有的方法繁雜且使用範圍受到限制，不能得到廣泛推廣。但促凝壓蒸法能比較及時地發現施工質量問題，它能在2h內比較準確地預測混凝土的28天強度，發現問題可以及時採取措施予以處理。該法可作為混凝土現場施工的一種質量監控手段。

當然影響混凝土質量的因素還有很多。控制混凝土質量的方法也多種多樣，這些都有待於工程技術人員在今後的工作中去進一步發掘。

普通混凝土是由水泥、水、細骨料、化學外加劑、礦物質混合材料，按比例配合，經過均勻拌制，振搗密實成型及養護硬化而成的人工石材。在這幾種組成成份中，監理工程師、質量控制工程師應著重在工程資料和實物檢查兩方面。目前，一些地區實行的監理見證取樣送檢制度值得肯定。

1.1水泥

水泥有多種品種、標號應根據設計圖紙的要求的要求和實際使用部位的環境條件，選擇適當的水泥品種和標號。高強混凝土應優先選擇高標號水泥進行試配。

1.2砂

細骨料砂，要重點檢查其質地、級配、細度模數、含泥量和有害物質含量。其重點是含泥量和有害物質含量。這兩項對於混凝土強度的影響較大。用於拌制混凝土的細度模數應在3.7-1.6之間。結構用砂含泥量一般不應超過3%，有害物用質（雲母、有機物、硫酸鹽等）含量不應超過2%.

1.3石子

粗骨料石子，應重點檢查其質地、級配、針片狀顆粒含量、含量泥量及最大粒徑。一般採用1㎝-3㎝的碎石，卵石一般能用於結構受力部位，嚴禁混有煅燒過的石灰石塊或白雲石塊。

1.4水

凡是不能飲用的水，應在水質化驗和抗腐蝕試驗合格后，方可用於拌制混凝土。污水、工業廢水、PH值小於4的酸性水和硫酸鹽含量超過水重1%的水，不能用於拌制混凝土。對預應力混凝土的施工用水，更樣著重控制。

1.5外加劑

首先，應檢查外加劑生產廠家的生產許可證，質量保證料和有相應資質的檢測單位出具的性能試驗報告。其次，在混凝土外加劑使用前，應進行試配並進行試驗檢驗，以復驗混凝土外加劑與工程所有水泥是否相適應，以及是否滿足施工要求的混凝土性能和有關設計要求指示（如坑滲標號等）。另外，應注意混凝土外加劑使用說明的有效日期、防止過期失效的外加劑用於工程。同時，要嚴格控制劑量，不得隨意添加，在攪拌混凝土時，摻加外加劑的混凝土攪拌時間應適當延長。應大力推廣使用新型的複合型混凝土外加劑，以適應先進的施工工藝的多種要求。

配合比的質量控制

在根據設計要求和混凝土的工程特點，確定了各種原材料之後，應在監理工程師見證情況下，進行現場原材料取樣，並填寫見證取樣單。關交有相應資質等級的試驗室進行混凝土配合比設計和試配工作。監理工程師在審查度驗室出具的配合比單及相應的有關混凝土性能，能夠滿足工程的各項要求后，方可允許進行混凝土的攪拌和澆築工作。

攪拌過程的質量控制

應要求施工單位嚴格原材料計量控制。攪拌機應配備水表，禁止單純憑經驗靠感覺調整用水量的做法；對外加劑，應事先稱量出每盤一份加入，禁止拿鐵鍬隨意填加；對砂石料，應堅持要求每次過磅稱量，不提倡小車劃線做記號的體積法。另外，還應對每盤的攪拌時間、加料順序、混凝土拌合物的坍落度、是否離析等進行抽查。在較大的工程中，應要求施工單位採用電腦計量的攪拌拌站，這樣可以有效的減少人為因素，使配合比得到可靠的保證。

澆築過程質量控制

混凝土澆築前，監理工程師、質控制工程師應檢查混凝土的澆築方法是否合理、水電供應是否保證、各工種人員的配備情況；振搗器的類型、規格、數量是否滿足混凝土的振搗要求；度件模具及數量是否合適；澆築期間的氣候、氣溫，夏季、雨季、冬期施工，覆蓋材料是否準備好。針對不同的板、梁、柱、剪力牆、薄壁型構件應要求採用不同類型的振搗器；當混凝土澆築超過2m應採用串筒式溜槽。應審查確認施工縫的設置位置是否合適，使施工單位安排好混凝土的澆築順序，保證分區、分層混凝土在初凝之前搭接。

在澆築過程中，注意觀察混凝土拌合物的坍落度等性能，若有問題，應及時對混凝土配合比作合理調整；督促施工單位控制好每層混凝土澆築厚度及振搗器的插點是否均勻，移動間距是否符合要求；對鋼筋交叉密集的樑柱節點是否振搗到位，以防出現蜂窩、麻面。對大體積混凝土或厚度較大的部件，應採用低水化熱水泥並加強保溫養護措施。

[1] 建設工程教育網 http://www.jianshe99.com/html/2007/4/li04447417161470021106.html

[2] 中電電氣 http://www.ceeg.cn/Support/read.asp?da_id=3365