我國(guó)混凝土質(zhì)量控制存在的問(wèn)題及對(duì)策
混凝土是工程結(jié)構(gòu)的重要組成部分,它是以膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、水及其他外加材料混合而形成的人造石材,廣泛應(yīng)用于建筑、交通、水利等工程建設(shè)中,因此,它的質(zhì)量將直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量。其質(zhì)量的主要指標(biāo)有抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、表面蜂窩麻面等。筆者認(rèn)為,在混凝土質(zhì)量控制中,保證水密性和耐久性是起重要作用的,不是在使用條件下混凝土的強(qiáng)度,而是混凝土的堅(jiān)固度。根據(jù)工程中的施工操作來(lái)看,混凝土的質(zhì)量歸根結(jié)底必須嚴(yán)格控制兩頭:一頭是混凝土供應(yīng)商,必須提供高品質(zhì)的混凝土;另一頭是施工承包商,必須規(guī)范施工,按照要求養(yǎng)護(hù)。本文就混凝土質(zhì)量控制存在的問(wèn)題及對(duì)策談一些看法。
一、混凝土質(zhì)量控制存在的問(wèn)題與原因
1.觀念上輕視混凝土技術(shù),錯(cuò)誤地認(rèn)為混凝土沒(méi)有什么技術(shù)含量,嚴(yán)重影響混凝土技術(shù)進(jìn)步。實(shí)際上混凝土是用最簡(jiǎn)單的工藝制作的最復(fù)雜的體系,從表面上看混凝土就是由水泥、砂、石和水組成,另外加上適量的摻合料和外加劑,拌合而成。但是由于混凝土存在粒料級(jí)配和施工及本身變形、約束等一系列問(wèn)題,硬化成型的混凝土中存在著眾多的微空隙、氣穴和微裂縫,正是由于這些初始缺陷的存在才使混凝土出現(xiàn)一些非均勻性特征。由于混凝土所用的水泥、水、骨料、外加劑的性質(zhì)不同,不同地區(qū)不同材料差異造成混凝土非特定的性質(zhì)要求,就決定了在水泥混凝土制作、施工、硬化過(guò)程的復(fù)雜性。
2.砂石中含泥量超標(biāo),導(dǎo)致混凝土骨料質(zhì)量差,嚴(yán)重影響混凝土的體積穩(wěn)定性和耐久性。在混凝土中砂石起骨料作用,由于我國(guó)砂石存在含泥量過(guò)高、粒形很差、配級(jí)不良的問(wèn)題,不僅浪費(fèi)砂石資源,而且也造成用水量很大,嚴(yán)重影響混凝土的體積穩(wěn)定性和耐久性。同時(shí),在一些地方砂石標(biāo)準(zhǔn)形同虛設(shè),致使石子中泥塊等軟顆粒含量和砂子中含泥量大大超標(biāo),原料品質(zhì)無(wú)法保證混凝土質(zhì)量。我國(guó)混凝土質(zhì)量差的主要原因在于骨料的質(zhì)量,骨料首先不是強(qiáng)度,重要的是使用中的級(jí)配和粒形良好的骨料,可以得到最小用水量的拌合物。
3.混凝土質(zhì)量控制與檢測(cè)責(zé)任不明,施工管理制度不健全,未嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計(jì)、施工圖規(guī)范施工。當(dāng)今施工現(xiàn)代化程度雖然有所提高,但是施工隊(duì)伍素質(zhì)差,野蠻施工、不講職業(yè)道德,使得施工質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn);混凝土結(jié)構(gòu)施工方法不能與當(dāng)代混凝土相適應(yīng),尤其表現(xiàn)在施工養(yǎng)護(hù)方面,未能按規(guī)定時(shí)間、方法對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù);施工單位不適當(dāng)?shù)丶涌旃こ踢M(jìn)度,追求施工速度,使得施工質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。高質(zhì)量的混凝土結(jié)構(gòu)是需要混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位、混凝土原材料供應(yīng)商、混凝土攪拌站、施工單位、監(jiān)理單位、檢測(cè)與建筑質(zhì)量管理機(jī)構(gòu)共同努力建造的。
4.混凝土質(zhì)量控制體系對(duì)混凝土質(zhì)量的評(píng)定存在嚴(yán)重滯后。目前,我國(guó)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制仍主要是檢測(cè)坍落度,由現(xiàn)場(chǎng)人員檢測(cè)的操作也缺乏規(guī)范性。在現(xiàn)場(chǎng)取樣,制作標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)和“同條件”養(yǎng)護(hù)的立方體試件,在規(guī)定齡期進(jìn)行抗壓強(qiáng)度和其他有關(guān)耐久性指標(biāo)的檢測(cè);當(dāng)對(duì)結(jié)構(gòu)、部位或工程進(jìn)行驗(yàn)收,或者對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有異議時(shí)(試件不具代表性)先使用回彈法平行對(duì)比判斷;再有疑問(wèn)時(shí),用鉆芯法進(jìn)行校核或其他方法進(jìn)行綜合評(píng)定。這樣的質(zhì)量控制體系不僅對(duì)混凝土質(zhì)量的評(píng)定是滯后的,而且一旦出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,難以定責(zé)。
5.混凝土表面硬度超聲和應(yīng)力波法測(cè)(回彈法測(cè)),已很難適應(yīng)不斷變化的實(shí)際情況?;貜椃y(cè)是基于上個(gè)世紀(jì)對(duì)當(dāng)時(shí)混凝土的試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)資料建立對(duì)應(yīng)關(guān)系而確定的。近年來(lái)混凝土為適應(yīng)泵送、免振等施工工藝,其成分有了很大的變化。粗骨料(石子)的含量及粒徑大幅度減小,還摻入了大量粉煤灰或其他摻合料。因此,混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)滯后,硬度顯著變“軟”,傳播波速減小,碳化速度的發(fā)展也有很大變化。在結(jié)構(gòu)實(shí)體中鉆芯取樣而進(jìn)行芯樣的抗壓試驗(yàn),可以直接測(cè)得混凝土的強(qiáng)度。與各種形式的推定強(qiáng)度比較,鉆芯強(qiáng)度更接近工程實(shí)際。但鉆芯強(qiáng)度在方法上也有它的局限性,原因是試驗(yàn)芯樣處理復(fù)雜,對(duì)試件混凝土擾動(dòng)引起的累積損傷,對(duì)于較為脆性的高強(qiáng)混凝土,這種影響尤為明顯,同時(shí),對(duì)結(jié)構(gòu)傷害太大。因此,很難成為一種普查的手段,許多情況都是強(qiáng)度報(bào)告單的結(jié)論能達(dá)到設(shè)計(jì)值120%以上,而結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的外觀缺陷卻較為嚴(yán)重(蜂窩、麻面、砂線等),凡是在這些部位鉆取的芯樣抗壓強(qiáng)度都不滿足設(shè)計(jì)要求;而拌和物質(zhì)量符合配合比要求的,則抗壓強(qiáng)度一定會(huì)合格。同時(shí),這些缺陷的存在會(huì)給結(jié)構(gòu)的耐久性帶來(lái)致命的隱患。
二、強(qiáng)化混凝土質(zhì)量控制的對(duì)策
1.重視混凝土骨料的品質(zhì)。通常骨料要占混凝土體積的70%以上,因此骨料的品質(zhì)是決定混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù),但目前全國(guó)許多地區(qū)骨料資源短缺,甚至接近枯竭,質(zhì)量得不到保證,尤其表現(xiàn)在含泥量高、級(jí)配不好。因此,建議有條件的企業(yè)購(gòu)置粗骨料的細(xì)碎設(shè)施,以增加5mm~10mm顆粒,減小孔隙率;生產(chǎn)機(jī)制(人工)砂,以保證混凝土生產(chǎn)的質(zhì)量及其穩(wěn)定性。
2.重視水泥品質(zhì)的穩(wěn)定性。現(xiàn)今水泥品質(zhì)波動(dòng)的主要表現(xiàn)是在進(jìn)入攪拌機(jī)時(shí)或者溫度很高(散裝運(yùn)輸),或者剛出磨機(jī)不久(新鮮態(tài)),引起混凝土用水量陡然增大,有時(shí)即使多加30kg/m3~40kg/m3的水,拌合物仍然很干澀,嚴(yán)重影響新拌與硬化后的性能,每年的初春都會(huì)出現(xiàn)一段時(shí)間配合比怎么也調(diào)不好的現(xiàn)象。因此,應(yīng)注意每立方米混凝土的最小膠凝料用量(水泥+摻合料)不能低于300kg。
3.重視混凝土用水量的確定。除混凝土組分的影響外,加水設(shè)施對(duì)用水量的影響也十分顯著。檢測(cè)表明,國(guó)內(nèi)攪拌樓用水量波動(dòng)在15kg/m3~20kg/m3,甚至更大,而用水量對(duì)混凝土性能的影響超過(guò)水泥品質(zhì)波動(dòng)帶來(lái)的影響。一般來(lái)講,含泥量降低或提高1%,每立方米混凝土用水量可相應(yīng)降低或提高3kg~5kg。
4.重視混凝土摻合料用量。水泥、外加劑和礦物摻合料的相容性直接影響混凝土的質(zhì)量,而很多小的攪拌站對(duì)相容性重視不夠,造成了諸多隱患,這也是混凝土產(chǎn)業(yè)發(fā)展中值得重視的一個(gè)問(wèn)題?;炷翐胶狭嫌昧康拇_定必須滿足各類工程和各種施工工藝的要求;滿足混凝土的和易性、凝結(jié)時(shí)間和強(qiáng)度要求,根據(jù)以上要求,可采用等量取代法、超量取代法和外加法。在一般情況下,摻用兩種或兩種以上的摻合料比摻用單一的摻合料效果要好,可以改善其細(xì)微顆粒的配級(jí)。
5.重視環(huán)境條件變化對(duì)混凝土的影響。澆筑溫度受環(huán)境影響顯著,而它對(duì)混凝土各項(xiàng)性能有非常重要的影響,所以在配制和生產(chǎn)混凝土?xí)r,必須考慮混凝土澆筑時(shí)環(huán)境條件的變化,例如在降溫時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整配合比(尤其是外加劑摻合),否則有可能釀成事故。
6.引進(jìn)和消化國(guó)外快速準(zhǔn)確的混凝土拌和物用水量測(cè)定技術(shù)。形成一套基于混凝土單體積用水測(cè)定的混凝土質(zhì)量控制技術(shù)和體系,對(duì)于我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量管理系統(tǒng)是一次革命性的進(jìn)步,體現(xiàn)我們對(duì)現(xiàn)代混凝土技術(shù)與特征的認(rèn)識(shí)更清晰、更深入,將促進(jìn)我國(guó)此領(lǐng)域技術(shù)與管理上一個(gè)新的臺(tái)階,對(duì)于克服和減少我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量保證體系中的弊病,保證工程質(zhì)量意義重大。
7.強(qiáng)化預(yù)防措施,把緊監(jiān)督關(guān)口。首先,要嚴(yán)格按照規(guī)范和技術(shù)要求組織施工。制度不健全,管理不規(guī)范,未嚴(yán)格按施工組織設(shè)計(jì)、施工圖、規(guī)范組織施工,施工人員素質(zhì)較低,或是在整個(gè)施工過(guò)程中制度執(zhí)行不力,是產(chǎn)生工程質(zhì)量原因的重要因素。為此,對(duì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,不管當(dāng)事人發(fā)生什么變化,都要追究責(zé)任。徹底解決工程當(dāng)事人不管工程質(zhì)量如何,出現(xiàn)問(wèn)題一走了之的弊端。其次,合理設(shè)計(jì)確保工程質(zhì)量。在建設(shè)的時(shí)候能不能加快速度、保證質(zhì)量、節(jié)約投資,在建成后能不能獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益,合理設(shè)計(jì)起著決定性的作用。一個(gè)先進(jìn)的設(shè)計(jì),應(yīng)是采用先進(jìn)的工藝和設(shè)備,合理地布置場(chǎng)地,組織好生產(chǎn)流程;應(yīng)有利于提高生產(chǎn)效益,降低成本,提高質(zhì)量。
8.強(qiáng)化質(zhì)量監(jiān)控,提高建筑質(zhì)量。一是安裝模板。要保證模板放線準(zhǔn)確,底部承墊層必須找平,模板清潔、濕潤(rùn)、不積水、無(wú)雜物,涂脫模劑。接縫要求嚴(yán)密、不漏漿、縫隙小。對(duì)模板的加固不僅要計(jì)算強(qiáng)度,而且要核算剛度,避免造成變形。因強(qiáng)度需要采用對(duì)拉螺栓加固時(shí),應(yīng)對(duì)螺栓位置或穿墻套管等進(jìn)行放樣,對(duì)柱梁交接處、墻體轉(zhuǎn)角處的模板,應(yīng)有專門的加固措施,以防止?jié)仓炷梁笞冃?。?duì)前后模板接縫與新、舊混凝土接槎的施工縫均應(yīng)認(rèn)真處理,并采取專門措施,以使混凝土接縫美觀,接頭不變形、不流漿。二是鋼筋制作和安裝。鋼筋要選擇有經(jīng)驗(yàn)的施工人員進(jìn)行制作加工,鋼筋表面必須除銹、清潔,鋼筋下料準(zhǔn)確,保護(hù)層厚度適宜,固定牢靠,澆筑時(shí)安排護(hù)筋人員隨時(shí)檢查。三是混凝土攪拌運(yùn)輸與澆筑。原材料必須合格,隨時(shí)測(cè)定材料含水量,按配合比稱料準(zhǔn)確,準(zhǔn)確控制水灰比、坍落度、攪拌時(shí)間。混凝土運(yùn)輸與澆筑的間歇時(shí)間應(yīng)合適,必須在初凝時(shí)間以內(nèi)保證連續(xù)施工、分層澆筑。正確掌握振搗間距、時(shí)間,防止離析現(xiàn)象。四是養(yǎng)護(hù)。根據(jù)環(huán)境溫度選擇養(yǎng)護(hù)方法,正確控制養(yǎng)護(hù)時(shí)間、次數(shù),盡早對(duì)剛澆筑的混凝土進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù)(噴霧而不能澆水),用水養(yǎng)護(hù),特別是當(dāng)日平均氣溫低于5℃時(shí),不得澆水養(yǎng)護(hù)。五是控制拆模時(shí)間,合理安排拆模順序,特別注意保護(hù)混凝土邊、角部,嚴(yán)禁人為損壞。同時(shí),在各工序施工中,要嚴(yán)格進(jìn)行交接檢查,在施工單位班組自檢、互查和專業(yè)質(zhì)檢人員檢查的基礎(chǔ)上,還應(yīng)經(jīng)監(jiān)理人員對(duì)重要的工序或?qū)こ藤|(zhì)量有重大影響的工序按規(guī)范進(jìn)行質(zhì)量檢查后,方可進(jìn)入下一道工序。
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