【摘 要】施工過程中影響工程質(zhì)量的因素很多，混凝土強(qiáng)度是其中之一，本文深入分析了混凝土強(qiáng)度的波動(dòng)的各種原因，并有針對性地采取相應(yīng)措施，減少混凝土強(qiáng)度的波動(dòng)，提高混凝土工程質(zhì)量。

【關(guān)健詞】混凝土 強(qiáng)度 波動(dòng) 控制措施

混凝土材料是建筑工程中使用的重要材料之一，其強(qiáng)度是否符合施工要求，將對工程質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。因此，對影響混凝土材料強(qiáng)度的相關(guān)因素進(jìn)行研究，并總結(jié)有效應(yīng)對措施，是每一個(gè)施工管理人員要面對的課題。

由于混凝土所用原材料品質(zhì)的不同，生產(chǎn)中計(jì)量的誤差、操作者技術(shù)水平及工作質(zhì)量的差別、養(yǎng)護(hù)的差異等原因，將會(huì)導(dǎo)致配合比相同的混凝土強(qiáng)度相差很大。強(qiáng)度波動(dòng)太大，會(huì)使一部分混凝土強(qiáng)度過低而達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，需要加固或返工。為減小混凝土強(qiáng)度的波動(dòng)，現(xiàn)將影響混凝土強(qiáng)度波動(dòng)的諸多因素進(jìn)行分析，并提出一些減小混凝土強(qiáng)度波動(dòng)，提高工程質(zhì)量的措施。

一、水泥強(qiáng)度的影響

水泥在使用時(shí)其實(shí)際強(qiáng)度是不同的，水泥使用時(shí)強(qiáng)度的這一差別若在配合比沒有得到反映，必然導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的波動(dòng)。為了減少混凝土強(qiáng)度的波動(dòng)，必須測出水泥用前的實(shí)際強(qiáng)度并將該強(qiáng)度用于混凝土配合比設(shè)計(jì)中，可以采取如下措施：

1、每批水泥在使用前通過快速試驗(yàn)測出其強(qiáng)度。

2、水泥生產(chǎn)廠與地區(qū)檢測部門、主要用戶協(xié)作，建立主要水泥不同條件下的強(qiáng)度衰減曲線。每一批出廠水泥，廠方提供確切的出廠強(qiáng)度，以便用戶根據(jù)相應(yīng)水泥強(qiáng)度變化曲線得知水泥實(shí)際強(qiáng)度。

二、集料品質(zhì)的影響

粗細(xì)集料在混凝土中所占體積都在三分之二以上。集料的材質(zhì)、粒形、表面形狀、粒徑、級配含泥量等品質(zhì)特性，必因產(chǎn)地、采場、采掘部位、采掘條件及加工破碎工藝的不同而異，從而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的波動(dòng)。如當(dāng)水灰比和坍落度一定時(shí)，碎石混凝土的抗壓強(qiáng)度可比卵石混凝土的抗壓強(qiáng)度提高20-35%；比河砂配制的混凝土強(qiáng)度低10%左右。可見混凝土集料品質(zhì)應(yīng)滿足規(guī)范的技術(shù)要求。當(dāng)集料品質(zhì)變化時(shí)，應(yīng)相應(yīng)調(diào)整混凝土的配合比，否則，混凝土強(qiáng)度必將隨之波動(dòng)。

砂石含泥量超出限值時(shí)將導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低。這是由于（一）泥土在混凝土中會(huì)起到水泥惰性摻合料的作用，而使水泥活性降低；（二）泥土顆粒分散于骨料表面，從而降低了混凝土中兩相界面的粘結(jié)力。試驗(yàn)資料表明，砂子含泥量達(dá)5%時(shí)，混凝土強(qiáng)度將因此降低近5MPa；石子含泥量達(dá)4%時(shí)，混凝土強(qiáng)度將下降30%。因此，我國現(xiàn)行混凝土施工規(guī)范對骨料泥土含量規(guī)定為：一般混凝土砂子含砂量<5%，石子含泥量<2%；高標(biāo)號(hào)混凝土砂子含泥量<3%；石子含泥量<1%。減少混凝土強(qiáng)度因含泥量的不同而波動(dòng)的措施可以從下面幾方面考慮。

1、加強(qiáng)砂、石含泥量的測定工作，及時(shí)掌握各批砂石的含泥量。

2、當(dāng)含泥量超過限值不多時(shí)，不一定非進(jìn)行處理不可。可根據(jù)本企業(yè)的具體情況，通過試驗(yàn)選擇下列技術(shù)措施，彌補(bǔ)含泥量稍大時(shí)對混凝土強(qiáng)度不利的影響。如：適當(dāng)增加水泥用量或采用高標(biāo)號(hào)水泥；調(diào)整砂率或摻配粗砂；加強(qiáng)攪拌振搗、表面抹壓及養(yǎng)護(hù)；降低水灰比限配低流動(dòng)度混凝土或摻用適宜的混凝土外加劑；對于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)可適當(dāng)提高預(yù)應(yīng)力控制值，以抵消因含泥量稍大引起的收縮、徐變增大所造成的預(yù)應(yīng)力損失增大等。

三、計(jì)量誤差的影響

1、拌合水計(jì)量誤差的影響

由混凝土的28天試配強(qiáng)度與灰水比的關(guān)系式可知，灰水比C/W是決定混凝土強(qiáng)度的最主要因素之一。當(dāng)水泥摻量一定時(shí)，灰水比的大小已決定拌合用水量的多少。有資料表明，對C20-C30的混凝土來說，水的計(jì)量誤差在5%范圍內(nèi)每波動(dòng)+1%，混凝土的強(qiáng)度將隨之波動(dòng)+3%左右，拌合水的計(jì)量誤差通常有以下幾方面情況。

（1）攪拌混凝土?xí)r不設(shè)置水的的計(jì)量裝置，又不進(jìn)行坍落度控制，靠目測“干、稀”程度直接向攪拌機(jī)內(nèi)加水。

（2）水的計(jì)量裝置本身不合要求，使用水量超值。

（3）砂、石含水量沒有扣除。

（4）澆筑混凝土?xí)r一邊沖水濕潤模板，未清除積水，一邊澆筑混凝土。

（5）高溫季節(jié)施工，混凝土拌合物坍落度損失大，操作者貪圖省力，澆搗前再次向拌合物加水，且一面加水一面澆搗而不進(jìn)行攪拌。不但提高了用水量，而且損害了混凝土的勻質(zhì)性。

2、水泥計(jì)量誤差的影響

當(dāng)用水量一定時(shí)，水泥摻量變成影響混凝土強(qiáng)度的重要因素。有關(guān)試驗(yàn)資料表明，水泥摻量每波動(dòng)+1%，混凝土強(qiáng)度相應(yīng)波動(dòng)+1.7%左右。

3、水和水泥計(jì)量不利因素疊加的影響

由于各種原因，大多數(shù)情況下水的計(jì)量呈正值波動(dòng)而水泥計(jì)量呈負(fù)責(zé)值波動(dòng)，此時(shí)混凝土的強(qiáng)度出現(xiàn)負(fù)值疊加。這種不利因素的疊加對混凝土強(qiáng)度的影響極為顯著，這種疊加實(shí)質(zhì)上是水灰比增大。當(dāng)前許多工地都是水泥按包計(jì)，水靠目測。我們在工地的調(diào)查結(jié)果是，水泥按包計(jì)量幾乎都是負(fù)值誤差，有的負(fù)值誤碼高達(dá)15%。這種情況下水泥負(fù)值波動(dòng)5-10%，水正值波動(dòng)3-5%是經(jīng)常出現(xiàn)的，所以混凝土強(qiáng)度常出現(xiàn)20-30%的降低。經(jīng)驗(yàn)表時(shí)，水灰比每增加0.01，混凝土強(qiáng)度降低近1MPa。

4、砂石計(jì)量誤差的影響

砂石計(jì)量的波動(dòng)，普通混凝土如果只是砂率的變化，一般對其強(qiáng)度的影響不算明顯，但砂石總量的波動(dòng)，實(shí)質(zhì)上帶來水泥用量的變動(dòng)。如砂石計(jì)量減少，相當(dāng)于增加了水泥用量，即浪費(fèi)水泥，又造成混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差值的增大。

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)均對原材料按重量計(jì)量的充許偏差規(guī)定為：水泥、外摻合料——+2%；骨料——+3%，水、外加劑溶液——+2%。可以認(rèn)為，原材料計(jì)量方面的誤差是所有影響混凝土強(qiáng)度的波動(dòng)因素中最主要的因素，減小計(jì)量誤差，是減小混凝土強(qiáng)度波動(dòng)的最有效途徑。減小計(jì)量誤差可以從幾方面著手。

（1）任何攪拌機(jī)都要配置計(jì)量誤差<2%的計(jì)量裝置來計(jì)量用水，杜絕用水管直接注入憑感覺的目測加水。

（2）加強(qiáng)砂石含水率的測定，尤其是晴雨交替頻繁的雨季，更需及時(shí)測定以調(diào)整有和水量。

（3）高溫季節(jié)施工可適當(dāng)摻用緩凝型減水劑，制止?jié)矒v目前的二次加水。

四、工藝操作的影響

1、外加劑

外加劑種類繁多，合理應(yīng)用對加劑可以改善工藝操作條件，提高混凝土質(zhì)量，減少混凝土強(qiáng)度的波動(dòng)。但外加劑需經(jīng)適應(yīng)性試驗(yàn)，使用時(shí)必須充分溶解，并延長混凝土的攪拌時(shí)間才能發(fā)揮其應(yīng)有作用。

2、施工方法

攪拌時(shí)，投料方法對混凝土強(qiáng)度有影響。多次投料攪拌方法比常規(guī)的一次投料攪拌法，混凝土強(qiáng)度能有較大幅度提高，表二是增強(qiáng)結(jié)果對比表?？梢姴煌耐读蠑嚢韫ば驎?huì)引起混凝土強(qiáng)度波動(dòng)。

攪拌時(shí)間同樣影響混凝土的強(qiáng)度。有關(guān)試驗(yàn)資料表明，在攪拌時(shí)間滿足規(guī)范要求的條件下，同一盤攪拌出來的混凝土強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)離差約為0.75MPa，若攪拌時(shí)間不足，強(qiáng)度離散將更加嚴(yán)重。然而在施工現(xiàn)場可以看到，隨意縮短攪拌時(shí)間的現(xiàn)象比比皆是，特別是單機(jī)攪拌的施工工地，這種現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。解決這一問題，除加強(qiáng)管理以外，還應(yīng)有嚴(yán)厲的處罰措施。

在振搗工序中，由于不同型號(hào)振搗設(shè)備的效能不同，即使是同一種振搗設(shè)備，當(dāng)其技術(shù)參數(shù)（振幅、頻率）不同時(shí)，振搗效果也將不同。更由于振搗時(shí)間、插入深度、插點(diǎn)布置不同產(chǎn)生不同效果。振搗量不但靠遵守操作規(guī)程來保證，還取決于操作者的技術(shù)水平和操作經(jīng)驗(yàn)，因此應(yīng)加強(qiáng)對振搗操作工人的技術(shù)培訓(xùn)。

五、養(yǎng)護(hù)差異的影響

混凝土強(qiáng)度的發(fā)展，除齡期以外，尚與養(yǎng)護(hù)濕度和溫度密切相關(guān)。采用自然養(yǎng)護(hù)時(shí)，對硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸水泥拌制的混凝土，澆水濕潤養(yǎng)護(hù)不得少于14晝夜。但事實(shí)上，極少工地能按規(guī)定進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，有時(shí)甚至拆模后任憑烈日爆曬。

養(yǎng)護(hù)條件不同，混凝土強(qiáng)度的差別很大。因此，必須根據(jù)不同的構(gòu)筑物采用不同的濕養(yǎng)方法。如每日多次澆水、覆蓋濕砂、草袋、麻袋、鋸末等使混凝土保持濕潤狀態(tài)，有條件的地下結(jié)構(gòu)及早回填封閉，條件許可的結(jié)構(gòu)也可采用蓄水養(yǎng)護(hù)等措施。以減小不同部位因養(yǎng)護(hù)差異，提高混凝土質(zhì)量。

六、試驗(yàn)誤差的影響

對混凝土試塊強(qiáng)度的測定總存在試驗(yàn)誤差問題。試驗(yàn)誤差過大，將會(huì)人為造成混凝凝土強(qiáng)度的波動(dòng)。

為了減少混凝土強(qiáng)度的波動(dòng)，提高混凝土的強(qiáng)度質(zhì)量特性，必須從多方面采取措施，其中主要的就是提高材料，特別是水和水泥的計(jì)算精度。保證原材料質(zhì)量，加強(qiáng)攪拌、振搗、養(yǎng)護(hù)工序的空制，以及強(qiáng)化試檢測機(jī)構(gòu)，提高試驗(yàn)精度從而做到快速預(yù)報(bào)水泥實(shí)際強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的目的。

參考文獻(xiàn)

[1] 張巨松，混凝土學(xué)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2011