李 杰

在水利工程建設(shè)中，混凝土占據(jù)著非常重要的地位，混凝土的質(zhì)量直接影響到水工建設(shè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的可靠性。因此在施工中必須重視混凝土的施工，切實(shí)控制質(zhì)量。

一、影響混凝土強(qiáng)度的主要因素

抗壓強(qiáng)度常作為評定混凝土質(zhì)量的指標(biāo)，是混凝土質(zhì)量的主要指標(biāo)之一，也是確定強(qiáng)度等級的依據(jù)。影響混凝土強(qiáng)度主要因素有骨料、水泥標(biāo)號和水灰比、養(yǎng)護(hù)溫度和濕度、水泥石強(qiáng)度及其與骨料的粘結(jié)強(qiáng)度。

1.骨料的影響

當(dāng)骨料級配良好、砂率適當(dāng)時(shí)，由于組成了堅(jiān)強(qiáng)密實(shí)的骨架，有利于混凝土強(qiáng)度的提高。如果混凝土骨料中有害雜質(zhì)多、品質(zhì)低、級配不好時(shí)，會降低混凝土的強(qiáng)度。由于碎石表面粗糙有棱角，提高了骨料與水泥砂漿之間的機(jī)械嚙合力和粘結(jié)力，所以在原材料塌落度相同的條件下，用碎石拌制的混凝土比用卵石的強(qiáng)度要高。骨料的強(qiáng)度影響混凝土的強(qiáng)度，一般骨料強(qiáng)度越高，所配制的混凝土強(qiáng)度越高，這在低水灰比和配置高強(qiáng)度混凝土?xí)r，特別明顯。骨料粒形以三維長度相等或相近的球形或立方體形為好，若含有較多扁平或細(xì)長的顆粒，會增加混凝土的空隙率，擴(kuò)大混凝土中骨料的表面積，增加混凝土的薄弱環(huán)節(jié)，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度下降。因此，砂石質(zhì)量必須符合混凝土各標(biāo)號用砂石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。由于施工現(xiàn)場砂石質(zhì)量變化相對較大，現(xiàn)場施工人員必須保證砂石的質(zhì)量要求，并根據(jù)現(xiàn)場砂石含水率及時(shí)調(diào)整水灰比，以保證混凝土配合比，不能把實(shí)驗(yàn)配比與施工配比混為一談。

2.水泥標(biāo)號和水灰比的影響

水泥是混凝土中的活性組分，在水灰比不變時(shí)，水泥標(biāo)號愈高，則硬化水泥石強(qiáng)度愈大，對骨料的膠結(jié)力就愈強(qiáng)，配置成的混凝土強(qiáng)度也就愈高。在水泥標(biāo)號相同的條件下，混凝土的強(qiáng)度主要取決于水灰比。從理論上講，水泥水化時(shí)所需的結(jié)合水，一般只占水泥質(zhì)量的23%左右，但在拌制混凝土拌合物時(shí)，為了獲得施工所要求的流動性，常需要多加一些水。當(dāng)混凝土硬化后，多余的水分就殘留在混凝土中形成水泡或蒸發(fā)后形成氣孔，大大減小了混凝土抵抗荷載的有效斷面，而且可能在空隙周圍引起應(yīng)力集中。因此，在水泥標(biāo)號相同的情況下，水灰比愈小，水泥石強(qiáng)度愈高，與骨料粘結(jié)力愈大，混凝土強(qiáng)度愈高。但是，如果水灰比過小，拌合物過于干稠，在一定的施工振搗條件下，混凝土不能被振搗密實(shí)，出現(xiàn)較多的蜂窩、空洞，也將導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度嚴(yán)重下降。

3.養(yǎng)護(hù)溫度及濕度的影響

混凝土強(qiáng)度是一個(gè)漸進(jìn)發(fā)展的過程，其發(fā)展的程度和速度取決于水泥的水化狀況，而溫度和濕度是影響水泥水化速度和程度的重要因素。因此，混凝土澆搗成型后，必須在一定時(shí)間內(nèi)保持適當(dāng)?shù)臏囟群妥銐虻臐穸纫允顾喑浞炙?，這就是混凝土養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)溫度高，水泥水化速度加快，混凝土強(qiáng)度發(fā)展也快；反之，在低溫下混凝土強(qiáng)度發(fā)展遲緩。當(dāng)溫度降至冰點(diǎn)以下時(shí)，由于混凝土中的水分大部分結(jié)冰，不但水泥停止水化，混凝土強(qiáng)度停止發(fā)展，而且由于混凝土空隙中的水結(jié)冰產(chǎn)生體積膨脹（約9%），對孔壁產(chǎn)生相當(dāng)大的壓應(yīng)力（可達(dá)100MPa），從而使硬化中的混凝土結(jié)構(gòu)遭到破壞，導(dǎo)致混凝土已獲得的強(qiáng)度受到損失?；炷猎缙趶?qiáng)度低，所以冬季施工時(shí)，要特別注意保溫養(yǎng)護(hù)，以免混凝土早期受凍破壞。周圍環(huán)境的濕度對水泥的水化作用能否正常進(jìn)行有顯著影響。濕度適當(dāng)，水泥水化反應(yīng)順利進(jìn)行，使混凝土強(qiáng)度得到充分發(fā)展。因?yàn)樗撬嗨磻?yīng)的必要成分，如果濕度不夠，水泥水化反應(yīng)不能正常進(jìn)行，甚至停止水化，將嚴(yán)重降低混凝土強(qiáng)度，而且使混凝土結(jié)構(gòu)疏松，形成干縮裂縫，增大了滲水性，從而影響混凝土的耐久性。為此，施工規(guī)范規(guī)定，在混凝土澆筑完畢后，應(yīng)在12h內(nèi)進(jìn)行覆蓋，以防止水分蒸發(fā)。同時(shí)，在夏季施工混凝土進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)時(shí)，要特別注意澆水保濕。

4.水泥石強(qiáng)度及其與骨料的粘結(jié)強(qiáng)度

粘結(jié)強(qiáng)度與水泥標(biāo)號、水灰比及骨料的性質(zhì)有密切關(guān)系。水泥標(biāo)號和水灰比是決定混凝土強(qiáng)度的最主要的因素，也是決定性因素。水泥是混凝土中的活性組分，在水灰比不變時(shí)，水泥標(biāo)號愈高，則硬化水泥石強(qiáng)度愈大，對骨料的粘結(jié)力就愈強(qiáng)，配制成的混凝土強(qiáng)度也就愈高。所以混凝土施工時(shí)切勿用錯(cuò)了水泥標(biāo)號。在水泥標(biāo)號相同的條件下，混凝土強(qiáng)度主要取決于水灰比。水灰比愈小，水泥石的強(qiáng)度愈高，與骨料粘結(jié)力愈大，混凝土強(qiáng)度愈高。但如果水灰比過小，拌合物過于干稠，在一定的施工振搗條件下，混凝土不能被振搗密實(shí)，出現(xiàn)較多的蜂窩、空洞，將導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度嚴(yán)重下降。另外，水灰比與混凝土強(qiáng)度成正比，水灰比大，混凝土強(qiáng)度高，水灰比小，混凝土強(qiáng)度低。因此，影響混凝土抗壓強(qiáng)度的主要因素是水灰比和水泥標(biāo)號，要控制好混凝土質(zhì)量，最重要的是控制好水泥標(biāo)號和水灰比兩個(gè)環(huán)節(jié)。此外混凝土的強(qiáng)度還受施工質(zhì)量、養(yǎng)護(hù)條件及齡期的影響。

二、混凝土質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

混凝土質(zhì)量控制一是要使混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，二是在滿足設(shè)計(jì)要求的質(zhì)量指標(biāo)前提下盡量降低成本，這兩條要求實(shí)際上是盡量降低混凝土的標(biāo)準(zhǔn)差?；炷恋膹?qiáng)度有一定離散性，這是客觀的，但通過科學(xué)管理可以控制其達(dá)到最小值，因此混凝土標(biāo)準(zhǔn)能反映施工單位的實(shí)際管理水平，管理水平越好，標(biāo)準(zhǔn)差越小。可以說，混凝土質(zhì)量控制實(shí)質(zhì)上是標(biāo)準(zhǔn)差的控制。標(biāo)準(zhǔn)差的控制應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手：

1.設(shè)計(jì)合理的混凝土配合比

合理的混凝土配合比由實(shí)驗(yàn)室通過實(shí)驗(yàn)確定，除滿足強(qiáng)度、耐久性要求和節(jié)約原材料外，應(yīng)該具有施工要求的和易性。因此要設(shè)計(jì)合理的配比，必須提供合格的水泥、砂、石。只有合格的原材料，才能做出合理的混凝土配合比，才能使施工得順利進(jìn)行，達(dá)到設(shè)計(jì)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

2.正確按設(shè)計(jì)配合比施工

按施工配合比施工，首先要及時(shí)測定砂、石含水率，將設(shè)計(jì)配合比換算為施工配合比；其次，要用重量比，避免用體積比；最后，要及時(shí)檢查原材料是否與設(shè)計(jì)用原材料相符，這要求供方提供兩份同樣材料，一份提供給實(shí)驗(yàn)室，一份給工地，工地收料人員應(yīng)按樣本收料，如來料與樣本不符，應(yīng)馬上向上級匯報(bào)，及時(shí)更改配合比。

3.進(jìn)行混凝土強(qiáng)度的測定

以28天強(qiáng)度為準(zhǔn)，一般做7天試塊，盡量根據(jù)混凝土齡期測定其發(fā)展，以明確其質(zhì)量的好壞。

三、混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn)

混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn)包括組成材料質(zhì)量和用量的檢驗(yàn)、混凝土拌合物質(zhì)量檢驗(yàn)和硬化后混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn)。

對混凝土拌合物的質(zhì)量檢驗(yàn)主要項(xiàng)目是和易性和水灰比。按規(guī)定在攪拌機(jī)出口檢查和易性是混凝土質(zhì)量控制的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。檢查混凝土拌合物的水灰比，可以掌握水灰比的波動情況，以便找出原因及時(shí)解決。

對硬化后混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn)，主要是檢驗(yàn)混凝土的抗壓強(qiáng)度。因?yàn)榛炷临|(zhì)量波動直接反映在強(qiáng)度上，通過對混凝土強(qiáng)度的管理就能控制住整個(gè)混凝土工程質(zhì)量。對混凝土的強(qiáng)度檢驗(yàn)是按規(guī)定的時(shí)間與數(shù)量在攪拌地點(diǎn)或澆筑地點(diǎn)抽取有代表性的試樣，按標(biāo)準(zhǔn)方法制作試件，養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期后，進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，以評定混凝土質(zhì)量