馬文博

（甘肅第六建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，甘肅 蘭州 730000）

為避免因混凝土施工質(zhì)量缺陷導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)存在耐久性不足、結(jié)構(gòu)裂縫、滲漏、抗震效果差等問(wèn)題，建筑單位需重視對(duì)混凝土施工質(zhì)量的管控，并合理借助各類(lèi)技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土質(zhì)量的無(wú)損檢測(cè)或抽樣檢測(cè)?；炷潦┕ぜ夹g(shù)在國(guó)內(nèi)建筑工程中發(fā)展相對(duì)成熟，各類(lèi)新工藝、新材料和新設(shè)備為混凝土質(zhì)量的提升提供了更多助力，但具體實(shí)施過(guò)程中依然需要建筑單位結(jié)合工程建設(shè)需求做好混凝土材料配比、運(yùn)輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)等相關(guān)工作，通過(guò)質(zhì)量控制和檢測(cè)手段規(guī)避質(zhì)量缺陷。

1 建筑工程混凝土質(zhì)量影響因素分析

混凝土施工質(zhì)量主要與所應(yīng)用的材料質(zhì)量以及技術(shù)方法存在關(guān)聯(lián)，如果混凝土材料與工程建設(shè)需求、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境不匹配，將導(dǎo)致混凝土建筑性能參數(shù)無(wú)法滿(mǎn)足使用需求，而技術(shù)方法主要與人員的操作以及方案的可行性等存在關(guān)聯(lián)，下面進(jìn)行詳細(xì)論述。

1.1 材料質(zhì)量引發(fā)的混凝土質(zhì)量問(wèn)題

混凝土施工需應(yīng)用的材料種類(lèi)、規(guī)格、組成相對(duì)復(fù)雜，不同的組合方式往往會(huì)產(chǎn)生不同的施工效果，材料的礦物、化學(xué)成分與實(shí)際需求存在偏差將導(dǎo)致工程質(zhì)量出現(xiàn)缺陷。例如，硅酸三鈣、鋁酸二鈣、硅酸二鈣等是硅酸鹽水泥材料中的主要成分，當(dāng)硅酸三鈣含量較高時(shí)，水泥將會(huì)展現(xiàn)出更高的強(qiáng)度和更快的硬化速度；當(dāng)鋁酸三鈣含量較高時(shí)，水泥與水混合時(shí)將產(chǎn)生較為劇烈的水化反應(yīng)，大量熱量的產(chǎn)生將導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)所受溫度應(yīng)力超限，引發(fā)結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題?；炷僚浔葘?duì)于成型后混凝土建筑的載荷承受能力、耐久性等具有較大影響，例如水灰比的高低將直接影響混凝土結(jié)構(gòu)的空隙率，而空隙率的高低對(duì)于建筑的耐久性和強(qiáng)度具有較大影響。此外，部分材料對(duì)于外界環(huán)境的侵蝕效果缺乏抵抗能力，更容易出現(xiàn)性能劣化等影響建筑結(jié)構(gòu)可靠性的問(wèn)題，這需要建筑單位做好材料質(zhì)量控制工作，改善混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久等性能。

1.2 施工技術(shù)缺陷或方案落實(shí)不到位引發(fā)的混凝土質(zhì)量問(wèn)題

在確認(rèn)材料質(zhì)量符合混凝土施工需求后，建筑單位需要組織人員按照技術(shù)方案落實(shí)混凝土配料、運(yùn)輸、攪拌、澆筑等一系列工作，當(dāng)施工人員的技能水平存在缺陷或技術(shù)方案存在缺陷時(shí)，將出現(xiàn)配比錯(cuò)誤、拌和時(shí)間不足、運(yùn)輸時(shí)間控制不到位、澆筑厚度與要求不足等一系列影響混凝土質(zhì)量的問(wèn)題，相關(guān)問(wèn)題的出現(xiàn)通常可以借助階段性混凝土質(zhì)量檢測(cè)工作發(fā)現(xiàn)，這需要建筑單位做好過(guò)程管理工作，確保各項(xiàng)工作得到有效落實(shí)。

2 建筑工程混凝土質(zhì)量控制要點(diǎn)

2.1 混凝土材料質(zhì)量問(wèn)題控制措施

2.1.1 混凝土材料水化熱問(wèn)題治理

不同類(lèi)型的水泥材料在使用時(shí)往往會(huì)具有不同的凝結(jié)硬化效率，如普通硅酸鹽水泥具有早強(qiáng)性能，施工人員如果控制不到位，將出現(xiàn)水泥放熱過(guò)多引發(fā)的結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題。針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題，建筑單位可以采取降低水泥用量、選用低熱水泥、應(yīng)用25%比例粉煤灰外摻料等方式改善混凝土內(nèi)部水化反應(yīng)引發(fā)的應(yīng)力問(wèn)題。在實(shí)際操作時(shí)，施工人員可以針對(duì)水化熱參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，最終按照220~250 J/g的范圍控制膠結(jié)材料水化熱，在混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量符合工程技術(shù)要求的情況下，施工人員可以利用大粒徑骨料改善骨料級(jí)配，實(shí)現(xiàn)對(duì)水泥用量的控制，有效規(guī)避收縮裂縫問(wèn)題。

2.1.2 堿骨料反應(yīng)控制

堿骨料反應(yīng)主要涉及堿骨碳酸鹽、堿硅酸鹽兩類(lèi)反應(yīng)，在混凝土施工過(guò)程中，混凝土原料中的摻和劑、水泥等材料中的堿性組分能夠與骨料中的成分產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，引發(fā)結(jié)構(gòu)開(kāi)裂、膨脹乃至整體崩潰情況，直接關(guān)系到混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。為規(guī)避此類(lèi)問(wèn)題，建筑單位需要做好骨料選型控制工作，在骨料使用前需通過(guò)砂漿棱柱體法等檢測(cè)技術(shù)對(duì)其內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)確認(rèn)，特殊情況下可以使用低堿水泥緩解堿骨料反應(yīng)的影響。

2.1.3 摻和料、外加劑使用措施

混凝土的耐久性、強(qiáng)度等參數(shù)以及應(yīng)用成本可以利用外加劑、摻和劑改善。例如，在維持原有水泥、水含量的基礎(chǔ)上，適量增加減水劑能夠改善混凝土的流動(dòng)性；在維持水泥用量和混凝土坍落度等性能不變的情況下，適當(dāng)增加減水劑能夠減少用水量并改善混凝土強(qiáng)度。引氣劑的應(yīng)用對(duì)于改善混凝土耐久性具有積極作用，該外加劑能夠在混凝土拌和期間生成大量均勻的小氣泡，進(jìn)而提升混凝土的抗凍融等性能參數(shù)。相關(guān)研究指出，礦物摻和料能夠降低混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生概率，緩解堿骨料反應(yīng)影響，如粉煤灰的摻入能夠改善混凝土施工常見(jiàn)的早期熱開(kāi)裂問(wèn)題。

2.2 混凝土拌和質(zhì)量控制

混凝土攪拌可以采取人工和機(jī)械兩種形式，前者主要包括強(qiáng)制式和自落式兩類(lèi)機(jī)械，施工人員需做好時(shí)間、順序、容量相關(guān)控制工作，通常需按照出料容量的1.5倍投入干料，投入順序與投料法有關(guān)，如將水、水泥、石、砂等投入儀器攪拌的一次投料法，先攪拌水、水泥、砂，60 s后再投入石子的二次投料法。在拌和期間，施工人員需嚴(yán)格按混凝土配比要求施工，做好材料重量檢測(cè)控制工作，按照表1所示要求對(duì)各材料的計(jì)量誤差進(jìn)行控制，并在施工前做好材料配比測(cè)試驗(yàn)證工作。

表1 混凝土材料計(jì)量結(jié)果允許偏差（%）

混凝土攪拌期間，攪拌時(shí)間短將影響拌合物的均勻性，時(shí)間長(zhǎng)將引發(fā)混凝土離析等質(zhì)量缺陷，而且僅僅60 s的攪拌時(shí)間差將引發(fā)10%~16%的混凝土強(qiáng)度差，具體時(shí)間需參考拌和期間的混凝土坍落度、骨料參數(shù)、攪拌設(shè)備參數(shù)等進(jìn)行控制。常規(guī)建筑工程施工期間，混凝土攪拌時(shí)間的控制標(biāo)準(zhǔn)詳見(jiàn)表2，在實(shí)際操作時(shí)可以適當(dāng)在標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上延長(zhǎng)30~60 s，避免因出現(xiàn)拌和不均勻或離析泌水等問(wèn)題，具體攪拌時(shí)間可以結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果控制。

表2 混凝土攪拌時(shí)間控制標(biāo)準(zhǔn)

2.3 混凝土運(yùn)輸質(zhì)量控制

建筑單位需結(jié)合拌和點(diǎn)與建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的距離合理選擇運(yùn)輸工具，如運(yùn)輸距離遠(yuǎn)、運(yùn)輸量大時(shí)可選用混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)以及自卸汽車(chē)，避免因長(zhǎng)距離運(yùn)輸導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)離析等質(zhì)量缺陷，同時(shí)也可以在運(yùn)輸期間通過(guò)加水?dāng)嚢璧确绞骄S持混凝土的塌落度等參數(shù)。在運(yùn)輸期間，施工人員可以適當(dāng)采取保溫、遮蓋等措施避免混凝土水分蒸發(fā)或因氣溫過(guò)低而出現(xiàn)水分凝固等問(wèn)題，對(duì)于澆筑前初凝的混凝土則需要按不合格處理。在運(yùn)輸時(shí)間控制方面，施工人員應(yīng)按照表3所示標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按照環(huán)境氣溫檢測(cè)結(jié)果控制運(yùn)輸時(shí)間，在無(wú)法滿(mǎn)足需求的情況下采取運(yùn)輸期間攪拌等應(yīng)對(duì)措施，同時(shí)也需要按照表4標(biāo)準(zhǔn)對(duì)卸出攪拌機(jī)后，不同溫度條件下的混凝土材料澆筑完成時(shí)間進(jìn)行控制。

表3 不同氣溫環(huán)境下的混凝土運(yùn)輸時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)

表4 混凝土自攪拌機(jī)卸出并澆筑完成的時(shí)間控制標(biāo)準(zhǔn)/min

2.4 混凝土澆筑、搗實(shí)質(zhì)量控制

為避免混凝土澆筑期間出現(xiàn)離析問(wèn)題，施工人員可以將其自由傾落高度控制在2 m之內(nèi)，否則需借助串筒、溜槽等輔助混凝土下落，需按照分層澆筑、振搗的方式開(kāi)展施工，層厚控制標(biāo)準(zhǔn)如表5所示，為避免分層澆筑期間因混凝土初凝引發(fā)冷縫問(wèn)題，施工人員需嚴(yán)格按表6所示標(biāo)準(zhǔn)控制澆筑間隔時(shí)間，具體操作時(shí)需按照混凝土水泥材料類(lèi)型、澆筑氣溫進(jìn)行控制。

表5 混凝土澆筑層厚標(biāo)準(zhǔn)

表6 混凝土澆筑間隔時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)

施工縫是混凝土澆筑施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn)，施工人員需結(jié)合混凝土初凝時(shí)間在便于施工、剪力小的部位設(shè)置施工縫，水平施工縫多用于混凝土結(jié)構(gòu)柱。垂直縫則用于混凝土板或梁。在施工縫區(qū)域進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)時(shí)，施工人員需對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，確認(rèn)達(dá)到1.2 N/mm2級(jí)別后對(duì)表面軟弱混凝土或水泥薄膜等進(jìn)行清理并沖洗干凈，在此基礎(chǔ)上涂抹相同組分的水泥砂漿并開(kāi)展混凝土澆筑、振搗作業(yè)。振搗施工人員應(yīng)結(jié)合混凝土厚度開(kāi)展振搗設(shè)備選型工作，如將表面振搗器用于20~30 cm厚度且面積較大的混凝土板結(jié)構(gòu)，將插入式振搗器用于厚度大或垂直深度大且尺寸小的混凝土，需按照快插慢拔的方式提升振搗均勻性，并按照均勻交錯(cuò)的方式振搗，待水泥漿出現(xiàn)且振搗期間無(wú)氣泡時(shí)方可停止振搗。

3 建筑工程混凝土質(zhì)量檢測(cè)

3.1 射釘抗壓強(qiáng)度檢測(cè)

射釘法檢測(cè)方法操作簡(jiǎn)單，能高效完成混凝土抗壓強(qiáng)度參數(shù)檢測(cè)工作，但實(shí)際操作時(shí)容易因監(jiān)測(cè)點(diǎn)無(wú)法將射釘貫入導(dǎo)致強(qiáng)度無(wú)法檢測(cè)。建筑單位在應(yīng)用射釘法檢測(cè)時(shí)需要注意射釘引發(fā)的混凝土表面受損問(wèn)題，避免在混凝土表面與內(nèi)部質(zhì)量差異較大的情況下使用該方法，避免因表面層大石子或結(jié)構(gòu)鋼筋等引發(fā)檢測(cè)失敗問(wèn)題。

3.2 鉆芯檢測(cè)

鉆芯檢測(cè)多用于混凝土遭受侵蝕、凍害或火災(zāi)等異常情況時(shí)的檢測(cè)工作，也可以在施工操作或養(yǎng)護(hù)質(zhì)量缺陷時(shí)檢測(cè)混凝土質(zhì)量。在檢測(cè)期間，施工人員需合理選擇鉆芯點(diǎn)位，一方面需滿(mǎn)足鉆芯設(shè)備運(yùn)行需求，另一方面也需要選擇結(jié)構(gòu)載荷受力校、遠(yuǎn)離結(jié)構(gòu)鋼筋等具有代表性的點(diǎn)位，當(dāng)與無(wú)損檢測(cè)共同應(yīng)用時(shí)需選擇相同點(diǎn)位，提升檢測(cè)結(jié)果的可靠性。鉆芯檢測(cè)技術(shù)雖然能夠直觀、準(zhǔn)確地輔助建筑單位掌握混凝土強(qiáng)度相關(guān)質(zhì)量參數(shù)，但檢測(cè)成本、鉆芯點(diǎn)修復(fù)成本較高，建筑單位通?？梢赃x擇超聲回彈等無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)混凝土質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。

3.3 混凝土結(jié)合面超聲檢測(cè)

建筑單位可以利用超聲檢測(cè)技術(shù)對(duì)混凝土結(jié)合面施工質(zhì)量進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，主要用于兩側(cè)澆筑形成的混凝土接觸面結(jié)合情況檢測(cè)，檢測(cè)人員需在檢測(cè)前掌握結(jié)合面的走向和大致位置，結(jié)合被測(cè)結(jié)合面的范圍安裝檢測(cè)儀器，常用的方法主要有斜測(cè)法與對(duì)測(cè)法，工作原理詳見(jiàn)圖1。在測(cè)點(diǎn)布置時(shí)，施工人員需確保測(cè)試范圍將目標(biāo)點(diǎn)位覆蓋，應(yīng)確保聲波經(jīng)過(guò)或不經(jīng)過(guò)結(jié)合面兩種情況時(shí)的測(cè)距、傾斜角等參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)點(diǎn)間距控制范圍在100~300 mm之間，具體操作時(shí)需根據(jù)結(jié)合面外觀、結(jié)構(gòu)尺寸等控制。施工人員可以根據(jù)測(cè)點(diǎn)反饋的主頻、波幅、聲時(shí)相關(guān)參數(shù)確認(rèn)結(jié)合面質(zhì)量，特殊情況下可將聲波經(jīng)過(guò)結(jié)合面時(shí)的參數(shù)與不經(jīng)過(guò)結(jié)合面的參數(shù)對(duì)比，當(dāng)前者低于后者時(shí)則確認(rèn)存在異常點(diǎn)。

圖1 混凝土結(jié)合面超聲檢測(cè)方法

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，混凝土質(zhì)量對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性具有較大影響，建筑單位需做好施工原材料質(zhì)量控制工作，重點(diǎn)從水化熱、堿骨料反應(yīng)方面合理選擇材料配比，適當(dāng)利用外加劑和摻和劑改善混凝土性能和配料成本；在混凝土攪拌、運(yùn)輸、澆筑等施工過(guò)程中，建筑單位應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境做好相關(guān)時(shí)間參數(shù)的控制工作，嚴(yán)格按方案標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展施工，同時(shí)也需要合理應(yīng)用超聲回彈等檢測(cè)方法核查混凝土施工質(zhì)量，避免因混凝土質(zhì)量缺陷影響建筑工程質(zhì)量。