淺談混凝土的質量控制

李 杰

在水利工程建設中，混凝土占據著非常重要的地位，混凝土的質量直接影響到水工建設產品結構的可靠性。因此在施工中必須重視混凝土的施工，切實控制質量。

一、影響混凝土強度的主要因素

抗壓強度常作為評定混凝土質量的指標，是混凝土質量的主要指標之一，也是確定強度等級的依據。影響混凝土強度主要因素有骨料、水泥標號和水灰比、養護溫度和濕度、水泥石強度及其與骨料的粘結強度。

1.骨料的影響

當骨料級配良好、砂率適當時，由于組成了堅強密實的骨架，有利于混凝土強度的提高。如果混凝土骨料中有害雜質多、品質低、級配不好時，會降低混凝土的強度。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械嚙合力和粘結力，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度要高。骨料的強度影響混凝土的強度，一般骨料強度越高，所配制的混凝土強度越高，這在低水灰比和配置高強度混凝土時，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長的顆粒，會增加混凝土的空隙率，擴大混凝土中骨料的表面積，增加混凝土的薄弱環節，導致混凝土強度下降。因此，砂石質量必須符合混凝土各標號用砂石質量標準的要求。由于施工現場砂石質量變化相對較大，現場施工人員必須保證砂石的質量要求，并根據現場砂石含水率及時調整水灰比，以保證混凝土配合比，不能把實驗配比與施工配比混為一談。

2.水泥標號和水灰比的影響

水泥是混凝土中的活性組分，在水灰比不變時，水泥標號愈高，則硬化水泥石強度愈大，對骨料的膠結力就愈強，配置成的混凝土強度也就愈高。在水泥標號相同的條件下，混凝土的強度主要取決于水灰比。從理論上講，水泥水化時所需的結合水，一般只占水泥質量的23%左右，但在拌制混凝土拌合物時，為了獲得施工所要求的流動性，常需要多加一些水。當混凝土硬化后，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力集中。因此，在水泥標號相同的情況下，水灰比愈小，水泥石強度愈高，與骨料粘結力愈大，混凝土強度愈高。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，出現較多的蜂窩、空洞，也將導致混凝土強度嚴重下降。

3.養護溫度及濕度的影響

混凝土強度是一個漸進發展的過程，其發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，必須在一定時間內保持適當的溫度和足夠的濕度以使水泥充分水化，這就是混凝土養護。養護溫度高，水泥水化速度加快，混凝土強度發展也快；反之，在低溫下混凝土強度發展遲緩。當溫度降至冰點以下時，由于混凝土中的水分大部分結冰，不但水泥停止水化，混凝土強度停止發展，而且由于混凝土空隙中的水結冰產生體積膨脹（約9%），對孔壁產生相當大的壓應力（可達100MPa），從而使硬化中的混凝土結構遭到破壞，導致混凝土已獲得的強度受到損失?；炷猎缙趶姸鹊?，所以冬季施工時，要特別注意保溫養護，以免混凝土早期受凍破壞。周圍環境的濕度對水泥的水化作用能否正常進行有顯著影響。濕度適當，水泥水化反應順利進行，使混凝土強度得到充分發展。因為水是水泥水化反應的必要成分，如果濕度不夠，水泥水化反應不能正常進行，甚至停止水化，將嚴重降低混凝土強度，而且使混凝土結構疏松，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，施工規范規定，在混凝土澆筑完畢后，應在12h內進行覆蓋，以防止水分蒸發。同時，在夏季施工混凝土進行自然養護時，要特別注意澆水保濕。

4.水泥石強度及其與骨料的粘結強度

粘結強度與水泥標號、水灰比及骨料的性質有密切關系。水泥標號和水灰比是決定混凝土強度的最主要的因素，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，水泥標號愈高，則硬化水泥石強度愈大，對骨料的粘結力就愈強，配制成的混凝土強度也就愈高。所以混凝土施工時切勿用錯了水泥標號。在水泥標號相同的條件下，混凝土強度主要取決于水灰比。水灰比愈小，水泥石的強度愈高，與骨料粘結力愈大，混凝土強度愈高。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，出現較多的蜂窩、空洞，將導致混凝土強度嚴重下降。另外，水灰比與混凝土強度成正比，水灰比大，混凝土強度高，水灰比小，混凝土強度低。因此，影響混凝土抗壓強度的主要因素是水灰比和水泥標號，要控制好混凝土質量，最重要的是控制好水泥標號和水灰比兩個環節。此外混凝土的強度還受施工質量、養護條件及齡期的影響。

二、混凝土質量控制的關鍵環節

混凝土質量控制一是要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前提下盡量降低成本，這兩條要求實際上是盡量降低混凝土的標準差?；炷恋膹姸扔幸欢x散性，這是客觀的，但通過科學管理可以控制其達到最小值，因此混凝土標準能反映施工單位的實際管理水平，管理水平越好，標準差越小?？梢哉f，混凝土質量控制實質上是標準差的控制。標準差的控制應從以下幾個方面入手：

1.設計合理的混凝土配合比

合理的混凝土配合比由實驗室通過實驗確定，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。因此要設計合理的配比，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行，達到設計和驗收標準。

2.正確按設計配合比施工

按施工配合比施工，首先要及時測定砂、石含水率，將設計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，要及時檢查原材料是否與設計用原材料相符，這要求供方提供兩份同樣材料，一份提供給實驗室，一份給工地，工地收料人員應按樣本收料，如來料與樣本不符，應馬上向上級匯報，及時更改配合比。

3.進行混凝土強度的測定

以28天強度為準，一般做7天試塊，盡量根據混凝土齡期測定其發展，以明確其質量的好壞。

三、混凝土的質量檢驗

混凝土的質量檢驗包括組成材料質量和用量的檢驗、混凝土拌合物質量檢驗和硬化后混凝土的質量檢驗。

對混凝土拌合物的質量檢驗主要項目是和易性和水灰比。按規定在攪拌機出口檢查和易性是混凝土質量控制的一個重要環節。檢查混凝土拌合物的水灰比，可以掌握水灰比的波動情況，以便找出原因及時解決。

對硬化后混凝土的質量檢驗，主要是檢驗混凝土的抗壓強度。因為混凝土質量波動直接反映在強度上，通過對混凝土強度的管理就能控制住整個混凝土工程質量。對混凝土的強度檢驗是按規定的時間與數量在攪拌地點或澆筑地點抽取有代表性的試樣，按標準方法制作試件，養護至規定齡期后，進行強度試驗，以評定混凝土質量