建筑施工中混凝土質量控制措施研究

孫文婷 胡樂園

（1.山東滕建建設集團有限公司，山東 棗莊 277599；

2.山東正大建筑工程有限公司，山東 棗莊 277599）

隨著社會的進步和城市建設的推進，建筑業已成為支撐經濟發展的重要產業。在建筑建設過程中，混凝土發揮著不可替代的作用，其質量直接關系著工程的安全性、耐久性和使用性能[1-3]。然而，隨著建筑規模的增大以及結構越來越復雜，混凝土生產、澆筑質量的標準也越來越高[4]。實際施工中，受到原材料質量不穩定、施工操作不規范、養護措施不到位等因素影響，施工后的混凝土存在開裂、強度不滿足設計標準、表面質量差等問題，嚴重影響到工程質量[5]。而有效的混凝土質量控制措施不僅能夠保證混凝土的性能穩定、提高建筑的安全性和耐久性，還能夠減少因質量問題引發的工程事故，降低經濟損失和社會風險[6-7]。

基于此，為保證工程建設中的混凝土質量，通過試驗分析了砂率、水膠比、粉煤灰對混凝土性能的影響程度，為混凝土配合比的確定提供指導，并提出混凝土生產、澆筑以及養護階段的質量控制措施。

1 工程概況

某小學教學樓工程，地下1層，地上4層，結構類型為框架剪力墻，建筑中主要承重構件為柱和墻，共需5500m3混凝土，設計混凝土等級為C60，控制其坍落度范圍為180mm～220mm，通過汽車泵送的方式進行澆筑。施工場地與混凝土攪拌站的距離為5km，混凝土出站運送至施工現場需30min 左右。本項目所用混凝土要具有足夠的強度和性能穩定性，同時，為了防止C60混凝土出現過大的坍落度損失，在設計混凝土配合比時應將坍落度損失問題考慮在內。出廠時混凝土的坍落度為240mm，10mm/h 為其損失率?？蓮谋Ｌ?、降粘方面控制混凝土的坍落度，通過使用高品質外加劑、水泥、水等來改變砂率、粉煤灰含量，以此增強混凝土的各項性能，同時，也可通過優化混凝土生產、養護、建筑等環節來控制混凝土的施工質量。

2 試驗材料和配合比

2.1 試驗材料

2.1.1 礦粉、砂石和粉煤灰

試驗所用礦粉為S95 礦粉，比表面積為425m2/kg，28d、7d活性指數分別為101%和85%，流動度為100%；所用砂石屬于人工砂，石粉含量為4.3%，細度模數為2.7，含泥量和壓碎值分別為0.2%和4.5%；所用粉煤灰為I 級F 類粉煤灰，燒失量、用水量比和細度分別為1.08%、94%和9.7%。

2.1.2 水泥和外加劑所用水泥類型為P·O 42.5，標準稠度用水量為28.5%，比表面積為364m2/kg，28d抗折和抗壓強度分別為9.7MPa 和51.3MPa，7d 抗折和抗壓強度分別為6.2MPa 和30.3MPa，終凝時間為266min，初凝時間為182min，安定性測試后能夠達到使用要求；所用外加劑減水率為29%，攪拌用水為一般飲用水。

2.2 配合比

根據相關規范對混凝土配合比進行設計，根據試拌后確定配合比，具體見表1。對該配合比混凝土標準試樣進行28d 抗壓強度進行測試，實測抗壓強度為78.4MPa，滿足工程設計標準。

表1 混凝土設計配合比/kg/m3

3 不同因素對混凝土強度的影響

3.1 混凝土性能受砂率的影響

按照上述混凝土配合比，檢測混凝土在36%、34%、32%、30%、28%砂率時的工作性能和抗壓強度，混凝土試樣為邊長100mm 的正方體試塊。試驗時依次開展6次平行試驗，表2為測出混凝土在各砂率下28d養護齡期的工作性能和抗壓強度的具體結果。

表2 不同砂率下混凝土的各項性能

由表2 可以看出，混凝土28d 抗壓強度、2h 坍落度和出廠坍落度均隨砂率的增大而減小。這是由于隨著砂率的增加，骨料的總表面積也隨之增大，在水泥漿量一定時，骨料表面包裹的水泥漿會不斷減少，增大了骨料的摩擦力，從而使新拌混凝土的流動性變差。同時也能看出，當砂率為32%時混凝土的流動性和拌合難度達到最佳狀態，繼續降低砂率也無法再提高混凝土的性能，并且會使混凝土抗壓強度達不到設計標準，因此，當砂率為32%時，混凝土的流動性和強度最佳，混合料有較強的流動性，降低了澆筑難度。

3.2 混凝土性能受水膠比的影響

按照設計的混凝土配合比，檢測混凝土水膠比為0.3、0.32、0.34時的混凝土抗壓強度，試驗時依次開展6次平行試驗，表3為測出混凝土在各水膠比下28d養護齡期的工作性能和抗壓強度的具體結果。

表3 不同水膠比下混凝土的各項性能

由表3可以得出，混凝土抗壓強度隨水膠比的減小而增大。這是由于當單位水泥用量一定時，隨著水膠比的增大，單位用水量也隨之增大，使水泥漿液越來越稀，增大了混凝土的坍落度；而混凝土水膠比越小，單位用水量也越少，水泥漿液也就越干，減小了混凝土的坍落度，因此可確定混凝土最佳水膠比為0.3。

3.3 混凝土性能受粉煤灰等級的影響

按照設計的配合比拌合混凝土時，粉煤灰等級選擇II級和I級，試驗時依次開展6次平行試驗，表4為得出的28d兩種粉煤灰混凝土的工作性能和抗壓強度。由表4 可以看出，與II 級粉煤灰所配混凝土相比，使用I 級粉煤灰的混凝土具有流動性較好、強度大、坍落度損失小的優點。這是由于粉煤灰可以作為微集料代替水泥，優化混凝土的流動性。同時，高品質粉煤灰中的雜質和碳含量較低，活性較好，有助于混凝土早期強度和后期強度的發展。但在添加粉煤灰時，應控制在合適的比例范圍內，避免出現粉煤灰摻入過多導致混凝土粘度下降，形成離析和泌水等現象，從而影響混凝土的抗壓強度。

表4 不同粉煤灰等級下混凝土的各項性能

4 混凝土質量控制措施

4.1 生產控制措施

4.1.1 原材料控制

此次工程中所用混凝土等級為C60，其穩定性和強度易受外界環境和材料的影響，因此，制作混凝土時要控制好原材料的質量，進場時嚴格檢查原材料品質，避免混凝土性能受到原材料的影響而出現缺陷?；炷恋闹饕牧习ㄋ?、骨料（碎石和砂子）、外摻料和水等。其中，選擇質量穩定、強度等級合適的水泥，確保其儲存環境干燥，避免受潮，同時檢測水泥的比表面積、細度、凝結時間、強度等，判斷是否達到標準；對于骨料、碎石等骨料應質地堅硬、潔凈，同時檢測碎石和砂子的粒徑分布、含泥量、含水量、堅固度、磨耗損失等；摻合料，如粉煤灰、礦粉等，根據上述試驗結果應選擇品質較好且穩定的外摻料，并合理控制摻量，并檢測外摻料的溫度、色澤、比表面積等。除此之外，在施工現場中應單獨放置C60混凝土的原材料，避免受潮，做到專料專用。

4.1.2 控制混凝土配合比

確定混凝土的配合比時，應先明確項目中混凝土的強度、耐久性、工作性、成本等指標，考慮混凝土的坍落度、流動性，選擇合適的水泥、骨料、摻合料和外加劑，并通過試驗確定各成分的摻量，同時，需要考慮溫度、濕度、氣候等會對混凝土性能造成影響的外在因素。根據上述試驗結果，在設計C60 混凝土的配合比時，應將砂率和水膠比控制在32%和0.3，外摻料粉煤灰等級為II級，具體配合比見表1。

4.1.3 混凝土拌合控制

攪拌過程中，應確保各種原材料的投料順序和攪拌時間，確?；炷脸浞謹嚢璨⒕鶆蚧旌?，避免出現未攪拌均勻的情況，并應定期檢查攪拌設備的運行狀況，確保其正常運轉。在攪拌過程中，應觀察混凝土的工作性，如發現異常應及時調整配合比。

4.1.4 出廠檢測和現場檢測

混凝土在出廠前應檢測其強度、坍落度等指標，合格后方可出廠，若檢測結果不滿足工程要求，不得出廠?；炷脸鰪S檢測合格運送至施工現場時，各運輸車輛均應攜帶20kg 以上的減水劑，便于調整坍落度。當混凝土運送至現場時，要對其進行現場檢測，分析其在實際工程中的工作狀態。由項目中的質檢員檢測混凝土的抗壓強度、抗滲性能、耐久性等，如發現混凝土中存在裂縫、氣孔等問題，應及時進行調整和優化。

4.2 混凝土澆筑和養護質量控制

4.2.1 澆筑質量

在澆筑前對模板安裝、配筋、澆筑設備等進行檢查，合理安排澆筑計劃，包括澆筑面積、澆筑層次、施工工序等，并與技術人員進行溝通交底。嚴格按照設計混凝土配合比進行澆筑，防止澆筑過程中發生斷料、過多積料等情況，嚴禁私自加水，同時控制混凝土的坍落度，確?；炷恋牧鲃有院吞苑瞎こ桃?。在澆筑混凝土后使用合適的振搗設備，嚴格控制振搗和壓實的時間和數量進行振搗，確?；炷脸浞置軐嵡覠o氣泡，振搗后通過托板對澆筑面進行抹壓收面，避免形成干縮變形。除此之外，在澆筑時要防止混凝土內外溫差過大，避免混凝土在溫度應力的作用下開裂，影響混凝土的強度。

4.2.2 養護質量

由于C60 高強混凝土中水泥占比較多，內部會形成較為強烈的水化反應，使溫度快速升高、水分蒸發速度變快。為避免混凝土澆筑后因內外溫差過大和水分散失過快而開裂，應及時進行科學的養護，包括保濕、覆蓋、遮陽等措施，以確?；炷恋脑缙趶姸群唾|量。特別是對柱、剪力墻等重要受力構件，須在混凝土具備一定強度后再拆除模板，并在模板拆除后及時覆蓋棉被、毛氈等進行保濕養護，養護時間不得小于14d。

5 結語

為保證工程建設中混凝土的質量，通過試驗分析了砂率、水膠比、粉煤灰對混凝土性能的影響程度，為混凝土配合比的確定提供了指導，同時，提出了混凝土生產、澆筑以及養護階段的質量控制措施，主要得出以下結論：

（1）混凝土28d抗壓強度、2h后坍落度和出場坍落度均隨著其砂率的增大而減小，砂率為32%時混凝土的流動性和拌合難度達到最佳狀態；通過減小混凝土水膠比，能夠明顯增大混凝土的抗壓強度，提高結構的承載能力，混凝土最佳水膠比為0.3。

（2）與II 級粉煤灰所配混凝土相比，使用I 級粉煤灰的混凝土具有流動性較好、強度大、坍落度損失小的優點，但在添加粉煤灰時，應控制在合適的比例范圍內，避免出現粉煤灰摻入過多導致混凝土粘度下降，形成離析和泌水等現象，從而影響混凝土的抗壓強度。