水泥混凝土的质量控制

文 / 李凤霞

在公路工程施工中，水泥混凝土质量的好坏，既对结构物的安全也对结构物的造价有很大影响，因此在施工中必须对混凝土的质量进行严格控制。混凝土的质量取决于配合比设计、原材料质量、配料准确、搅拌、运输、浇注振实成型、养护等各个施工环节。本文对其主要影响因素加以简要分析。

1 水泥混凝土的影响因素分析

1.1 新拌混凝土的工作性

水泥混凝土在尚未凝结硬化以前，称为新拌混凝土或称混凝土拌合物。优质的新拌混凝土应该具备：满足输送和浇捣要求的流动性；不为外力作用产生脆断的可塑性；不产生分层、泌水的稳定性和易于浇捣密致的密实性。

影响新拌混凝土的工作性的因素主要有两个方面：内因——组成材料的质量及其用量；外因——环境条件（如温度、湿度和风速）以及时间等。

改善新拌混凝土的工作性可从下列途径采取必要的技术措施：

调节混凝土的材料组成，即在保证混凝土的强度、耐久性和经济性的前提下，适当调整混凝土的组成配合比设计，以提高工作性。

掺加各种外加剂，如减水剂、流化剂等，能提高新拌混凝土的工作性，同时能提高强度、耐久性以及节约水泥。

提高振捣机械的效能，可降低施工对混凝土拌合物工作性的要求，从而保持了原有工作性亦能达到捣实效果。

1.2 水泥混凝土的强度

影响硬化后水泥混凝土强度的因素主要有：材料组成、制备方法、养生条件和试验条件等四大方面。

材料组成对水泥混凝土强度的影响如下：

水灰比——混凝土质量主要指标之一是抗压强度，而混凝土抗压强度与混凝土用的水泥强度成正比。混凝土强度还与水灰比成正比，水灰比大，混凝土强度高；水灰比小，混凝土强度低。当灰水比不变时，企图用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的，此时只能增大混凝土的和易性，以及增大混凝土的收缩和变形。因此，要控制好混凝土质量，最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比两个主要环节。

集料特性——集料特别是粗集料的形状与表面性质对混凝土强度也有一定影响。当石质强度相等时，碎石表面比卵石表面粗糙，它与水泥砂浆的粘结性比卵石强。当水灰比相等或配合比相同时，比较两种材料配置的混凝土，碎石的混凝土强度比卵石的强。

浆集比——混凝土中水泥浆的体积与集料体积之比值，对混凝土的强度有一定影响，特别是高标号的混凝土更为明显。在水灰比相同的条件下达到最优浆集比后，混凝土的强度随着浆集比的增加而降低。

养护条件对混凝土强度的影响如下：

湿度——混凝土浇筑成型后，如能保持湿润状态，混凝土强度将按水泥特性随龄期呈对数关系增长。

温度——在相同湿度下采用低温养护，强度发展较慢，为达到一定强度，低温养护较高温养护需要更长的龄期。

试验条件对混凝土强度的影响如下：

在相同的材料组成、制备条件和养护条件下制成的混凝土试件，其力学强度还取决于试验条件。影响混凝土力学强度的试验条件主要有：试件形状与尺寸、试验湿度、试验温度、支撑条件和加载方式等。

提高混凝土强度的措施有：

选用高强水泥和早强水泥——为提高路用混凝土的强度，应选用高强度的水泥；为缩短养护时间，及早通车，在施工条件允许时，应优先选用早强型水泥。

采用低水灰比和浆集比——采用较低的水灰比，可以减少混凝土中的游离水，从而减少混凝土中的空隙，提高混凝土的密实度和强度；另一方面，降低了集浆比，减薄了水泥浆层的厚度，可以充分发挥集料的骨架作用，对混凝土强度的提高亦有帮助。

掺加混凝土外加剂和掺合料——目前桥梁工程用的预应力混凝土通常要求设计强度为 C50 以上，因此除了采用强度等级为 42.5 和 52.5 的硅酸盐水泥外，必须采用高效减水剂等外加剂，才能保证混凝土拌合物的工作性和混凝土强度。

采用湿热处理——蒸汽养护和蒸压养护。

采用机械搅拌和振捣——混凝土拌合物在强力搅拌和振捣作用下，水泥浆的凝聚结构暂时受到破坏，因而降低了水泥浆的粘度和集料间的摩阻力，提高了拌合物的流动性，能更好的充满模型和均匀密实，使混凝土强度得到提高。

1.3 水泥混凝土的耐久性

道路与桥梁建筑用混凝土由于无遮盖而裸露大气中，长期受风霜雨雪的侵蚀，因此耐久性的首要要求是抗冻性。其次，道路混凝土因受车辆轮胎的作用，还要求其有耐磨性；桥梁墩台混凝土因受海水或污水的侵蚀，还要求其有耐蚀性。另外，导致高速公路路面或大型桥梁墩台的开裂和破坏的碱一集料反应，也会影响混凝土的耐久性。

提高混凝土耐久性的措施有：

对重要工程混凝土适用的碎石（卵石）进行碱活性检验；

沿海地区现场拌合混凝土之前，应先对拟用水进行水质分析，各项指标均符合规范要求后方能使用；

应使用碱含量小于 0.6 ％的水泥或采用抑制碱一集料反应的掺合料；

当使用钾、钠离子混凝土外加剂时，必须进行专门试验。

2 水泥混凝土的质量控制措施

2.1 选择适宜的原材料

原材料主要包括水泥、外加剂和砂石集料等。选择原材料时，既要就地取材，又要考虑质地优良、适宜工程要求等。一定要依靠试验检测数据来确定原材料的可用性。

2.2 选择合理的混凝土配合比

合理的混凝土配合比由试验室通过试验确定。要正确处理保证工程质量与节约水泥的关系。混凝土既要具有适宜的工作性、强度和耐久性等性能，还要少用水泥，达到较好的经济效果。尤其需要引起注意的是，试验室配合比所用原材料必须与施工拟用原材料一致，包括拌合用水，以防止试验与实际脱节，失去配合比对施工的指导意义。

2.3 正确按设计配合比施工

不能把试验配合比与施工配合比混为一谈。首先要将设计配合比换算为施工配合比，再按施工配合比施工。由于施工现场砂石质量变化相对较大，因此现场施工人员必须及时测定砂石料的含水率、含泥量、级配等各项指标，以保证砂石的质量要求，并根据现场砂石料的含水率及时调整水灰比，以保证混凝土施工配合比的有效性。称量时要用重量比，保证原材料车车过秤，而不要采用体积比。要及时检查原材料是否与设计用原材料相符，当材料发生变化或需添加外加剂时，要及时改正配合比。

2.4 加强原材料管理

混凝土材料的变异将影响混凝土强度，因此收料人员应严把质量关，不允许不合格品进场。施工及监理人员要严格按规定频率对原材料进行抽检，发现来料与原材料不符要及时汇报并采取相应措施，以保证混凝土的质量。还要注意水泥的堆放及保管。受潮及堆放时间太长的水泥要重新进行试验，以确定其可用性。

2.5 加强施工措施，保证施工质量

施工前要确保所有原材料检验合格（必要时进行水质检验）。模板支撑应牢固，避免跑模、露浆的情况发生，影响外观质量。用重量法严格按照施工配合比进行各种原材料的称量。按照要求对新搅拌的混凝土进行工作性检查并制作混凝土试件。注意浇注过程中加强振捣，避免产生外部的或内在的蜂窝、孔洞等质量缺陷。加强新成型混凝土的养生，混凝土强度只有在适宜的温度、湿度条件下才能保证正常发展。应按规定进行养护，冬季要保温预防冻害，夏季要防曝晒脱水。许多工程事故往往是由于施工不当造成的，因此必须高度重视施工质量，加强施工控制与管理。

2.6 严格进行混凝土强度的测定及推断

通常以标养试件的 28 天强度为标准。有时因施工需要和质量保证，还要做 7 天试件的抗压强度试验，以根据龄期推断其 28 天强度，从而确定其质量（早强水泥除外）。在此建议多制作几组试件，放在结构物现场进行同期养生，以消除标养试件与自然气候条件下养生的混凝土的差异，从而使试验结果更接近结构物的实际强度，为施工提供更有价值的参考数据。

总之，“质量是企业的生命”决不只是一个口号，施工单位应从各个环节加强管理，有效控制水泥混凝土质量，以保整个工程质量。

作者单位：唐山市地方道路管理处