高强混凝土试验和施工质量控制

111231111高强混凝土试验和施工质量控制（北京）隧道工程有限公司[摘要]高强混凝土是近二十年来在我国应用的新型材料，较普通混凝土有明显优点。本文就高强混凝土试验与施工质量控制作一简单介绍。[关键词]高强混凝土试验质量控制1前言质量是施工企业的生命，更为企业立足之本。混凝土质量直接影响结构的安全性和可靠性，其耐久性能，不仅是经济问题，而与人们生命财产安全息息相关。因此质量控制和质量保证十分重要。质量控制是获得高质量或合格的混凝土产品措施的综合。针对高强混凝土的特点，主要控制三个方面，一是原材料质量与检测；二是施工过程控制，要有切实可行的配制工艺，配料顺序和称量要求，生产过程有章可循；三是试验数据分析及验收检测。质量保证是有一套完整的制度。如是否满足设计要求，材料质保书、合格证是否齐全，生产过程质量控制是否健全等。高强混凝土是近二十年来在我国应用的新型材料，较普通混凝土有明显优点。由于一般企业对其认识不足，质量控制有难度，特别是高强泵送混凝土较普通混凝土施工有更多的技术问题，质量控制应有更高、更严格的要求才能保证质量。本文就高强混凝土试验与施工质量控制作一简单介绍。2控制环节2.1组织体系和工作岗位职责首先，提高企业领导和职工的质量意识是前提。施工企业应建立一套完善的质量管理系统，实行总工程师负责制，配备质检部门、试验室和混凝土生产部门，施工具体班组配套的体系，明确岗位职责，技术部门在质量管理上要有职有权。特别是施工单位、混凝土供应单位应有明确技术要求，各方应重视原材料质量，指定专职质管人员抓质量，全权监督各相关方，试验室应派专人在配料点和浇注地点进行检查，同时要有经验试验人员到现场测试拌合物的有关性能并按规定留取试件。拌合物的坍落度及其经时损失、凝结时间、混凝土早期及28天抗压强度是高强混凝土施工质量控制的关键内容。在施工过程中发现问题要及时予以纠正。技术人员应定期总结经验。2.2原材料控制高强混凝土施工用原材料都要有出厂质保单或合格证，进场后使用前进行复检，做好记录，不合格的材料要坚决不能用或降级使用。（1）水泥：宜采用525#实际活性在57MPa及以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。特种水泥需要通过试验确定使用。不得使用立窑生产的水泥。（2）砂子：宜用质地坚硬、级配良好的河砂，细度模数不宜小于2.6，含泥量要求不超过2%。111232111（3）石子：宜用质地坚硬、级配良好的石灰岩、花岗岩、辉绿岩等碎石或碎卵石。骨料母材的极限抗压强度应比配制混凝土强度高20%以上，对C50级混凝土也可用卵石。使用的粗骨料中，针片状含量不宜超过5%，不得有风化颗粒，含泥量应≦1%。粗骨料最大粒径不宜超过25mm，强度等级C70级及以上时，粒径不宜超过20mm。（4）外加剂：选用减水率较高的高效减水剂或复合型高效减水剂，减水率应大于15%，采用调整掺量法，使减水率根据实际需要达到20-25%或更高，拌制时注意减水剂对水泥的适应性。选用混凝土外加剂，一定要有国家监测中心的检测报告，生产许可证或认证书，出厂合格证，在使用前一定要复检一些必要内容并进行混凝土实际试验。不经检验和试验，不能盲目使用外加剂。（5）配制高强度混凝土宜外加活性掺合料，如粉煤灰、磨细矿渣、硅灰等。可以与减水剂双掺，既可改善拌合料工作度，既可改善高强混凝土的性能，提高耐久性。具体掺合料选用应经过试验确定。（6）拌合高强混凝土宜采用饮用水。2.3工艺要求（1）按配合比中各类材料掺量值准确称量，误差允许为水泥和掺合料±1%；粗细骨料±2%；外加剂±1%。（2）拌制高强混凝土混合料必须用强制搅拌机，拌合时间一般为1.5-2分钟。（3）用水量掺加必须准确，混凝土拌制中，砂、石的含水量经测定后要从用水量中扣除，用水量确定后，不允许随便加水，可以利用另加高效减水剂来调节坍落度。（4）外加剂掺加时后掺法效果较好，掺加时要有专人控制。2.4施工工艺落实（1）混凝土混合料运输时，运输装置不能渗漏，并尽可能缩短运输距离。（2）配备好的通讯联系，使施工现场（前台）和生产现场（后台）之间保持联系，及时反馈施工信息。（3）泵送时，发现混凝土坍落度太小，不能加水稀释，可以用二次或多次掺加高效减水剂办法调整加以解决。泵压宜控制在20MPa左右。高强混凝土泵送施工要求，可参照《泵送混凝土施工技术规程》（TBJ220-90）中规定。（4）注意混凝土早期养护，成型混凝土终凝后及时湿润养护不少于7天，或采用养护剂养护。3高强泵送混凝土的配制高强度泵送混凝土所解决的技术问题是，高强度、大坍落度和施工过程中较小的坍落度损失。这三个问题也正是高强混凝土施工质量控制中的技术难点。实例：山东济南黄河大桥113#-116#墩柱及上部构造现浇梁部分设计混凝土等级C55级，要求采用泵送工艺施工。施工单位试验室与上级有经验技术人员，针对技术难点开展一定的试验研究。3.1混凝土强度与坍落度根据经验，结合实际，每立方米混凝土用水量定为190kg，泵送剂选用武钢浩源化工有111233111限公司生产的FDN-9000，试验所用原材料为东岳525#普通硅酸盐水泥，泰安大汶河中砂和历城产5-20mm碎石，采用正交设计试验方法如表1所示。正交设计试验排列表1序号水灰比FDN-9000泵送剂掺量（%）10.411.020.380.830.350.6试验结果列于表2试验结果表2由试验结果列出正交设计计算表，如表3正交设计计算表3组号序号水灰比泵送剂(%)坍落度（cm）抗压强度（MPa）3d28d60d试件值组和值组均值试件值组和值组均值试件值组和值组均值试件值组和值组均值ⅰ10.411.022.056.018.739.0123.241.164.6194.764.967.3209.869.920.818.542.864.970.730.615.541.465.271.8ⅱ10.381.023.560.020.046.7149.849.969.2210.470.174.2225.275.120.819.049.869.774.430.617.553.371.576.6ⅲ10.351.022.556.518.853.1174.158.071.6218.372.877.7239.179.720.818.559.873.580.330.615.561.273.281.1试验结果表明：（1）水灰比对不同龄期的抗压强度有显著影响，水灰比越小，混凝土强度越高。（2）泵送剂掺量对混凝土早期（3d）强度影响较大，在满足施工坍落度要求前提下，应尽量降低泵送剂用量。水灰比1m3混凝土材料用量（kg）FDN-9000(%)坍落度（cm）抗压强度（KPa）水泥水砂石3d28d60d0.4145019071210651.022.039.064.667.345019071210650.818.542.864.970.745019071210650.615.541.465.271.80.3850019069710401.023.546.769.274.250019069710400.819.049.869.774.450019069710400.617.553.371.576.60.3555019067210211.022.553.171.677.755019067210210.818.559.873.580.355019067210210.614.061.273.281.1111234111（3）泵送剂掺量对坍落度影响较大，掺量增加，坍落度增大。由此可见，混凝土的28天强度主要取决于水灰比，试验时，可用调整水灰比的方法调整混凝土的强度，使其满足设计要求。混凝土的坍落度，在用水量确定之后，主要取决于泵送剂掺量。可以用改变泵送剂掺量的办法调整混凝土坍落度大小，使其满足工程需要。3.2减少坍落度损失的措施高强混凝土施工中，坍落度损失是必然遇到的问题。尤其远距离运输的泵送高强混凝土问题更突出，这是质量控制的又一难题之一。经过试验验证，减少坍落度损失，一般可采取措施如下：（1）采用滞水后掺加复合缓凝型高效减水剂（泵送剂）。泵送剂与水泥、水、砂、石同时搅拌成混凝土混合料，称为同步掺加工艺。现将水泥、水、砂、石搅拌一定时间后，出料前加入泵送剂称为滞水后掺加工艺。（2）后掺部分泵送剂工艺（二次添加或多次添加工艺）。黄河大桥施工中采用该种工艺组织施工。后掺泵送剂工艺是指混凝土运抵施工现场后，在泵送进行之前掺加泵送剂，经运输罐车适当搅拌后再进行卸料泵送，也可以在搅拌时加够足量已设计的泵送剂掺量，到达施工现场后根据坍落度损失情况，另行再加水泥用量的0.1-0.2%的泵送剂。这种方法效果良好。后掺部分泵送剂效果表4序号搅拌时掺量（%）1m3混凝土材料用量（kg）坍落度（cm）水泥水砂石0min60min60min加0.2%泵送剂10.6530198706101812.56.516.620.6530198706101812.05.517.030.6510198714103216.59.016.0从表4所列数据可看出，后掺少量的泵送剂能明显提高混凝土的坍落度。通过严格高强混凝土施工工艺和加强施工各环节，尤其泵送前坍落度的及时检测，济南大桥高强度等级混凝土施工得以顺利进行，随意抽取的混凝土试件平均强度68.7MPa，试件最高强度76.2MPa，最低强度63.1MPa，质量评定为优良。4结语实际工程施工中，要根据气温情况、混凝土运输距离，以及选用泵送剂的品种情况具体分析，合理选择工艺和控制方法。就目前桥梁工程混凝土等级设计普遍在C50—C60，一般综合采用滞水后掺和二次添加法，基本能满足施工要求。（1）在初次使用高强混凝土时，一定要有经验的专业技术人员指导。（2）最好对浇筑混凝土有快速测定强度办法，以便能及时发现问题采取措施加以解决。（3）泵送剂选用是减缓混凝土坍落度损失的关键，泵送剂既要与水泥有良好的适应性，又能减少坍落度损失。这要根据施工特点多做试验，合理选择泵送剂。（4）原材料选用一定要控制好级配、压碎值、含泥量等主要技术指标，符合高强混凝土要求才可使用。（5）试验人员前后台应进行值班，及时沟通联系加以调整并检测到达施工现场的混凝111235111土坍落度至关重要。参考文献：[1]《泵送混凝土施工技术规程》.（TBJ220-90）[2]《高强混凝土理论与研究》.（1998版）