预拌(商品)混凝土质量问题及技术控制措施

预拌（商品）混凝土质量问题及技术控制措施预拌混凝土也称商品混凝土，其特点是集中拌制、商品化供应。近三四年来，搅拌站在中小城市犹如雨后春笋般发展起来，由于人们对预拌混凝土还不是十分了解和熟悉，施工中仍然以现场搅拌混凝土来看待商品混凝土，在实际工程使用过程中，存在一些技术上的争议常引起生产和使用单位之间的纠纷，在一定程度上对预拌混凝土的发展起到阻碍作用。笔者现根据自己的实践对预拌混凝土的质量问题进行分析探讨。1、混凝土的强度问题预拌混凝土具有商品的特性，是“半成品”，从出厂开始至形成最终产品需较长时间(如通常以28天强度作质量验收)，其产品的最终形成必须依靠搅拌站与施工单位的相互配合，质量结果不能在出厂时马上准确地检测出来。在实际应用中只要混凝土试件强度不合格，使用单位往往认定是搅拌站的责任，这种观点比较偏颇，其原因分析如下：1.1现场与规范要求相差大混凝土规范中对混凝土强度试验有严格的试验规程和统一的养护条件，但绝大多数施工单位不具备这些条件。首先取样不规范，按预拌混凝土标准要求从搅拌车卸料的1/4～3/4之间取样，每次取样不少于0.02m3，但施工单位用未经上岗培训的民工取样，往往车一卸就取样且取量也不够，缺乏代表性；其次是养护条件不符合标准要求,几乎所有的施工现场都不设标养室，只是临时砌一池子或焊一笼子(防止私自调换)在自然环境下养护，试件的强度受气候影响很大；第三，为便于操作随意在混凝土拌合料中加水，加水后再取样，混凝土水灰比失去意义使强度偏低。1.2强度统计的问题混凝土强度具有较大的离散性，在混凝土强度检验评定标准(GBJ107-87)中明确规定，混凝土强度应分批进行统计评定。对预拌混凝土站、预制混凝土构件厂和采用现场搅拌混凝土的施工单位，应按标准规定的统计方法评定混凝土强度；对零星生产的预制构件的混凝土或现场搅拌批量不大的混凝土，才按非统计方法评定。按GBJ107-87标准的规定，大批量混凝土按相近配合比生产的预拌混凝土允许有5%的试件小于标准值，允许的最小强度值要根据留样组数来确定。当留样组数在1～9组时，允许最小值是0.95倍标准值；当留样组数在10～14组时，允许最小值是0.90倍标准值；当留样组数大于15组时，允许最小值是0.8倍标准值。在实际工程中，混凝土强度的统计规定并不为多数使用单位所认识，执行最好的也是应付资料检查。当某一组时间强度小于标准值时(即使大于允许最小值)，常常被视为不合格，这是一种概念上的错误。如果要求所有留样试件强度都大于标准值，将会造成太大的强度富余量，对混凝土的耐久性造成潜在的隐患。如C30混凝土要求所有留样的试件强度都大于30MPa，这是实际混凝土的强度等级已超过C35的要求，即正好超过一个强度等级。正是没有按统计法进行强度统计，从而使混凝土预拌站不得不加大混凝土的富余量，这就是预拌混凝土往往超过强度过多的原因，对混凝土的开裂和耐久性造成不利的影响。1.3回弹及钻芯取样评定强度问题当建设部门或质量监督部门怀疑混凝土强度不合格时，通常的做法是对混凝土构件进行非破损的回弹或钻取芯样评定，国家制定了相应的标准和规程。但这两种方法评定都存在一些争议问题。1.3.1回弹法检测建筑构件强度主要依据是回弹—强度曲线。目前采用的测强曲线主要是根据现拌混凝土强度与回弹值规律建立起的全国统一曲线。由于全国混凝土原材料、搅拌工艺有极大的地区差异性，使用全国统一曲线进行回弹评定其推定值与真实值相差较大。尤其预拌混凝土掺入粉煤灰及外加剂，将产生较大的偏差。经对试件用回弹法测试和破型试验发现，回弹结果较标准成型试件强度低20%～30%。因此，各地区应尽快建立本地区回弹曲线，方可客观测定混凝土强度。1.3.2钻芯法钻芯法较能准确反映混凝土构件的实际强度，但取样后如何评定混凝土的实际强度是否合格存在一些不同认识。主要问题是标养与现场养护对混凝土强度影响方面。据建科院结构所对使用墙板的取芯表明，龄期28d的芯样强度换算值也仅为标准强度的86%、为同条件养护试块的88%。要处理好商品混凝土强度问题的不同意见，一是预拌混凝土必须加强生产全过程的质量控制，保证混凝土有足够的富余量；二是通过培训来提高建设和主管部门的认识，严格按规范要求进行取样、成型、养护和试验评定；三是对有争议的规范条文应有主管部门或专业协会专家论证，合理解决有争议的问题。2、预拌混凝土裂缝问题裂缝是最常见的质量通病，与现场搅拌混凝土相比商品混凝土的裂缝更加受到工程人员的关注。预拌混凝土的裂缝主要有大面积楼板产生的裂缝，多出现在混凝土初凝前；多发生在梁板交接处、厚度突变处和梁板钢筋的上部，初春和炎热季节最容易出现；地下室墙板裂缝的产生较有规律，即在墙体沿长度方向接近均匀的垂直裂缝，大多在拆模前已形成；混凝土路面也容易出现不规则的纵向、横向裂缝。目前施工单位普遍认为商品混凝土裂缝出现的机会比现场搅拌混凝土出现的机会要大的多。笔者认为，裂缝虽多，正确判断至关重要，是施工所致，还是自然属性使然；是有害于结构安全，还是无害于房屋使用。还应注意区分两个方面的问题，一是裂缝产生的原因和责任区分；另一个是预防裂缝应采取如何技术措施，否则将会出现推诿扯皮，造成对工程不利的局面。2.1预拌混凝土出现裂缝的三种类型：2.1.1应力裂缝混凝土浇筑后，缓慢凝结，由于水泥的水化反应，内部温度升高，逐渐产生硬度，在硬度向外扩散的过程中，产生了拉应力，而混凝土初期抗拉强度较低，小于拉应力，于是在混凝土表面出现了不规则的微小裂缝。2.1.2干缩裂缝就理论而言，混凝土配合比中的用水量能够满足水化应的需要。但由于天气炎热或气候干燥，混凝土中的水分蒸发很快，导致水化反应受到阻碍。混凝土抗拉强度增长缓慢，表面收缩增大，产生了微裂缝，在实践中观察，当楼板厚度为18厘米或30厘米时，裂缝很少，如果是12厘米的楼板，则裂缝相对多些。2.1.3界面裂缝混凝土是粗细骨料和胶凝材料组合而成的复合材料，水泥石与骨料界面结合的过渡区是混凝土的薄弱部位，在此处存在的应力集中，收缩压力和较低的粘贴力使混凝土表面产生间断的、不连续的微裂缝。2.2预拌混凝土裂缝原因及预防措施：2.2.1大面积现浇板、路面结构新浇筑的混凝土，在终凝硬化前，是基本没有强度的。在不采取覆盖保水措施的情况下，表面水分将不断蒸发，内部水分通过泌水作用迁移到表面进行补充，这对提高混凝土密实度和减小实际水灰比是有一定好处的。但是，一般混凝土面板厚度仅有十多厘米，但表面积大，加上风大使混凝土表面极易蒸发，内部水分通过泌水作用迁移到表面，表面水分蒸发的速度超过了内部水分向表面迁移补充的速度，从而产生混凝土收缩裂缝；另一方面，由于商品混凝土掺加了粉煤灰及缓凝减水剂，延缓了混凝土水化反应过程，延长混凝土初凝及终凝时间，水分的大量蒸发缺乏应有的水分补充，是造成裂缝出现的另一重要原因。收缩裂缝的控制主要在于控制湿度的变化，使结构、构件具有相对稳定的湿度，为此，可采取以下措施：①加强混凝土的早期养护，混凝土浇筑完后，裸露表面应及时用草垫、草袋或塑料薄模覆盖，并洒水湿润养护。在气温高、湿度低、风速大的天气要及早覆盖、喷水雾养护，并适当延长养护时间。②加强混凝土表面的抹压，但应避免过分抹压。③采用密封保水方法，如在混凝土表面喷养护剂或覆盖塑料薄膜，使水分不易蒸发，或采用其他减少空气流动(如设挡风墙、罩等)、延缓混凝土表面水分蒸发的办法。2.2.2墙板结构对于墙板混凝土成型至拆模前，一直处于模板的封闭之中，外界水分无法交换补充，拆模时常看到垂直裂缝，这是由于自身收缩和温度收缩引起的。当采用较小水灰比生产时，薄壁处及薄弱部位最容易开裂，这时由于混凝土自收缩与混凝土降温引起的热收缩相互叠合，产生较大拉应力，而此时混凝土的强度还很低不能抵抗这种拉应力而产生开裂。根据工程实践经验，笔者认为采取以下两种措施较为可行：一是对于地下薄壁剪力墙，商品混凝土搅拌站应适当加大水灰比，减少外加剂的用量，以弥补水化游离水分的不足；二是适当掌握墙体模板的拆除时间，对于低强度(C30)混凝土由于水化热引起的绝对值不会很高拆模可以早一些；对于强度较高的混凝土，在混凝土终凝后松开模板支撑，从板缝中浇入水养护，养护到一定强度再拆除模板，然后用草帘或麻袋在侧面保温又保湿，只有这样才能减少因干缩和热收缩引起的裂缝，减少地下室墙板开裂的机会。总之，预拌混凝土有其固有的规律性，施工单位应按照事物的内在属性来对待和处理，也许是减少预拌混凝土开裂的最好方法。3、结束语商品混凝土具有许多现场搅拌混凝土无可比拟的优点，是显而易见的，能够代表先进的生产力。在我们中小城市尚属发展和完善阶段，对待商品混凝土出现的强度及裂缝问题，商品混凝土生产单位与施工单位应积极配合，以发展的眼光进行预防和控制。