商品混凝土的质量控制要点Word格式文档下载.docx
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6、
加入“WTO”后建筑行业必须及国际接轨，使其国际化、标准化，才能参及国际竞争。
3、优质的商品混凝土的定义
所谓的优质的商品混凝土首先是混凝土的强度得到保证。
混凝土的强度是混凝土的一个重要指标。
虽然在许多实际工程中，还要求混凝土具有抗渗、抗冻等其它性能，甚至这些性能更为重要。
但由于混凝土结构物主要用于承受荷载、抵抗各种作用力，同时混凝土的其它性能及混凝土的强度之间有密切的联系。
所以优质的混凝土强度必须满足设计要求。
混凝土除应满足强度要求外，还应具有在建筑物所处的环境及使用条件下经久耐用的性能，以延长建筑物的使用期限,减少其维修的工作量、维修费用，提高其经济、社会效益。
目前许多钢筋混凝土结构往往发生过早的破坏，其原因不是强度不合格，而是耐久性不足。
工程人员往往只对混凝土的强度特别感兴趣，而忽略了耐久性，许多西方发达国家的大规模基础设施建设是从战后经济恢复开始的，不少混凝土工程使用了三、四十年以后进入了老化期，为此进行的维修耗资巨大。
如英国在1980年建筑维修费用占建设投资的2/3左右。
我国现在正处于基础设施建设的高峰期，如果对混凝土的耐久性不够重视，将在维修上花费巨资。
特别是如三峡大坝等跨世纪的重点工程更应重点关注其耐久性。
作为一种商品，其经济效益不容忽视，追求最大的利润空间是生产者的目的之一。
因此优质的商品混凝土必须是强度合格、耐久性好、经济的混凝土。
三者是一个有机的整体，相互影响、缺一不可。
图
（1）就能够清晰地表明如何才是优质的商品混凝土。
图
（1）
4、商品混凝土质量控制措施
商品混凝土从生产、施工、养护、硬化是一系列的过程，这一过程如图
（2），要获得优质的商品混凝土，必须在这个过程中贯彻全面的质量管理（P、D、C、A循环）。
P（plan）计划即配置优质的商品混凝土的措施；
D（DO）即按照计划进行实施；
C（CHECK）即对生产的混凝土进行检查是否满足质量要求；
A（ACTION）即对检查结论进行处理，并把经验总结用于实际生产中。
甚至从原材料的优选、配合比设计、出厂质量控制、施工、养护硬化都应该贯彻全面的质量管理。
混凝土的质量由原材料、生产设备、有关人员三个因素构成，也就是所谓的硬件和软件。
对原材料严格把关、选择优质经济的原材料，通过先进的生产工艺进行生产，人员具有良好的素质，认真负责地贯彻相关标准，准确无误地完成各个工序，是获得优质的商品混凝土的保证。
原材料包括水泥、粗细骨料、外加剂、掺和料、是优良混凝土的物质基础，然后按照合理的配合比，在生产过程中根据原材料、天气情况、施工情况等进行配合比调整，对出厂的混凝土进行取样、检验、成型养护，并把检验结果反馈到生产控制中；
对于出厂的混凝土进行跟踪控制，要求施工方及时地反馈混凝土质量情况，以便进行生产控制；
同时要求施工方对浇注的混凝土进行合理的养护，以便获得优质的混凝土。
其控制过程如图
（2）
图
（2）
二、原材料的质量控制
1、水泥的质量控制
1.1水泥强度等级的选择
混凝土的强度主要由水泥浆的强度、水泥浆及骨料界面的粘结强度、骨料颗粒强度决定。
水泥浆将骨料牢固地粘结成整体，而水泥浆的强度取决于水泥的强度等级，因此，合理选择水泥的强度等级尤为重要。
当水泥的强度等级及混凝土设计强度等级之比过大时，水泥用量过少，混凝土拌和物松散不易粘结，粘聚性差；
而当水泥的强度等级及混凝土设计强度等级之比过小时，水泥用量过多，混凝土拌和物粘聚力大，成团，不便浇注，并且不经济。
一般按照表
（1）选择
，但在客观情况不允许的情况下，可采取掺入活性掺和料（如粉煤灰、硅灰、矿渣）或掺入外加剂改善其性能。
表
（1）水泥强度等级选择［6］
混凝土强度等级C
≤10
15～25
30～40
≥45
水泥强度等级fceg
32.5
32.5～42.5
42.5～52.5
52.5～62.5
1.2水泥品种的选择
五大类水泥各自的特点，决定了其适用环境，针对不同的工程情况、气候情况，选择合适的水泥品种是获取优质混凝土的一个前提。
一般可按照表
（2）选择水泥品种。
表
（2）水泥品种的选择［4］
水泥品种
硅酸盐水泥
普通水泥
矿渣水泥
火山灰水泥
粉煤灰水泥
特点
早期强度高；
水化热大；
抗冻性好；
耐蚀性差；
干缩较小
及硅酸盐水泥基本相同
早期强度低，后期强度增长较快；
水化热低；
抗冻性差；
耐蚀性较强；
干缩性较大
早期强度低，后期增长较快；
抗渗性好；
耐蚀性强；
干缩性大
抗裂性较高；
干缩较小
适用范围
一般土建工程钢筋混凝土及预应力混凝土结构；
受反复水冻作用的结构；
配制高强混凝土
高温车间和有耐热耐高温要求的混凝土结构；
大体积混凝土结构；
蒸汽养护的混凝土构件；
有抗硫酸盐要求的工程
地下、水中大体积混凝土结构和有抗渗要求的混凝土结构；
地上、地下、水中大体积混凝土结构；
抗裂性要求较高的工程；
有抗硫酸盐要求的工程
不适用范围
受化学及海水侵蚀的工程
早期强度要求高的工程；
有抗冻要求得工程
处在干燥环境的混凝土工程；
其它同矿渣水泥
有抗炭化要求的工程；
其它同矿渣水泥
1.3×
×
混凝土公司对水泥的质量控制
混凝土公司根据当地气候情况、工程情况使用了广州珠江水泥厂生产的粤秀牌P.Ⅱ
42.5R水泥，该厂是该地区规模最大的水泥生产企业之一，对产品质量有保证。
公司对进厂的每一生产批号的水泥为一个检验批次，进行抽样检验。
对水泥的标准稠度用水量、凝结时间、安定性、抗折强度、抗压强度等指标进行检验，并及时、准确地把试验数据反馈到实际生产控制中。
该水泥的基本技术指标如表（3）。
检验依据如下：
1、《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》——GB/T1346-89
2、《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》——GB/T17671-99
实验编号
标准稠度用水量g
针入度mm
凝结时间
3d强度（MPa）
28d强度（MPa）
初凝
终凝
抗折
抗压
抗压
1
24.0
29
2h
2h35min
7.0
37.8
9.4
57.1
2
1h40min
2h25min
6.7
35.9
8.5
3
23.9
28
38.5
9.1
59.3
4
23.6
1h55min
7.1
9.3
58.8
5
24.1
30
1h45min
2h20min
6.6
40.0
9.2
62.6
6
23.7
1h35min
2h15min
37.3
8.3
59.9
7
1h30min
6.5
37.4
8.7
56.5
8
23.2
1h20min
2h5min
6.9
39.6
57.3
9
24.2
6.3
37.7
60.8
表（3）水泥的基本技术指标
从表（3）可以看出该水泥比较稳定，抗折、抗压强度较高，对混凝土的强度有帮助，但凝结时间较短，对混凝土的坍落度损失有较大的影响。
2、粗细骨料的质量控制
粗细骨料作为混凝土的重要组成部份，占其质量的3/4左右，骨料构成的骨架提高了混凝土的密实度，减少荷载作用下的变形，同时水泥石硬化收缩产生的不均匀的收缩变形,从而产生内应力，导致裂缝，而骨料能够制约水泥石的收缩，使混凝土具有较好的体积稳定性。
骨料比胶凝材料等其他组份便宜很多，这也是混凝土比较便宜的一个重要原因。
为使骨料的技术及经济作用能够充分发挥骨料应该满足：
致密、坚硬、高强、耐久、无有害物质和具有较小的粒间空隙和表面积。
2.1骨料强度
混凝土的强度一定程度上取决于水泥及骨料的强度，粗骨料作为混凝土的骨架水泥浆通过粘结填充作用将各种材料粘结成为一个整体，混凝土所的压力主要由骨料来承受，只有高强度的骨料才可以配制出高强的混凝土。
从混凝土的受压破坏来看，强度等级较低的混凝土的往往是水泥浆、粘结界面受压破坏，而强度等级较高的混凝土水泥浆、粘结界面、骨料受压破坏。
粗骨料的强度是将岩石加工成为5cm×
5cm×
5cm的立方体试件，在水饱和状态下测定其极限抗压强度，由于这种方法要求较高，在生产中多采用压碎值指标来衡量骨料的强度。
2.2骨料的级配、粒形
集料的级配是指骨料颗粒相互搭配的数量比例。
石子的级配直接关系到水泥用量，和混凝土的和易性，在混凝土中水泥浆用来包裹集料的表面和填充集料间的空隙，级配好的骨料有较小的粒间空隙和表面积，可以节约水泥用量，而获得好的和易性，而对于级配不好特别是粒形较差，颗粒形状不够规则，针片状含量较高，那么空隙率较大，需要更多的水泥浆包裹颗粒表面和填充颗粒间的空隙，针片状含量直接影响到混凝土的和易性，同时对混凝土的密实性、强度、耐久性也有负面的影响。
对于骨料的表面特征，也直接关系到混凝土的强度，表面粗糙的比表面光滑的更容易及水泥浆粘结，获得更好的粘结强度。
对于粗骨料有连续粒级和单粒级两种，在工程中多采用多种粒级搭配使用，针对不同的强度等级、施工部位、施工方式采用不同的搭配方式，获得更好级配和更好的施工性。
对于细骨料的粗细程度，采用细度模数（μf）表示，配制混凝土时宜采用级配区为Ⅱ区中砂或粗砂，从表（4）可以看出砂的细度模数直接影响到水泥胶砂强度。
对于同一细度模数的砂，级配区Ⅰ区的砂比其它两区更容易泌水、离析，级配区Ⅲ区的砂比其它两区需要更多的水泥用量。
表（4）砂的细度模数及抗压强度比
细度模数（μf）
用水量（g）
抗折强度
强度比（%）
抗压强度
强度比（%）
ISO标准砂
225
100
58.8
100
1.6
6.0
64.5
30.4
51.9
1.8
68.2
33.7
2.3
7.4
80.2
42.4
72.1
2.8
89.6
50.9
86.7
2.3砂率的选择
砂率是指混凝土中砂的重量占骨料的总重量的百分比，砂率的变动会影响集料的空隙率和集料的表面积，从而影响混凝土的和易性。
在水泥浆数量不变的情况下，砂率增加时，水泥浆的数量显得不足，削弱了水泥浆对砂子的润滑作用，过大的砂率使混凝土的流动性、和易性变差；
但是如果砂率过小，又不能保证有足够的砂浆层，削弱了砂浆对粗集料的润滑作用，使集料间的摩擦增大，也会降低拌和物的流动性，还会影响拌和物的粘聚性保水性。
总之过大过小的砂率都会影响拌和物的和易性。
同时，砂的细度模数也直接关系到砂率的选择，为了获得相同的和易性，随着砂的细度模数的降低，砂率也应该相应地降低。
大小合宜的砂率称为最佳砂率，其及坍落度、水泥用量的关系如图（3）。
影响砂率的因素很多，一般不易计算而得，在混凝土搅拌站多通过试配确定。
在保证和易性前提下，应该尽量选用小的砂率。
以减少水泥的用量，降低成本。
但在泵送施工中，为了满足施工需要，应相应加大砂率。
图（3）
2.4有害物质含量、耐久性
集料中往往含有一定量的其它物质如粘土、淤泥、云母、有机杂质、硫化物及硫酸盐、氯化物等。
粘土、淤泥增加了用水量，阻碍了水泥的水化和凝结，削弱了界面粘接力；
有机物及水泥生成的碱发生化学反应，生产可溶的有机组分，防碍了水泥及界面的粘接力，影响混凝土强度；
而硫化物可能及水化生成的碱发生化学反应，形成新的氢氧化物，引起体积膨胀，造成体积不稳定性；
过量的氯化物将影响混凝土的凝结时间，导致钢筋锈蚀，甚至导致混凝土开裂。
骨料中如果含有煅烧过的石灰石、白云石碎石，将在混凝土水化硬化过程中，发生缓慢的水化，造成体积显著膨胀，导致混凝土破坏。
同时骨料中的无定形氧化硅，在潮湿的环境中，可能及水泥中的碱发生碱集料反应，生成硅酸钠凝胶，吸水后体积膨胀，造成混凝土破坏。
不过在中国碱集料反应很少发生。
混凝土公司采用的粗骨料岩质为石灰石，由采石场破碎成5～25的连续粒级和20～40的单粒级，根据不同的工程情况、施工方式搭配使用。
石子的级配粒形较好、针片状含量较小、比较洁净，有害物质含量少。
其基本技术指标如表（5）。
1、《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》——JGJ52-92
2、《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》——JGJ53-92
表（5）粗骨料的基本技术指标
技术指标种类
堆积密度（kg/m3）
含泥量（%）
针片状含量（%）
压碎值指标（%）
5～25
1500左右
0.5左右
12左右
5-10
20～40
10左右
3、活性掺和料（粉煤灰）的质量控制
3.1掺入粉煤灰的机理
水泥水化的过程是一个缓慢、逐步进行的过程，水化反应从水泥微粒表面逐渐进行到内部，随着水化的进行，混凝土的强度不断增强。
28天以后水化物的生成速度逐渐缓慢，而此时水泥的水化程度仅为11%～84%见表（6）。
也就是说水泥不能完全水化，一部分水泥在里面仅起填充作用。
表（6）主要矿物的水化程度［6］
主要矿物
含量%
水化程度%
C3S
49～62
69
C2S
17～25
11
C3A
6～11
84
C4AF
10～16
74
同时在普通混凝土里面有一部分水泥水化产物为Ca（OH）2
，它对混凝土的强度不起作用，因而加入一定数量活性掺和料取代一部分水泥，能够及生成的Ca（OH）2发生二次水化反应，生成硅酸钙凝胶，不但能够节约水泥用量，而且能够提高水泥的利用率，提高水泥浆的强度。
目前使用的活性掺和料主要有粉煤灰、硅灰、高炉矿渣等，然而就实际生产情况来看，应用范围最广、用量最大的是粉煤灰。
3.2×
混凝土公司对粉煤灰的质量控制
粉煤灰按照细度、烧失量、需水量比等分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个等级。
在普通钢筋混凝土工程多采用Ⅱ级粉煤灰。
混凝土公司采用的是广州双水电厂的Ⅱ级粉煤灰。
其技术指标如表（7）。
1、《用于水泥及混凝土中的粉煤灰》——GB1596-91
2、《水泥胶砂强度测定方法》——GB/T2419-99
3、《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》——GB/T1346-89
表（7）粉煤灰技术指标
烧失量（%）
需水量比（%）
强度
2.6
104
62.0
96.0
106
60.6
93.9
4.7
112
46.3
71.7
5.0
116
45.5
70.5
*
强度对比是以空白水泥胶砂强度为对比28d强度为64.6
MPa
粉煤灰的细度是采用80μm的负压筛的筛余来控制的。
粉煤灰含有大量的硅铝氧化物，能及水泥水化产物进行二次水化反应，粉煤灰越细，参及二次水化反应的界面增大了，使二次水化反应进行得更加充分，对混凝土的强度贡献也提高。
粉煤灰烧失量主要是含碳量多少的体现，粉煤灰的烧失量直接影响到混凝土的强度、耐久性。
从表中可以明显地看出烧失量小的粉煤灰强度明显低于烧失量大的粉煤灰强度。
粉煤灰的需水量比也是评定其对混凝土强度贡献的一个重要指标。
优质的粉煤灰细度小，其中直径小于45μm的部分较多，这些球状玻璃体表面光滑、性能稳定，在混凝土里面起到了一个类似滚珠轴承的作用，有效的改善了混凝土的和易性，同时从表中也可以看出烧失量的高低能体现粉煤灰的需水量比，因为含碳量高，需要吸收更多的水，必然导致需水量比上升。
掺活性粉煤灰能够节约10～15%的水泥，有明显的经济效益，同时也能够明显改善混凝土的和易性，可泵性，能够明显降低水化热，对大体积混凝土的浇注极为有利，同时能够使混凝土更加致密、增强了混凝土的抗冻性、耐久性。
4、外加剂的质量控制
4.1外加剂的技术、经济效益
随着混凝土技术的不断发展，活性掺和料、外加剂已经成为商品混凝土不可缺少的第五、六组份。
减水剂是目前应用最广泛、用量最多的外加剂之一。
混凝土中的水有两方面的作用，一方面是为水泥水化反应提供条件；
另一方面是为了满足混凝土的和易性便于施工、浇注。
超过水化作用所需要的水在混凝土浇注工作完成以后，就成为了混凝土的有害成分，它们在混凝土里面形成直径较大的空隙。
降低了混凝土的密实度，从而影响到了混凝土的强度，对抗冻性、抗渗性、耐久性也有较大的负面影响。
在混凝土中加入减水剂以后，减水剂是一种表面活性剂，能够使水泥颗粒相互分散，使絮凝结构解体，使包裹再里面的游离水释放出来，参及水化反应，减少了用水量，并且改善了混凝土的和易性。
使混凝土在保持流动度不变的情况下，减少拌和物用水量。
降低了混凝土的水灰比，使混凝土密实度增加，改善了混凝土的耐久性、抗冻性、抗渗性，能够提高混凝土强度20%左右。
同时能够节约水泥用量，降低了生产成本，具有明显的经济效益。
4.2×
混凝土公司对外加剂质量控制
混凝土公司采用的是XX外加剂有限公司生产的A减水剂（水剂），减水率在15%左右，同时具有一定的缓凝、引气作用，能够满足当地的工程情况。
公司对进厂的每一批外加剂进行抽样、检验，其基本技术指标如表（8）
表（8）A减水剂基本技术指标
密度（kg/m3）
PH值
固含量（%）
流动度（mm）
减水率（%）
凝结时间差（min）
终凝
1.164
8～9
28.5
155
16.6
60
60
1.160
30.2
135
11.2
50
145
11.7
55
45
28.2
180
13.6
1.165
28.6
140
14.8
175
16.7
75
85
1.167
34.2
17.5
1.171
33.5
16.4
1.161
31.3
17.4
10
1.170
33.0
14.7
1、《混凝土外加剂应用技术规范》——GBJ119-88
2、《混凝土外加剂的分类、命名及定义》——GB/T8075-87
3、《混凝土外加剂》——GB8076-99
4、《混凝土外加剂匀质性能检验方法》——GB/T8077-87
三、混凝土配合比控制
1、混凝土配合比的确定
混凝土配合比是进行生产的依据，直接关系到混凝土的性能和生产成本，是混凝土质量控制的核心部分。
混凝土的配合比设计，应根据结构设计的强度等级、混凝土的耐久性，及工程的结构部位、运输距离、施工方式等来确定原材料的品种、规格及拌和物的坍落度等性能。
混凝土配置强度必须超过设计强度的标准值，以满足强度的保证率的需要，我国现行行业标准JGJ/T56—96《混凝土配合比设计规程》中规定了强度的保证率为95%，即FCU
O≥FCU.K
+1.645σ，σ为强度标准差，一般由混凝土搅拌站对近期生产的混凝土强度统计值计算，无统计数据时应按国家标准《GB50204混凝土结构工程施工及验收规范》确定。
混凝土的配合比计算，一般先利用相关的混凝土强度及水灰比的关系式计算出水灰比，然后根据经验、有关资料选定每一立方米混凝土的用水量、胶凝材料用量，然后根据混凝土工作性能的要求确定砂率、外加剂掺量，确定粗骨料的用量，最后通过试配确定生产配合比。
2、×
混凝公司配合比确定情况
混凝土公司在保证混凝土的强度、耐久性、抗渗等级等要求和满足施工要求的工艺特征的前提下，合理使用原材料，适当掺入掺和料减少水泥用量，以降低水化热，提高和易性。
严格控制水灰比，根据混凝土的不同的性能和标号，控制好砂率，在实际生产中，不断总结经验，在保证混凝土的质量前提下，尽量减少水泥用量，以最经济合理的配合比来指导生产。
根据当地的工程情况，针对结构部位的不同、施工方式不同，经过试配确定了下列几种常用种类的配合比方案：
①对于垫层、基础、梁、面等采用Z标号L1A
配合比；
②对于柱类、煎力墙、薄壁构件等采用Z标号L1A柱
③对于承台、大型基础、等采用Z标号L1A承
④对于采用泵送施工的采用Z标号M1A
如对于常用的C30混凝土经过试配确定其配合比方案如表（9）*
代号
水（kg）
水泥（kg）
粉煤灰（kg）
砂（kg）
石（kg）
减水剂（kg）
砂率（%）
减水剂（%）
Z30L1A
1
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