现浇砼结构质量控制.docx

1、现浇砼结构质量控制现浇砼结构质量控制讲课教材现浇砼结构质量控制大家都知道当今在各类建筑工程建造过程中，无论是国内还是国际上，钢筋砼都是主要的建筑结构形式之一，因为钢筋砼构件具有强度高、刚度大、可塑性好、耐久性强，且具有良好的耐火和抗震性能，以及造价低、经济适用等特点。因此，在建筑工程中得到了普遍的应用。就目前来讲，砼的应用已由民用与工业建筑、交通建筑、水工建筑等领域扩展到海上浮动建筑、海底建筑、城市地下建筑、高压储罐、核电站、航天发射基地等领域，它是一种不可缺少的建筑结构材料之一。特别是我国把建筑抗震要求列入了建筑工程的重要日程，砼结构工程在其中起到了十分重要的作用。加之，我们绥化市又是国家列

2、入抗震设防的重要地区。在地震这个问题上我简单说几句。这对我们搞好抗震结构施工也有一定启示，也应作为一般常识去了解。在地球上有两大地震带：一是环太平洋地震带，二是地中海至南亚地震带。我国是属环太平洋地震带，按照这个理论，我国六度以上设防地区约占全国60%左右，而我市是七度设防地区，因此，搞好工程质量，特别是砼的施工质量就显得格外重要。由于我市是设防地区，这就要求开发商、承建商以及我们工程监理在钢筋砼施工中如何搞好工程质量是我们一个十分重要的探索课题。下面我就分七节和大家共同探讨和研究搞好现浇砼结构质量控制问题。第一节 砼及其发展概况一、砼的起源与发展水泥的出现是在1824年英国人约瑟夫阿斯普丁发

3、明了波特兰水泥（也就是现在的硅酸盐水泥）。1850年法国的朗波特发现钢筋可以加固砼。钢筋砼的出现，弥补了砼的抗拉强度及抗折强度低的缺陷，促进了砼在建筑工程结构中的应用。1887年科伦首先发表了钢筋砼的计算方法，1918年艾布拉姆斯发表了著名的水灰比理论，使砼强度控制有了可靠的科学依据，1892年佛列新涅发明了预应力砼制造技术，后又相继出现无粘结预应力技术等，这里我就不一一列举了，这就是砼的发展过程，它是建筑材料史上的一次革命。二、砼的制做过程这个过程大家十分清楚，砼是水泥、水、骨料（包括细骨料和粗骨料。细骨料：粗砂、中砂、细砂等；粗骨料有碎石或卵石等）几种材料混合搅拌、机械或人工浇捣养护硬化而

4、形成，可称为人工石。因为水泥遇水后在一定条件下发生了化学反应，生成了被称为水泥水化产物的新物质，也就是水泥将原来松散的基料胶结在一起，成为一个坚固的整体，这就是砼，它具有天然石材的性能。三、砼的分类及强度等级1、砼的分类砼的品种很多，它的性能和用途也各有不同。就分类而言共分九类，现在我只讲在我们监理过程中与我们联系比较紧密的三类：1）按砼的容重分类A、重砼：干容重26002800kg/mB、普通砼：干容重24002500kg/mC、轻砼：干容重6001900kg/mD、特轻砼：干容重小于600kg/m2）按砼用途分类A、结构砼B、防水砼C、防腐砼D、耐热砼E、抗油渗砼F、防辐射砼G、道路砼3）

5、按砼性质分类A、快硬砼B、高强砼C、预应力砼D、微膨胀砼2、砼强度等级划分砼强度等级的划分是按砼立方体抗压强度大小划分成不同强度等级。现行设计规范要求，结构砼强度等级划分为14个等级，从C15至C80砼。3、砼强度等级与砼旧规范标号的关系过去我国采用公制计量单位，延用了前苏联标准，力值的基本单位为kgf（公斤力、千克力），长度的基本单位是cm（厘米），因此砼的强度单位为kgf/cm，为了和国际标准统一，上述计量单位已被淘汰。我国1987年重新颁布了砼强度检验评定标准，其表示方法是Mpa/mm，其强度等级关系是C10120、C15170、C20220、C2527、C30320、C35370、C4

6、0420砼的理论强度可达到C105。4、评定砼结构构件的质量标准根据砼的力学性能，在各项强度指标中抗压强度是最高的。砼在工程中主要承受压力作用，所以抗压强度是砼最重要的技术指标。如何评定砼的强度，规范中有明确规定，也就是按标准制做的边长150mm立方体，温度为203，相对温度为90%以上的标准条件下，养护28d龄期，按标准试验方法所测得的砼立方体抗压强度，就是鉴定砼强度的标准，这种养护方法就叫标养。其表示抗压值的方式以符号C，英文（concrete）的缩写，如C20、C30C20的概念就是20Mpa/mm。四、普通砼的耐久性砼的耐久性是一个与时间有关系的性能，砼在使用过程中，在通常的情况下它是

7、耐久的，但是由于砼所处的自然环境中可能存在各种不利因素的侵袭（如风雨的冲蚀、冷冻、某些化学物质的腐蚀等）。它的使用功能就会降低。因此，对砼的耐久性定义是：砼在长期外界因素的作用下，抵抗环境介质作用并保持其良好的使用性能和外观完整性，从而维持砼结构安全、正常使用的能力，称为耐久性。砼的耐久性主要包括抗渗、抗冻、抗浸蚀、碳化、碱集料反应及砼中钢筋锈蚀等性能。1、抗渗性：砼抵抗压力水渗透的性质称砼的抗渗性。砼的抗渗性是决定砼耐久性的最主要因素，抗渗性差的砼，不仅环境水等液体物质易渗入内部，当遇有负温或水中有浸蚀性介质时，砼就容易遭受冷冻或浸蚀作用破坏，引起钢筋锈蚀，导致砼保护层开裂，剥落，影响了砼的

8、耐久性，国家对砼抗渗等级作了明确规定。砼的抗渗等级分为五个，即S4、S6、S8、S10、S12，也就是能抵抗0.41.2Mpa的水压力而不渗水。渗水的原因主要是砼内部结构不密实。2、抗冻性：指砼在饱合水状态下，经过多次冻融循环作用能保持强度和外观完整性的能力。普通砼受冻融破坏的原因主要是由于其内部空隙和毛细孔道中水结冻时产生体积膨胀所致。（超砼抗拉强度）3、抗侵蚀性：当砼所处的环境中含有侵蚀性介质时，砼会遭到侵蚀，通常砼遭受软水、硫酸盐、镁盐、碳酸及一般酸类侵蚀等，都会使砼遭到破坏。4、砼的碳化：砼的碳化是指砼内水泥石中的氢氧化钙与空气中CO2作用，在湿度相宜时发生化学反应，生成碳酸钙和水。C

9、a（OH）2+CO2+nH2O=CaCO3+（n+1）H2O碳化对砼的影响有两种情况：1）有利一面，对砼提高强度有利。2）不利一面，碳化反应是失水反应，引起砼收缩，使表面产生裂缝。另外在碳化中消耗了Ca（OH）2成分，引起砼内部碱度降低，导致砼结构中钢筋锈蚀，使结构受到不利影响。5、碱集料反应：水泥中的碱与集料中所含的活性氧化硅发生化学反应，生成有害物质的现象叫碱集料反应。这种反生成一种复杂的碱硅酸凝胶体包在集料颗粒表面改变了集料与水泥石原来的界面粘结，生成的这种物质遇水后体积膨胀，导致集料周围与水泥石胀裂，使砼结构遭到破坏。6、提高砼耐久性措施1）选用适当品种的水泥2）选用品质良好、级配合格

10、的集料3）合理选用外加剂。掺入引气剂或减水剂，可以提高砼的抗渗、抗冻性能和强度。4）严格控制水灰比、水泥用量，水灰比和水泥用量是保证砼密度、强度和耐久性的重要措施。5）保证砼的施工质量，在砼施工中监理应对砼的拌和物搅拌均匀、浇筑和振捣密实、加强养护等工序进行严格监督。五、砼的变形砼在硬化过程中，由于受到物理、化学及力学等方面的作用，常常发生各种变形，砼的变形主要是非荷载作用状态下变形、弹塑性变形、弹性模量和砼的徐变。1、非荷载作用状态下变形1）化学收缩：在硬化后的砼中，由于水泥水化生成物的体积小于反应前物质的总体积，使砼发生收缩，这种收缩称化学收缩，不可恢复。一般砼成型40天以后逐渐稳定。2）

11、干变形：干变形取决于周围环境的湿度变化，砼在干燥过程中，首先是气孔水和毛细孔水的蒸发。气孔水蒸发不产生收缩，毛细孔水蒸发可使砼产生收缩。当毛细孔水蒸发完后，继续干燥，出现水泥水化形成的凝胶体颗粒中的吸附水也发生部分蒸发，在分子引力的作用下，粒子间距离变小，使凝胶体收缩。3）湿变形：上述收缩当重新加水后大部分 可恢复，当砼在水中硬化时，会出现轻微膨胀，膨胀远小于收缩值，通常砼的极限收缩为509010-5左右，当收缩受到约束时，容易引起砼的开裂。解决的办法：A、尽量减少水泥用量（在保证设计强度的情况下）B、砂、石集料干净C、振捣密实D、加强养护4）温度变形砼材料具有热胀冷缩的性质，其温度膨胀系数1

12、010-5,即温度每1m升高一度，砼膨胀0.01mm，温度变形对大体积砼和大面积砼工程极为不利。大体积砼由于水化热的影响，加之砼散热快的特点，内外温差加大，有时可达到50-70，这样就产生了内部膨胀，外部随着温度降低而收缩，这样内部膨胀，外部收缩互相制约，在砼外表层产生了很大的拉应力，严重的使砼产生裂缝，破坏了结构，解决的办法，我将专门讲大体积砼防治措施。2、在荷载作用状态下变形1）弹塑性变形砼是一种多项复合材料，它在持续增加荷载的作用下，有一个应力与应变关系，当卸荷后其变形并未恢复到原点，能够恢复到原始状态的，叫弹性变形，不能恢复到原始状态的叫塑性变形，砼是种弹塑性材料。2）砼的弹性模量砼是

13、一种弹塑性材料，砼应力与c与应变c之间不存在完全线性关系，“虎克定律”不适用砼结构，但在计算时往往还需要弹性模量，因此仿照弹性材料力学方法，通过“变形模量”来表示砼的应力-应变关系。Ec=c/c=tg13）砼的徐变砼的徐变是指砼在长期恒定荷载作用下，随着时间的延长，沿着作用力方向的变形，一般要延续2-3年才逐渐趋于稳定，这种随着时间而发展的变形性质，称为砼徐变。砼不论是受压、受拉或受弯时均会产生徐变。这一节我所讲的六个方面，就是让大家初步了解砼的发展历史、砼的分类、砼的强度等级、砼强度等级的评定、砼的耐久性、砼的变形等，为我们在砼日常施工过程中起到一个抛砖引玉的作用。通过我们对砼的理解，使我们

14、认识到它在建筑工程结构中起到的作用之大是溢于言表的 。因此，对于我们监理工程师来讲，砼施工就是我们工程质量控制的核心。随着建设监理规范和国标、地标的相继出台，为我们提供了可靠的监督依据，只要我们严格地按此监督管理，我想我们的工程质量就能再登上一个新的台阶。第二节 砼施工中监理工程师的准备工作 一、图纸审查 1、项目监理部内部图纸自审，审查的内容是：1）专业监理工程师详细查看设计文件，掌握图中建筑结构的梁、板、柱、墙等构件的平面位置、标高、结构尺寸等。2）各部位砼结构的强度等级。3）明确钢筋的连接方式，锚固长度以及重要部位的钢筋配置。4）后浇带设置部位及要求。2、总监理工程师组织相关监理工程师会

15、审图纸。1）复查各专业图纸上预埋件、预埋管、预留洞口等位置和尺寸。2）在设计交底时掌握设计意图。帮助我们进一步理解图纸的内涵。3）将自审时发现图纸中的错漏等问题及时反馈设计单位，进行修正。二、对承包商提交的施工方案审查和批复，审批的内容是：1、审查模板及其支架的设计计算书；审批模板及其支架的拆除顺序、时间、后浇带模板的支撑和拆除的作业方案。2、审批钢筋的加工、钢筋的连接方式、钢筋的定位等技术措施。3、审批大体积砼浇捣作业方案，砼施工缝的留置部位以及处理技术措施，后浇带的处理技术措施，砼各部位的养护措施。4、审查电焊工等相关人员的岗位培训证符合有关规定要求。5、审核承包商施工机械设备和工器具配备

16、情况是否满足合同和施工要求；计量器具（经纬仪、水准仪、测距仪、磅秤等）有效检定的核实；检查承包商对砼试件的标准养护条件。6、材料构配件见证取样送检制度的审批。三、测量放线的复验和确认专业监理工程师应及时复核承包商报送的平面位置、轴线、标高控制线等施工测量放线成果。四、钢筋、水泥等原材料的检验1、施工前专业监理工程师对进场的钢材，检查其出厂质量证明书和生产许可证，对进场的钢材按规定抽取试件作力学性能检验，其质量符合有关标准规定。2、水泥进场必须提供出厂合格证和出厂检验报告，按规定对水泥强度、安全性等进行复验，其质量必须符合现行国家标准规定。3、对进场的砂石按规定比例进行检验，其含泥量、含泥块量不

17、得超过有关标准规定，颗粒级配经检验符合国家有关规定。上述材料未经专业监理工程师验收或验收不合格，不得使用在 工程上。第三节 砼施工中监理工程师对材料的质量控制一、水泥的质量控制1、水泥的定义：以硅酸钙为主要成分硅酸盐水泥熟料加入适量石膏及各种矿物质，磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐类水泥。目前我国有7000多家水泥厂年产6亿吨，占世界总产量的40%以上，就总量而言是世界第一生产大国。2、水泥熟料的矿物组成及水化作用的特性。水泥熟料有四大矿物组成：1）3CaOSiO2:简写为C3S,含量36-37%2）2CaOSiO2:简写为C2S,含量15-39%3）3CaAl2O3:简写为C3A,含量7

18、-15%4）4CaOAl2O3Fe2O3:简写为C4AF,含量10-18%有害物成份SO33.5%，MgO5%其特性是：C3S：水化反应快，凝结硬化快，早期与后期强度都较高，28天可水化70%左右，水化热高，它能迅速发挥强度作用。C2S水化反应慢，凝结硬化速度慢，早期强度低，28天内水化很少一部分，水化热小，后期强度高，甚至在几十年后仍然还在继续水化，增长其强度。C3A：水化反应速度相当快，凝结硬化非常快，但强度值并不高。C3A是影响水泥早期强度凝结快慢的主要矿物，因此水化热值高而且快，为了调节凝结时间加入石膏4-5%左右。C4AF水化反应比较迅速，但强度较低，水化热较低。如果改变熟料矿物成分

19、之间的比例，水泥性质就会发生变化，如提高C2S含量，可制成水化热低的大坝水。除上述四种矿物组成外，还生成一些有害的化学原素，如SO33.5%，MgO5%。3、水泥的分类根据国家技术监督局1997-07-28批准，1998-02-01实施，对六大通用水泥标准做了三个方面修改。一是GB/T17671-1999取代了GB/177-85的标准，由单级砂改为多级砂（检验）；二是以ISO强度等级替换了水泥标号；三是规定了水泥龄期为3天和28天两个龄期。水泥按其用途及性能分为三类：1）通用水泥：42.5相当原国际525，一般土木建筑工程通常采用的水泥。如普通、矿渣、复合等等。2）专用水泥：专门用途的水泥，如

20、G级油425普硅白色、彩色。3）特性水泥：某种性能比较突出的水泥，如快硬、低热矿渣、膨胀硫铝。水泥按其主要水硬性物质名称分为六类：1）硅酸盐水泥（国外通称的波特兰水泥）2）铝酸盐水泥3）硫铝酸盐水泥4）铁铝酸盐水泥5）氟铝酸盐水泥6）以火山灰性或潜在水硬性材料以及其他活性材料为主要成分的水泥。水泥按需要和技术特征分为五类：1）快硬性：分为快硬和特快硬两类。2）水化热：分为中热和低热两类。3）抗硫酸盐腐蚀性：分中抗硫酸盐腐蚀和高抗硫酸盐腐蚀两类；4）膨胀性：分为膨胀和自应力两类；5）耐高温性：铝酸盐水泥的耐高温性以及水泥中氧化铝含量分级。4、一般土木建筑工程通常采用的水泥国家标准代号1）硅酸盐水

21、泥硅酸盐水泥分为两型，型硅酸盐水泥代号P，不掺加混合材料。型硅酸盐水泥代号PII，掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料。硅酸盐水泥最低强度等级为32.5MPa/mm，初凝45min、终凝6.5h、安定性SO33.5、MgO5%为合格，细度10%。2）普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥的代号Po，最大活性混合材料掺量15%，其中允许用不超过水泥质量5%的窑灰或不超过水泥质量10%的非活性材料集代替。3）矿渣硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥的代号Ps，混合材料掺量，粒化高炉矿渣掺量为20-70%。熟料中含MgO5%、SO34%。4）火山灰质硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥代号Pp，火山灰质混合材料掺

22、量20-50%。5）粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥代号PF，水泥中粉煤灰掺量为20-40%。6）复合硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥混合材料掺量为两种或两种以上，代号PC，混合材料掺量15-50%。上述四种水泥除矿渣之外，MgO3.5%、SO35%，其余MgO5%、SO33.5%。凝结时间：初凝45min、终凝时间10h，安定性用沸煮法检验必须合格，细度um为0.080mm方孔筛筛余量不得超过10%。7）出厂水泥的包装与标志：袋装水泥每袋净重50kg1kg，但20袋总量不得少于1000kg，其标志水泥袋上应清楚标明：产品名称、代号、净重量、强度等级、生产许可证编号、生产者名称和地址、出厂编号、执行标

23、准号、包装年月日、主要混合材料名称、包装袋两侧颜色，硅酸盐水泥和普硅水泥印刷采用红色，矿渣硅酸盐水泥采用绿色，火山灰、粉煤灰、复合水泥采用黑色。5、水泥的强度等级表一：硅酸盐水泥和普通水泥强度等级的各龄期强度不低于表一数值。单位：Mpa品种强度等级抗压强度抗折强度3天28天3天28天硅酸盐水泥42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R32.062.55.58.0普通水泥32.511.032.52.55.532.5R16.032.53.55.54

24、2.516.042.53.56.542.5R21.042.54.06.552.522.052.54.07.052.5R26.052.55.07.0注：R代表早强水泥表二：矿渣、火山灰、粉煤灰硅酸盐水泥强度等级的各龄期强度不低于表二数值。单位：Mpa强度等级抗压强度抗折强度3天28天3天28天32.510.032.52.55.532.5R15.032.53.55.542.515.042.53.56.542.5R19.042.54.06.552.521.052.54.07.052.5R23.052.54.57.0注：R代表早强水泥表三：复合硅酸盐水泥强度等级的各龄期强度不低于表三数值。单位：Mpa

25、强度等级抗压强度抗折强度3天28天3天28天32.511.032.52.55.532.5R16.032.53.55.542.516.042.53.56.542.5R21.042.54.06.552.522.052.54.07.052.5R26.052.55.07.0注：R代表早强水泥6、常用的水泥特性项 目硅酸盐普 通矿 渣火山灰粉煤灰容重kg/m31000-16001000-16001000-12001000-12001000-1200硬 化快中慢慢慢早期强度高高低低低水化热高高低低低抗冻性好好较差较差较差耐热性较差较好较好较差较差干缩性较大较大较小抗水性较好较好较好耐硫酸盐类化学侵蚀性较好

26、较好较好前面我已经讲了水泥的定义，水泥熟料的矿物组成以及其各类矿物在水泥中所起的作用，同时详细地介绍了水泥的分类，重点介绍了一般土木建筑工程常用水泥的国家标准、定义、代号、强度等级、安定性、凝结时间、细度以及有害化学元素。我们监理在实际操作中重点掌握以下几点：1、物理性能方面：强度（抗折、抗压3天、28天）；凝结时间（初凝、终凝）；安定性；细度；混合材料掺量。2、有害化学物质方面：氧化镁；三氧化硫以及烧失量。3、在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂三个月（快硬水泥超过一个月时，应进行复检，并按复检结果使用。以上两点是决定水泥质量是否合格的要素。二、建筑钢材的质量控制建筑钢材是指用于钢结构和其它方

27、面的各种型钢（工字钢、角钢、槽钢、圆钢等）钢板和用于钢筋砼结构的各种钢筋、钢丝等。1、力学性能：钢材的抗拉和抗压强度都高，具有一定的弹性变形和塑性变形能力，能承受冲击和振动荷载，质量均匀稳定，自重较轻，可以铆接和焊接，便于装配。2、钢筋的分类：建筑工程采用的钢筋品种很多，通常按强度、化学成份、生产工艺、轧制外型分成四类。1）按强度分，热轧钢筋按强度（指屈服点和抗拉强度）等级分为级、级、级、级钢。（符号分别为）2）按化化学成份，分为低碳钢钢筋和普通低合金钢钢筋二种。A、低碳素钢钢筋系由碳素钢轧制而成，其含碳量小于0.25%。B、普通低合金钢钢筋；在普通碳素钢成分中加入少量合金元素（如硅Si、锰M

28、n、钒V、钛Ti、铌Wb、硼B等）轧制而成。其合金总含量小于3%。3）按生产工艺分，分为热轧钢筋、冷拉钢筋、冷拔钢丝、热处理钢筋、碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线等。后四种用于预应力钢筋砼。4）按轧制外形分，分为两种：A、光圆钢筋：常用于级钢筋A3。B、变形钢筋：有人字形、月牙形、螺旋形。3、钢筋强度的标准值及性能我们在日常监理工作中经常遇到的钢筋是热轧钢筋、热处理钢筋、碳素钢丝、刻痕钢丝、冷拔低碳钢丝、钢绞线等，后四种用于预应力砼。现在我就将常用的钢筋标准值及机械性能向大家介绍，主要讲三种钢筋：级别钢筋牌号符号屈服点Mpa抗拉强度（Mpa）伸长率（%）冷 弯弯曲角度外形不小于HPB235A3235

29、37025180光圆钢筋HRB33520Mnsi33549016180变形钢筋HRB40025Mnsi37557014904、钢筋的构造 1）建筑中按砼结构分：框架结构、框架剪力墙结构、简式结构。2）结构形状分：板、梁、柱、墙、基础等。3）按钢筋的受力位置分：受拉钢筋、受压钢筋、弯起钢筋、分布架立、箍筋等6种，前3种按设计荷载计算配置，统称受力钢筋（也叫主筋），后3种主要是按构造要求设置，统称为构造钢筋。5、钢筋的作用1）受拉钢筋：在构件中受拉部位配置的钢筋，称受拉钢筋。如：简支梁，板受拉筋放在梁板下部；而悬臂梁，板受拉筋放梁板上部；圆洞仓、池壁设在其周围外部。2）弯起钢筋在一根梁中为了抵抗支座端由于受弯和受剪产生的斜向拉力，就将梁底一部分受力钢筋的两端按一定位置向上斜弯，并伸入梁的支座上部，用以承担支座附近的斜向拉力，这种钢筋叫弯起钢筋。3）受压钢筋我们都知道钢筋在构件中主要承受拉应力，为减轻构件的自重使断面尽量缩小，配置在和砼共同工作的钢筋承担构件中压力，这种钢筋叫受压钢筋，如：钢筋砼轴心受压的柱、桩基等配置的钢筋。4）分布钢筋主要配置在墙、板、环向构件中，主要是固定受力钢筋的位置，并将外部集中荷载均匀的传递到受力钢筋，同时还有抵抗砼凝固时收缩及温度变化产生