项目3.3 混凝土工程

在现代工业与民用建筑中,钢筋混凝土已成为建筑物的主要结构部分。其材料本身具有高强度、可塑性和良好的抗震等性能。但混凝土材料的品质及质量的波动以及混凝土搅拌、输送、浇筑、养护等施工工艺对混凝土的质量有较大的影响,在工程实际中应对混凝土工程施工加以严格的质量控制。

(1)结构构件的混凝土强度应按《混凝土强度检验评定标准》(GBJ 107—2010)的规定分批检验评定。

(2)对采用蒸汽法养护的混凝土结构构件,其混凝土试件应先随同结构构件同条件蒸汽养护,再转入标准条件养护共28天。

(3)当混凝土中掺用矿物掺和料时,确定混凝土强度时的龄期可按现行国家标准《粉煤灰混凝土应用技术规范》(GB/T 50146—2014)等的规定取值。

(4)检验评定混凝土强度用的混凝土试件的尺寸及强度的尺寸换算系数应按表3.7取用;其标准成型方法、标准养护条件及强度试验方法应符合普通混凝土力学性能试验方法标准的规定。

表3.7 混凝土试件尺寸及强度的尺寸换算系数

注 对强度等级为C60及以上的混凝土试件,其强度的尺寸换算系数可通过试验确定。

(5)结构构件拆模、出池、出厂、吊装、张拉、放张及施工期间临时负荷时的混凝土强度,应根据同条件养护的标准尺寸试件的混凝土强度确定。

(6)当混凝土试件强度评定不合格时,可采用非破损或局部破损的检测方法,按国家现行有关标准的规定对结构构件中的混凝土强度进行推定,并作为处理的依据。

(7)混凝土的冬期施工应符合《建筑工程冬期施工规程》(JGJ 104—2011)和施工技术方案的规定。

任务3.3.1 混凝土原材料

混凝土是由水、水泥、砂、石子、掺和料及外加剂等材料均匀拌和而成。原材料是组成混凝土的基础,其性能指标及质量状态直接影响到混凝土的性能指标与质量,因此首先要把好原材料质量关。

3.3.1.1 主控项目

(1)水泥进场时应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查,并应对其强度、安定性及其他必要的性能指标进行复验,其质量必须符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB 175—2007)等的规定。

当在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过三个月(快硬硅酸盐水泥超过一个月)时,应进行复验,并按复验结果使用。

钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构中,严禁使用含氧化物的水泥。

检验方法:检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。

检查数量:按同一生产厂家、同一等级、同一品种、同一批号且连续进场的水泥,袋装不超过200t为一批,散装不超过500t为一批,每批抽样不少于一次。

(2)混凝土中掺用外加剂的质量及应用技术应符合《混凝土外加剂》(GB 8076—2008)、《混凝土外加剂应用技术规范》(GB 50119—2013)等和有关环境保护的规定。

预应力混凝土结构中,严禁使用含氯化物的外加剂。钢筋混凝土结构中,当使用含氯化物的外加剂时,混凝土中氯化物的总含量应符合《混凝土质量控制标准》(GB 50164—2011)的规定。

检验方法:检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。

检查数量:按进场的比次和产品的抽样检验方案确定。

(3)混凝土中氯化物和碱的总含量应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)的要求。

检验方法:检查原材料试验报告和氯化物、碱的总含量计算书。

3.3.1.2 一般项目

(1)混凝土中掺用矿物掺和料的质量应符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB 1596—2005)等的规定。矿物掺和料的掺量应通过试验确定。

检验方法:检查出厂合格证和进场复验报告。

检查数量:按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。

(2)普通混凝土所用的粗、细骨料的质量应符合《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》(JGJ 53—92)、《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》(JGJ 52—2006)的规定。

检验方法:检查进场复验报告。

检查数量:按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。

注:①混凝土用的粗骨料,其最大颗粒粒径不得超过构件截面最小尺寸的1/4,且不得超过钢筋最小净间距的3/4;②对混凝土实心板,骨料的最大粒径不宜超过板厚的1/3,且不得超过40mm。

(3)拌制混凝土宜采用饮用水;当采用其他水源时,水质应符合《混凝土拌合用水标准》(JGJ 63—2006)的规定。

检验方法:检查水质试验报告。

检查数量:同一水源检查不应小于一次。

3.3.1.3 混凝土配合比设计的质量控制

1.主控项目

混凝土应按《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ 55—2011)的有关规定,根据混凝土强度等级、耐久性和工作性等要求进行配合比设计。对有特殊要求的混凝土,其配合比设计尚应符合国家现行有关标准的专门规定。

检验方法:检查配合比设计资料。

2.一般项目

(1)首次使用的混凝土配合比应进行开盘鉴定,其工作性应满足设计配合比的要求。开始生产时应至少留置一组标准养护试件,作为验证配合比的依据。

检验方法:检查开盘鉴定资料和试件强度试验报告。

(2)混凝土拌制前,应测定砂、石含水率并根据测试结构调整材料用量,提出施工配合比。

检验方法:检查含水率测试结果和施工配合比通知单。

检查数量:每工作班检查一次。

3.3.1.4 常见质量通病与预防措施

(1)配合比不良。混凝土拌和物松散,保水性差,易于泌水、离析,难以振捣密实,浇筑后达不到要求的强度。

防治措施:

1)混凝土配合比应经认真设计和试配,使符合设计强度和性能要求,以及施工时和易性的要求,不得随意套用经验配合比。

2)确保混凝土原材料质量,材料应经严格检验,水泥应有质量证明文件,并妥加保管,袋装水泥应抽查其重量,砂石粒径、级配、含泥量应符合要求;堆场应经清理,防止杂草、木屑、石灰、黏土等杂物混入。

3)严格控制混凝土配合比,保证计量准确,材料均应按重量比称量,计量工具应经常维修、校核,每班应复验1~2次。

4)混凝土配合比应经试验室通过试验提出,并严格按配合比配料,不得随意加水。外加剂应先试验,严格控制掺用量,并按规程使用。

5)混凝土拌制应根据砂、石实际含水量情况调整加水量,使水灰比和坍落度符合要求。混凝土施工和易性和保水性不能满足要求时,应通过试验调整,不得在已拌好的拌和物中随意添加材料。

6)混凝土运输应采用不易使混凝土离析、漏浆或水分散失的运输工具。

(2)混凝土和易性差。拌和物松散不易黏结,或黏聚力大、成团,不易浇筑;或拌和物中水泥砂浆填不满石子间的孔隙;在运输、浇筑过程中出现分层离析,不易将混凝土振捣密实。

防治措施:

1)混凝土配合比设计、计算和试验方法,应符合有关技术规定。

2)泵送混凝土配合比应根据泵的种类、泵送距离、输送管径、浇筑方法、气候条件等确定,并应符合《混凝土泵送施工技术规程》(JGJT 10—2011)规定。

3)应合理选用水泥强度等级,使水泥强度等级与混凝土设计强度等级之比控制在13~20之间。客观情况做不到时,可采取在混凝土拌和物中掺加混合材料(如粉煤灰等)或减水剂等技术措施,以改善混凝土拌和物的和易性。

4)原材料计量应建立岗位责任制,计量方法力求简便易行、可靠。水的计量,应用标准计量水桶,外加剂应用小台秤计量。

5)在混凝土拌制和浇筑过程中,应按规定检查混凝土组成材料的质量和用量,每工作班应不少于2次。

6)在拌制地点及浇筑地点检查混凝土的坍落度,每一个工作班至少2次。

7)在一个工作班内,如混凝土配合比受外界因素影响而有变动时,应及时检查、调整。

8)随时检查混凝土搅拌时间,混凝土延续搅拌最短时间。

(3)外加剂使用不当。混凝土浇筑后,局部或大部分长时间不凝结硬化,或已浇筑完的混凝土结构物表面起鼓包,或混凝土拌和物浇筑前坍落度过小,不易浇筑。采取以下防治措施。

1)施工前应详细了解外加剂的品种和特性,正确合理选用外加剂品种,其掺加量应通过试验确定。

2)混凝土中掺用的外加剂应按有关标准鉴定合格,并经试验符合施工要求才可使用。

3)运到现场的不同品种、用途的外加剂应分别存放,妥加保管,防止混淆或变质。

4)粉状外加剂要保持干燥状态,防止受潮结块。已经结块的粉状外加剂,应烘干碾细,过0.6mm筛孔后使用。

5)掺有外加剂的混凝土必须搅拌均匀,搅拌时间应适当延长。

6)尽量缩短掺外加剂混凝土的运输和停放时间,减小坍落度损失。

(4)混凝土强度不足或强度不均匀,强度离差大。

防治措施:控制好各种原材料的质量,要认真执行配合比,严格原材料的配料计量。

(5)轻骨料混凝土拌和物搅拌不匀,颜色不一致。

防治措施:要保证混凝土搅拌时,对拌和物搅拌的足够时间。

(6)混凝土拌和物坍落度不稳定。

防治措施:混凝土搅拌时严格计量,及时测定粗细骨料中含水率的变化,调整用水量。

(7)混凝土施工缝设置位置、形式及接缝处理不规范。

防治措施:混凝土浇筑前,首先根据规范或设计要求进行确定施工缝位置;施工缝处理做好专项处理方案或进行技术交底。

(8)匀质性差,强度达不到要求,混凝土试块抗压强度平均值低于0.85或0.9设计强度等级,或同批混凝土中个别试块强度值过高或过低,出现异常。采取以下防治措施。

1)水泥应有出厂质量合格证,并应加强水泥保管工作,要求新鲜无结块,过期水泥经试验合格后才能使用。对水泥质量有疑问时,应进行复查试验,并按试验结果的强度等级使用。

2)砂、石子粒径、级配、含泥量等应符合要求。

3)严格控制混凝土配合比,保证计量准确,及时测量砂、石含水率并扣除用水量。

4)混凝土应按顺序加料、拌制,保证搅拌时间和拌匀。

5)冻期施工应根据环境大气温度情况,保持一定的浇灌温度,认真做好混凝土结构的保温和测温工作,防止混凝土早期受冻。在冬期条件下养护的混凝土,在遭受冻结前,硅酸盐或普通硅酸盐水泥配制的混凝土,应达到设计强度等级的30%以上,矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土,应达到40%以上,但C10及C10以下的混凝土不得低于5MPa。

6)按施工验收规范要求认真制作混凝土试块,并加强对试块的管理和养护。

任务3.3.2 混凝土施工工程

1.主控项目

(1)结构混凝土的强度等级必须符合设计要求。用于检查结构构件混凝土强度的试件,应在混凝土的浇筑地点随机抽取。取样与试件留置应符合下列规定:①每拌制100盘且不超过100m3的同配合比的混凝土,取样不得少于一次;②每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时,取样不得小于一次;③当一次连续浇筑超过1000m3时,同一配合比的混凝土每200m3取样不得少于一次;④每一楼层、同一配合比的混凝土,取样不得少于一次;⑤每次取样应至少留置一组标准养护试件,同条件养护试件的留置组数应根据实际需要确定。

检验方法:检查施工记录及试件强度试验报告。

(2)对有抗渗要求的混凝土结构,其混凝土试件应在浇筑地点随机取样。同一工程、同一配合比的混凝土,取样不应少于一次,留置组数可根据实际需要确定。

检验方法:检查试件抗渗试验报告。

(3)混凝土原材料每盘称量的偏差应符合表3.8的规定。

表3.8 原材料每盘称量的允许偏差

注 1.各种衡器应定期校验,每次使用前应进行零点校核,保持计量准确。

2.当遇雨天或含水率有显著变化时,应增加含水率检测次数,并及时调整水和骨料的用量。

检验方法:复称。

检查数量:每工作班抽查不应少于一次。

(4)混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。同一施工段的混凝土应连续浇筑,并应在底层混凝土初凝之间将上一层混凝土浇筑完毕。

当底层混凝土初凝后浇筑上一层混凝土时,应按施工技术方案中对施工缝的要求进行处理。

检验方法:观察,检查施工记录。

检查数量:全数检查。

2.一般项目

(1)施工缝的位置应在混凝土浇筑前按设计要求和施工技术方案确定。施工缝的处理应按施工技术方案执行。

检验方法:观察,检查施工记录。

检查数量:全数检查。

(2)后浇带的留置位置应按设计要求和施工技术方案确定。后浇带混凝土浇筑应按施工技术方案进行。

检验方法:观察,检查施工记录。

检查数量:全数检查。

(3)混凝土浇筑完毕后,应按施工技术方案及时采取有效的养护措施,并应符合下列规定。

1)应在浇筑完毕后的12h以内对混凝土加以覆盖并保湿养护。

2)混凝土浇水养护的时间:对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,不得少于7天;对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土,不得少于14天。

3)浇水次数应能保护混凝土处于湿润状态;混凝土养护用水应与拌制用水相同。

4)采用塑料布覆盖养护的混凝土,其敞露的全部表面应覆盖严密,并应保护塑料布内有凝结水。

5)混凝土强度达到1.2N/mm2前,不得在其上踩踏或安装模板及支架。

(4)其他注意事项:①当日平均气温低于5℃,不得浇水;②当采用其他品种水泥时,混凝土的养护时间应根据所采用水泥的技术性能确定;③混凝土表面不便浇水或使用塑料布时,宜涂刷养护剂;④对大体积混凝土的养护,应根据气候条件按施工技术方案采取控温措施。

检验方法:观察,检查施工记录。

检查数量:全数检查。

任务3.3.3 混凝土现浇结构

3.3.3.1 外观质量

1.外观质量控制要点

现浇结构的外观质量缺陷,应由监理(建设)单位、施工单位等各方根据其对结构性能和使用功能影响的严重程度,按表3.9确定。

表3.9 现浇结构外观质量缺陷

现浇结构拆模后,应由监理(建设)单位、施工单位对外观质量和尺寸偏差进行检查,作出记录,并应及时按施工技术方案对缺陷进行处理。

2.主控项目

现浇结构的外观质量不应有严重缺陷。对已经出现的严重缺陷,应由施工单位提出技术处理方案,并经监理(建设)单位认可后进行处理。对经处理的部位,应重新检查验收。

检验方法:观察,检查技术处理方案。

检查数量:全数检查。

3.一般项目

现浇结构的外观质量不宜有一般缺陷。对已经出现的一般缺陷,应由施工单位按技术处理方案进行处理,并重新检查验收。

检验方法:观察,检查技术处理方案。

检查数量:全数检查。

3.3.3.2 尺寸偏差

1.主控项目

现浇结构不应有影响结构性能和使用功能的尺寸偏差。混凝土设备基础不应有影响结构性能和设备安装的尺寸偏差。

对超过尺寸允许偏差且影响结构性能和安装、使用功能的部位,应由施工单位提出技术处理方案,并经监理(建设)单位认可后进行处理。对经处理的部位,应重新检查验收。

检验方法:量测,检查技术处理方案。

检查数量:全数检查。

2.一般项目

现浇结构和混凝土设备基础折模后的尺寸偏差应符合表3.10、表3.11的规定。

表3.10 现浇结构尺寸允许偏差和检验方法

注 检查轴线、中心线位置时,应沿纵、横两个方向量测,并取其中的较大值。

表3.11 混凝土设备基础尺寸允许偏差和检验方法

注 检查坐标、中心线位置时,应沿纵、横两个方向量测,并取其中的较大值。

检查数量:按楼层、结构缝或施工段划分检验批。在同一检验批内,对梁、柱和独立基础,应抽查构件数量的10%,且不少于3件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不少于3间;对大空间结构,墙可按相邻轴线间高度5m左右划分检查面,板可按纵、横轴线划分检查面,抽查10%,且均不少于3面;对电梯井,应全数检查。对设备基础,应全数检查。

3.3.3.3 常见质量通病与预防措施

(1)蜂窝。

产生原因:混凝土一次下料过厚,振捣不实或漏振,模板有缝隙使水泥浆流失,钢筋较密而混凝土坍落度过小或石子过大,柱、墙根部模板有缝隙,以致混凝土中的砂浆从下部涌出而造成。

防治措施:混凝土一次下料厚度及振捣应符合《混凝土结构工程施工规范》(GB 50666—2011)规定。根据钢筋间距确定混凝土骨料规格,做好配合比。模板缝隙处理作为一道工序,要堵严。墙柱混凝土浇筑前先用与混凝土同配比的无石子砂浆铺浆不少于50mm厚。

(2)露筋。

产生原因:钢筋垫块位移、间距过大、漏放、钢筋紧贴模板、造成露筋,或梁、板底部振捣不实,也可能出现露筋。

防治措施:钢筋垫块按规定垫好,钢筋绑扎位置要保证不位移。混凝土振捣应防止漏振或过振。

(3)混凝土麻面、黏结。

产生原因:拆模过早或模板表面漏刷隔离剂或模板湿润不够,构件表面混凝土易黏附在模板上造成麻面脱皮。

防治措施:支模时应保证模板表面清洁干净,并刷好隔离剂。混凝土拆模严格按《混凝土结构工程施工规范》(GB 50666—2011)规定的时间进行。

(4)孔洞。

产生原因:是钢筋较密的部位混凝土被卡,未经振捣就继续浇筑上层混凝土。

防治措施:钢筋较密的部位采用小直径振捣棒,防止混凝土漏振。

(5)缝隙与夹渣层。

产生原因:施工缝处杂物清理不净或未浇底浆等原因,易造成缝隙、夹渣层。

防治措施:混凝土支模及浇筑前应将施工缝处混凝土或模板内的杂物清理干净,墙柱混凝土浇筑前先用与混凝土同配比的无石子砂浆铺浆厚度不小于50mm。

(6)墙体烂根。

产生原因:支模前在每边模板下口未找平,模板下口不严密,混凝土漏浆。

防治措施:支模前在每边模板下口抹找平层,保证模板下口严密。墙体混凝土浇筑前,先均匀浇筑5cm厚砂浆或减石子混凝土。混凝土坍落度要严格控制,防止混凝土离析,底部振捣应认真操作。

(7)洞口移位变形。

产生原因:浇筑时洞口两侧混凝土未对称、均匀进行浇筑、振捣。

防治措施:浇筑时应防止混凝土冲击洞口模板,洞口两侧混凝土应对称、均匀进行浇筑、振捣。模板穿墙螺栓应紧固可靠。

(8)梁柱接头几何尺寸不规则;上下柱错台。

产生原因:梁柱接头模板碎拼,未进行专项模板设计,加固不牢。上下楼层轴线定位放线有误差。

防治措施:梁柱接头模板应进行专项模板设计,采用定型模板,严禁碎拼,并加固牢靠。楼层放线应对不同层位进行复核,并有专人负责,防止误差积累或放错线。

(9)截面尺寸、垂直度、平整度、轴线位移超允许值过大。

产生原因:①混凝土浇筑后,表面仅用铁锹拍平,未用抹子找平压光;②模板未支承在坚硬土层上,或支承面不足,支撑松动,土层浸水,致使新浇筑混凝土早期养护时发生不均匀下沉;③混凝土强度未达到1.2MPa时就上人,使表面出现凹凸不平或印痕。

防治措施:①混凝土浇筑后严格按水平控制标志或弹线用抹子找平、压光,终凝后浇水养护;②模板、支撑应有足够的承载力、刚度、稳定性,支柱和支撑必须支承在坚实的土层上,有足够的支承面积,并防止浸水,以保证结构不发生过量下沉;③混凝土浇筑过程中,应经常检查模板和支撑情况,如有松动变形,应立即停止浇筑,并在混凝土凝结前修整加固好;④混凝土强度达到1.2MPa后,方可上人操作。

(10)位移、倾斜。基础、柱、墙以及预埋件中心线对定位轴线,产生一个方向或两个方向的偏移,或柱、墙垂直度产生一定的偏斜(称倾斜),其位移或倾斜值均超过允许偏差值。

产生原因:①模板支设不牢固或斜撑支顶在松软地基上,混凝土振捣时产生位移或倾斜。如杯口采用悬挂吊模法,底部、上口如固定不牢,常产生较大的位移或倾斜;②门洞口模板及预埋件固定不牢靠,混凝土浇筑、振捣方法不当,造成门洞口和预埋件产生较大的位移;③放线出现较大误差,没有认真检查和校正,或没有及时发现和纠正,造成轴线累积误差大,或模板就位时没有认真吊线找直,致使结构发生歪斜。

防治措施:①模板应固定牢靠,对独立基础杯口部分如采用吊模时,要采取措施将吊模固定好,不得松动,以保持模板在混凝土浇筑时不致产生较大的水平位移;②模板应拼缝严密,并支顶在坚实的地基上,无松动;螺栓应紧固可靠,标高、尺寸应符合要求,并应检查核对,以防止施工过程中发生位移或倾斜;③门洞口模板及各种预埋件应支设牢固,保证位置和标高准确,检查合格后,才能浇筑混凝土;④现浇框架柱群模板应左右均拉线以保持稳定;现浇柱预制梁结构,柱模板四周应支设斜撑或斜拉杆,用法兰螺栓调节,以保证其垂直度;⑤测量放线位置线要弹准确,认真吊线找直,及时调整误差,以消除误差累积,并仔细检查、核对,保证施工误差不超过允许偏差值;⑥浇筑混凝土时防止冲击门口模板和预埋件,坚持门洞口两侧混凝土对称均匀进行浇筑和振捣。柱浇筑混凝土时,每排柱子底由外向内对称顺序进行,不得由一端向另一端推进,以防止柱模板发生倾斜。独立柱混凝土初凝前,应对其垂直度进行一次校核,如有偏差应及时调整;⑦振捣混凝土时,不得冲击振动钢筋、模板及预埋件,以防止模板产生变形或预埋件位移或脱落。