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預拌（商品）混凝土質量問題及技術控制措施

發布時間：2014-08-09

  預拌（商品）混凝土質量問題及技術控制措施
      預拌混凝土也稱商品混凝土，其特點是集中拌制、商品化供應。近三四年來，攪拌站在中小城市猶如雨后春筍般發展起來，由于人們對預拌混凝土還不是十分了解和熟悉，施工中仍然以現場攪拌混凝土來看待商品混凝土，在實際工程使用過程中，存在一些技術上的爭議常引起生產和使用單位之間的糾紛，在一定程度上對預拌混凝土的發展起到阻礙作用。筆者現根據自己的實踐對預拌混凝土的質量問題進行分析探討。

      1、混凝土的強度問題
      預拌混凝土具有商品的特性，是“半成品”，從出廠開始至形成最終產品需較長時間(如通常以28天強度作質量驗收)，其產品的最終形成必須依靠攪拌站與施工單位的相互配合，質量結果不能在出廠時馬上準確地檢測出來。在實際應用中只要混凝土試件強度不合格，使用單位往往認定是攪拌站的責任，這種觀點比較偏頗，其原因分析如下：
      1.1 現場與規范要求相差大
      混凝土規范中對混凝土強度試驗有嚴格的試驗規程和統一的養護條件，但絕大多數施工單位不具備這些條件。首先取樣不規范，按預拌混凝土標準要求從攪拌車卸料的1/4～3/4之間取樣，每次取樣不少于0.02m3，但施工單位用未經上崗培訓的民工取樣，往往車一卸就取樣且取量也不夠，缺乏代表性；其次是養護條件不符合標準要求,幾乎所有的施工現場都不設標養室，只是臨時砌一池子或焊一籠子(防止私自調換)在自然環境下養護，試件的強度受氣候影響很大；第三，為便于操作隨意在混凝土拌合料中加水，加水后再取樣，混凝土水灰比失去意義使強度偏低。
      1.2 強度統計的問題
      混凝土強度具有較大的離散性，在混凝土強度檢驗評定標準(GBJ107-87)中明確規定，混凝土強度應分批進行統計評定。對預拌混凝土站、預制混凝土構件廠和采用現場攪拌混凝土的施工單位，應按標準規定的統計方法評定混凝土強度；對零星生產的預制構件的混凝土或現場攪拌批量不大的混凝土，才按非統計方法評定。按GBJ107-87標準的規定，大批量混凝土按相近配合比生產的預拌混凝土允許有5%的試件小于標準值，允許的最小強度值要根據留樣組數來確定。當留樣組數在1～9組時，允許最小值是0.95倍標準值；當留樣組數在10～14組時，允許最小值是0.90倍標準值；當留樣組數大于15組時，允許最小值是0.8倍標準值。
      在實際工程中，混凝土強度的統計規定并不為多數使用單位所認識，執行最好的也是應付資料檢查。當某一組時間強度小于標準值時(即使大于允許最小值)，常常被視為不合格，這是一種概念上的錯誤。如果要求所有留樣試件強度都大于標準值，將會造成太大的強度富余量，對混凝土的耐久性造成潛在的隱患。如C30混凝土要求所有留樣的試件強度都大于30MPa，這是實際混凝土的強度等級已超過C35的要求，即正好超過一個強度等級。正是沒有按統計法進行強度統計，從而使混凝土預拌站不得不加大混凝土的富余量，這就是預拌混凝土往往超過強度過多的原因，對混凝土的開裂和耐久性造成不利的影響。
      1.3 回彈及鉆芯取樣評定強度問題
      當建設部門或質量監督部門懷疑混凝土強度不合格時，通常的做法是對混凝土構件進行非破損的回彈或鉆取芯樣評定，國家制定了相應的標準和規程。但這兩種方法評定都存在一些爭議問題。
      1.3.1 回彈法

      檢測建筑構件強度主要依據是回彈—強度曲線。目前采用的測強曲線主要是根據現拌混凝土強度與回彈值規律建立起的全國統一曲線。由于全國混凝土原材料、攪拌工藝有極大的地區差異性，使用全國統一曲線進行回彈評定其推定值與真實值相差較大。尤其預拌混凝土摻入粉煤灰及外加劑，將產生較大的偏差。經對試件用回彈法測試和破型試驗發現，回彈結果較標準成型試件強度低20%～30%。因此，各地區應盡快建立本地區回彈曲線，方可客觀測定混凝土強度。
      1.3.2 鉆芯法
      鉆芯法較能準確反映混凝土構件的實際強度，但取樣后如何評定混凝土的實際強度是否合格存在一些不同認識。主要問題是標養與現場養護對混凝土強度影響方面。據建科院結構所對使用墻板的取芯表明，齡期28d的芯樣強度換算值也僅為標準強度的86%、為同條件養護試塊的88%。
      要處理好商品混凝土強度問題的不同意見，一是預拌混凝土必須加強生產全過程的質量控制，保證混凝土有足夠的富余量；二是通過培訓來提高建設和主管部門的認識，嚴格按規范要求進行取樣、成型、養護和試驗評定；三是對有爭議的規范條文應有主管部門或專業協會專家論證，合理解決有爭議的問題。
      2、預拌混凝土裂縫問題
      裂縫是最常見的質量通病，與現場攪拌混凝土相比商品混凝土的裂縫更加受到工程人員的關注。預拌混凝土的裂縫主要有大面積樓板產生的裂縫，多出現在混凝土初凝前；多發生在梁板交接處、厚度突變處和梁板鋼筋的上部，初春和炎熱季節最容易出現；地下室墻板裂縫的產生較有規律，即在墻體沿長度方向接近均勻的垂直裂縫，大多在拆模前已形成；混凝土路面也容易出現不規則的縱向、橫向裂縫。目前施工單位普遍認為商品混凝土裂縫出現的機會比現場攪拌混凝土出現的機會要大的多。筆者認為，裂縫雖多，正確判斷至關重要，是施工所致，還是自然屬性使然；是有害于結構安全，還是無害于房屋使用。還應注意區分兩個方面的問題，一是裂縫產生的原因和責任區分；另一個是預防裂縫應采取如何技術措施，否則將會出現推諉扯皮，造成對工程不利的局面。
      2.1 預拌混凝土出現裂縫的三種類型：
      2.1.1 應力裂縫
      混凝土澆筑后，緩慢凝結，由于水泥的水化反應，內部溫度升高，逐漸產生硬度，在硬度向外擴散的過程中，產生了拉應力，而混凝土初期抗拉強度較低，小于拉應力，于是在混凝土表面出現了不規則的微小裂縫。
      2.1.2 干縮裂縫
      就理論而言，混凝土配合比中的用水量能夠滿足水化應的需要。但由于天氣炎熱或氣候干燥，混凝土中的水分蒸發很快，導致水化反應受到阻礙。混凝土抗拉強度增長緩慢，表面收縮增大，產生了微裂縫，在實踐中觀察，當樓板厚度為18厘米或30厘米時，裂縫很少，如果是12厘米的樓板，則裂縫相對多些。
      2.1.3 界面裂縫
      混凝土是粗細骨料和膠凝材料組合而成的復合材料，水泥石與骨料界面結合的過渡區是混凝土的薄弱部位，在此處存在的應力集中，收縮壓力和較低的粘貼力使混凝土表面產生間斷的、不連續的微裂縫。
      2.2 預拌混凝土裂縫原因及預防措施：

      2.2.1 大面積現澆板、路面結構
      新澆筑的混凝土，在終凝硬化前，是基本沒有強度的。在不采取覆蓋保水措施的情況下，表面水分將不斷蒸發，內部水分通過泌水作用遷移到表面進行補充，這對提高混凝土密實度和減小實際水灰比是有一定好處的。但是，一般混凝土面板厚度僅有十多厘米，但表面積大，加上風大使混凝土表面極易蒸發，內部水分通過泌水作用遷移到表面，表面水分蒸發的速度超過了內部水分向表面遷移補充的速度，從而產生混凝土收縮裂縫；另一方面，由于商品混凝土摻加了粉煤灰及緩凝減水劑，延緩了混凝土水化反應過程，延長混凝土初凝及終凝時間，水分的大量蒸發缺乏應有的水分補充，是造成裂縫出現的另一重要原因。
      收縮裂縫的控制主要在于控制濕度的變化，使結構、構件具有相對穩定的濕度，為此，可采取以下措施：①加強混凝土的早期養護，混凝土澆筑完后，裸露表面應及時用草墊、草袋或塑料薄模覆蓋，并灑水濕潤養護。在氣溫高、濕度低、風速大的天氣要及早覆蓋、噴水霧養護，并適當延長養護時間。②加強混凝土表面的抹壓，但應避免過分抹壓。③采用密封保水方法，如在混凝土表面噴養護劑或覆蓋塑料薄膜，使水分不易蒸發，或采用其他減少空氣流動(如設擋風墻、罩等)、延緩混凝土表面水分蒸發的辦法。
      2.2.2 墻板結構
      對于墻板混凝土成型至拆模前，一直處于模板的封閉之中，外界水分無法交換補充，拆模時常看到垂直裂縫，這是由于自身收縮和溫度收縮引起的。當采用較小水灰比生產時，薄壁處及薄弱部位最容易開裂，這時由于混凝土自收縮與混
      凝土降溫引起的熱收縮相互疊合，產生較大拉應力，而此時混凝土的強度還很低不能抵抗這種拉應力而產生開裂。
      根據工程實踐經驗，筆者認為采取以下兩種措施較為可行：一是對于地下薄壁剪力墻，商品混凝土攪拌站應適當加大水灰比，減少外加劑的用量，以彌補水化游離水分的不足；二是適當掌握墻體模板的拆除時間，對于低強度(C30)混凝土由于水化熱引起的絕對值不會很高拆模可以早一些；對于強度較高的混凝土，在混凝土終凝后松開模板支撐，從板縫中澆入水養護，養護到一定強度再拆除模板，然后用草簾或麻袋在側面保溫又保濕，只有這樣才能減少因干縮和熱收縮引起的裂縫，減少地下室墻板開裂的機會。
      總之，預拌混凝土有其固有的規律性，施工單位應按照事物的內在屬性來對待和處理，也許是減少預拌混凝土開裂的最好方法。
      3、結束語
      商品混凝土具有許多現場攪拌混凝土無可比擬的優點，是顯而易見的，能夠代表先進的生產力。在我們中小城市尚屬發展和完善階段，對待商品混凝土出現的強度及裂縫問題，商品混凝土生產單位與施工單位應積極配合，以發展的眼光進行預防和控制。

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