浅析高性能混凝土施工质量控制

浅析高性能混凝土施工质量控制

高祥肖俊朋

中国葛洲坝集团基础工程有限公司湖北宜昌443000

摘要：本文通过对高性能混凝土施工质量控制体系建立及施工质量的全过程控制进行浅析，阐明了严格控制高性能混凝土形成的各个环节，进而确保生产出优良的高性能混凝土，以充分发挥其性能，保证工程质量。

关键词：高性能混凝土；施工质量；控制

1概述

高性能混凝土以其高强度、高工作性、高耐久性及较好的经济效益，在现代工程技术中得到广泛应用，越来越多的工程技术人员开始接触到高性能混凝土，但由于种种原因导致高性能混凝土出现严重的质量问题，给工程结构带来很大的安全隐患，甚至导致工程结构的坍塌，很大程度上是由于高性能混凝土生产设计与施工的分离、缺少科学的质量控制手段等原因引起的，造成重大的经济损失。所以，需要建立科学的质量控制体系来保证高性能混凝土的质量。要实现对高性能混凝土的质量控制，使其满足工程建设的需要，形成合格的建筑产品，就需要充分掌握高性能混凝土质量形成过程和影响其质量的各种因素。高性能混凝土的质量控制贯穿于原材料的选择、配合比设计、施工技术以及养护等各个环节，其质量控制就必须贯穿于高性能混凝土形成全过程，只有控制好高性能混凝土生产与施工各环节的质量，才能最终形成符合工程建设标准的产品。

2高性能混凝土施工质量控制体系

2.1高性能混凝土施工质量控制体系的建立

高性能混凝土的质量控制是通过系统科学的管理和先进的技术手段，设置质量控制点和关键环节，在其质量形成过程中进行严格的质量控制，保证混凝土的工作性、强度、耐久性等质量目标的实现。高性能混凝土与普通混凝土相比具有更高的工作性、耐久性和更好的经济效益要求，所以，高性能混凝土的质量控制要比普通混凝土更严格，必须对高性能混凝土的组成材料的选用、混凝土的配合比设计、搅拌、施工及养护等形成过程进行严格的质量控制，在传统质量控制方法基础上建立更科学、更适用的质量控制手段和程序，并对高性能混凝土的质量进行科学的评价。由于高性能混凝土的特殊要求性，传统混凝土质量控制体系已不能满足高性能混凝土质量控制，需要建立更全面、更适用的高性能混凝土质量控制体系，需要建立高性能混凝土关键质量控制点，在不同环节明确质量控制内容，使质量控制体系数据更完善。在高性能混凝土质量控制体系制定中根据其质量形成过程采取事前控制、事中控制和事后控制三个大环节，将质量控制内容和原材料选择、配合比设计、浇筑、施工、养护等过程进行明确的划分，建立了高性能混凝土质量控制体系，进一步明确了控制内容和环节，同时在质量控制体系中增设了高性能混凝土质量控制方案，为高性能混凝土的质量控制提供依据，同时体系中重视商品混凝土搅拌站的质量控制环节，避免质量控制只注重现场而忽视生产过程，只有通过系统的、全面的、全过程的质量控制，高性能混凝土的质量目标才能得以实现。

3高性能混凝土施工质量的事前控制

高性能混凝土的事前控制工作主要是制定合理适用的质量控制方案或计划、选择和使用优质混凝土组成材料和高性能混凝土的配合比设计三项主要工作，每个工作环节都要严格控制。根据工程环境、工程结构特征和设计图纸要求，制定详细的质量控制方案或计划，明确高性能混凝土质量控制目标，确定混凝土最优配合比设计方案，按照配合比设计选择和使用优质的组成材料。

3.1高性能混凝土质量控制方案的制定

通过对高性能混凝土质量控制过程的研究发现，由于高性能混凝土的生产和使用环节的分离，各家单位只是针对各企业的实际情况制定了相应的控制环节，而没有系统的质量控制方案，造成生产与使用的控制上不衔接。尤其是施工现场混凝土验收批次的划分和检测数量没有固定的选择依据，而且与商品混凝土供应单位标准不一致。对于商品混凝土供应单位而言，由于混凝土生产量大，需要供应不同的建筑工程，混凝土强度等级不一，对具体工程的检验批划分往往按照一次供应量来进行划分，对混凝土的强度评定一般采用统计法；而施工企业通常按照混凝土工程质量验收规范和监理实施细则来进行检验批次的划分，两种试块取样留置上取值有一定的差异，而且施工单位往往采用非统计法对每批混凝土的强度进行评定，在工程竣工验收时施工单位采用统计法对工程混凝土质量进行综合评价，作为混凝土质量合格判断的依据。

由于高性能混凝土质量控制计划的不全面，导致高性能混凝土质量离散型大，产生质量问题的几率大，所以高性能混凝土的质量控制计划在制定过程中，需要包含全过程的质量控制体系，制定全面统一的质量评价体系，在检验批次的划分、抽样检测的次数、试块留置数量做到统一，采用一致的质量评价方法。由于高性能混凝土质量控制的特殊性，应该由建设单位组织监理、施工、设计、混凝土供应单位和检测机构研究高性能混凝土质量控制方案，并由监理单位组织制定和全过程的监督，使高性能混凝土的质量控制有统一的控制依据。

3.2高性能混凝土组成材料的质量控制

高性能混凝土是由各种组成材料组合而成，与普通混凝土相比，其材料组成更加复杂，对组成材料的要求也比普通混凝土高，组成材料的质量优劣会直接影响高性能混凝土的质量。目前，对于混凝土组成材料的评价还只通过材料各自的检查结果来反应，难以用综合评价体系来衡量组成材料的质量情况。所以，在组成材料的选择和使用上更应严格把关，建立严格的检验标准，同时通过市场调查，全面收集材料供应情况，对原材料供应商进行信誉、资质等方面的综合评价，选择有质量保证的材料供应商。

1）.对水泥的质量控制

高性能混凝土在水泥选择时应按照工程环境、浇筑部位选择合适的水泥，并对水泥的各项性能指标进行检测，严格控制水泥的质量。在水泥性能检测上目前几乎没有进行全面的指标检测，只是通过个别指标的检查来定性水泥的质量，而且在水泥选择上，商品混凝土公司大多数采用的是硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，并没有根据工程的实际情况选择合适的水泥品种，一方面是由于这两种水泥性能相对稳定，容易控制；另一方面使用带外掺料的水泥会增加生产难度和技术成本，所以硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥在高性能混凝土中应用较多。同时由于商品混凝土公司生产混凝土工作量大，来不及对水泥各项性能进行检测，甚至只是简单的做了一些相容性检测就应用于混凝土中，给高性能混凝土带来极大的质量隐患。

因此，对高性能混凝土所使用的水泥，不能一味追求利润，而忽视其质量，一要根据工程特点选择合适的水泥品种；二要尽量采用同一厂家、同一品牌的水泥，控制水泥质量的离散型，同时对水泥的各项性能指标进行严格检测；三要选择信誉好、质量有保证的水泥供应商，建立长期合作关系，实现对水泥的质量控制。

2）.对骨料的质量控制

骨料在高性能混凝土中含量比较大，骨料的级配、粗细程度、强度等性能指标对高性能混凝土的强度、工作性能、耐久性有很大的影响。由于近年来建筑工程的快速发展，消耗了大量的砂石材料，造成可再生资源的匮乏，使得优质的骨料越来越少。现场使用的砂石普遍存在粒径单一、级配不良、含泥量大等现象，一些商品混凝土公司由于场地狭窄，无法进行骨料的合理搭配，而且大部分骨料采取露天堆放，骨料含水量变化较大，混凝土配合时没有严格按照实际骨料含水量进行计算，甚至有时骨料含水量过大，对高性能混凝土配合比造成影响。同时由于骨料的露天存放，造成阳光的暴晒，使用前只是对表面进行洒水降温，内部骨料温度过高，从而导致混凝土的强度、耐久性性能不良。

因此，对高性能混凝土所使用的骨料，骨料供应商要采取专门的技术措施进行除尘，保持骨料的洁净；骨料使用前要测定其各项性能指标，尤其是有害杂质含量不得超标；混凝土搅拌站要对级配不良的骨料进行掺配，形成不同级配的骨料；对高性能混凝土所使用的骨料进行封闭存储。

3.3高性能混凝土配合比设计的控制

高性能混凝土需要通过对组成材料的合理比例搭配，才能配制出符合工程技术要求的高性能混凝土产品，在配制过程中要根据工程环境、工程结构等，尤其是工程结构的使用年限，通过计算、试配、调整等步骤进行合理的配制。由于高性能混凝土的特殊要求性，高性能混凝土除了要满足基本的强度要求外，特别要注重高性能的耐久性设计，吴中伟院士也提出了要根据耐久性要求进行高性能混凝土配合比设计的基本思想和原则，体现了高性能混凝土对耐久性设计的要求。高性能混凝土在配合比设计过程中要遵循的总体原则是要具有合适的强度和耐久性满足结构功能的要求，要具有工程施工所需要的工作性和满足经济建设的需要，降低工程成本。

根据配合比设计基本思路和原则，在进行配合比设计时，要根据工程结构使用年限，充分研究工程所处环境各种因素对高性能混凝土耐久性的影响，同时要严格控制胶凝材料用量，尤其是水泥用量，根据工程环境合理选择胶凝材料，控制好水胶比和最小胶凝材料用量，保证混凝土的耐久性，同时根据高性能混凝土的强度和工作性要求选择合适的矿物掺合料和外加剂，采用复掺技术，保证高性能土的强度和工作性，确定出经济、质优的高性能混凝土配合比例。然后通过试配、调整、比较确定最优方案，以保证高性能混凝土的各项性能指标满足工程建设的需要。

4高性能混凝土施工质量的事中控制

高性能混凝土的事中控制主要集中在混凝土施工这个阶段，是高性能混凝土质量控制的关键环节，其主要工作是按照工程技术标准，在高性能混凝土生产和施工过程中进行检查，如产生偏差及时查找原因，并及时进行纠正，以保证高性能混凝土质量形成过程中的准确性。由于施工过程对高性能混凝土质量影响环节比较多，任何一个环节产生偏差，都会对高性能混凝土的质量留下隐患，造成重大损失，所以在高性能混凝土质量形成过程中要进行严格的生产和施工，加强质量检测和监督，确保高性能混凝土质量的形成符合工程技术要求。

高性能混凝土的质量控制的目的，是确保形成符合要求的建筑产品，高性能混凝土质量控制的关键环节就是工地现场混凝土的施工，这项工作主要环节包括人员、机具的准备、混凝土的浇筑、振捣、工作性评价、混凝土的养护等工作。高性能混凝土现场施工过程中质量影响因素多，经常会受到混凝土施工人员的技术水平和方法，以及施工设备和环境等因素的影响，致使混凝土出现这样或者那样的质量问题，造成经济损失。

由于施工过程中的质量控制关系到高性能混凝土最终产品质量，应当在施工过程中各环节采取严格的控制措施确保高性能混凝土的质量。首先，高性能混凝土在浇筑前，必须对模板、钢筋检验批进行检查验收，严格控制模板的整体稳定性、尺寸偏差、接缝、脱模剂和钢筋绑扎、保护层厚度等的质量，防止因模板和钢筋质量影响高性能混凝土整体质量，同时对高性能混凝土的坍落度和扩展度进行随机检测，工作性满足要求时才允许浇筑。高性能混凝土浇筑过程中，应尽量保证高性能混凝土一次性输送到浇筑部位，避免多次搬运造成混凝土产生分层离析，要控制好混凝土下落高度，避免在下料过程中接触冲击密集钢筋，以免产生离析，同时保证浇筑混凝土的密实性，在高性能混凝土振捣时，振动棒应均匀、等间距地垂直插入，确保不漏振、不过振，以高性能混凝土停止下沉、不冒气泡，开始出现轻微泛浆时停止振动，并及时做好混凝土表面的收面抹平，在混凝土浇筑过程中，施工单位技术负责人和监理工程师要在场全程旁站，监督混凝土的浇筑过程，发现问题要立即采取措施，严格控制混凝土浇筑质量，施工单位材料取样员要在监理工程师的见证下进行混凝土的取样检测工作，随机留置混凝土试块，数量要适当加大样本容量。混凝土浇筑完毕后，要立即进行高性能混凝土的养护工作，先进行保湿养护，再进行湿润养护工作，确保高性能混凝土表面保持湿润，养护时间不少于14天，使高性能混凝土在良好的环境中凝结硬化，保证其强度和耐久性能。当高性能混凝土达到拆模条件后，才可进行模板拆除工作，并尽量选择在天气良好时进行拆模，模板拆除过程中要避免操作不当引起的质量问题，严禁未达到拆模强度时进行模板的拆除。

5高性能混凝土施工质量的事后控制

高性能混凝土施工质量的事后控制工作主要是混凝土分项工程的质量验收和合格评定，也是高性能混凝土质量控制的最后一项工作，高性能混凝土分项工程合格判别要求是其所包含的的检验批要全部合格，即在每次混凝土浇筑时留置试块的强度和混凝土的工作性、耐久性均符合要求，检验批试块质量往往通过同条件下28天的抗压强度平均值和混凝土强度标准值来对比。高性能混凝土的分项工程验收时，由于耐久性的质量控制是包含在混凝土配合比设计过程中，在验收时采用强度评定来进行最终的评定，通过对前期混凝土检验批试块抗压强度值来进行混凝土最终质量评定，而目前高性能混凝土全面质量评定还没有制定统一方法，还是采用传统混凝土强度评定标准来进行评定，最终结果反映整体混凝土质量情况。由于高性能混凝土的质量评定工作是在混凝土浇筑形成后，主体结构分部工程验收前进行，如果整体混凝土质量评定不合格，需要消耗大量的人力、物力和财力进行弥补，造成极大的经济损失，所以，在高性能混凝土的质量控制全过程中，质量控制工作重点要在事前和事中进行控制。

6小结

由于高性混凝土是结构工程的主要组成部分，其质量优劣会直接影响工程结构的使用年限，同时由于高性能混凝土使用时间还不很长，还没有全面应用，部分落后地区甚至还没有出现高性能混凝土，因此在使用过程中难免会产生或多或少的质量问题，所以对高性能混凝土的质量控制必须予以高度重视。只有严格控制好高性能混凝土形成的各个环节，才能生产出优良的高性能混凝土，充分发挥其性能，保证工程质量。

参考文献：

[1]赵成铭，赵铁.高性能混凝土的现状与特点【J】.青岛：青岛建筑工程学院学报，16（2）：77-81.

作者简介：

高祥，工程师，湖北宜昌人，1983年9月生，大学本科，水利水电工程专业，中国葛洲坝集团第一工程有限公司，长期从事水利水电工程施工技术管理工作，2肖俊朋，助理工程师，湖北宜昌人，1991年10月生，水利水电建筑工程专业。