监理对现场拌制混凝土质量的控制

混凝土是由水泥、砂、石和水拌合后，水泥水化反应形成凝胶，将砂、石胶结而成具有一定强度的固体复合材料。水泥浆将砂、石牢固地胶结为一整体，使混凝土具有所需的强度、耐久性等性能。由于混凝土的配合比及骨料级配等的不同，在有些混凝土中，水泥砂浆的含量超过骨料之间的空隙，粗骨料之间互不接触。而有些混凝土中，粗骨料用量较多，骨料之间的水泥相对较少，甚至在骨料之间出现孔洞。从微观上看，由于混凝土中各种材料分布不均匀，有些区域是致密的，而有些区域则是多孔的。所以，混凝土在受力前就存在微裂纹，当混凝土受力后，在微裂纹处产生应力集中，使这些微裂纹不断扩展、逐渐汇合连通，形成较大裂缝而使混凝土破坏。因此，监理工程师应对普通混凝土的原材料如水泥、砂、石、掺合料、外加剂及拌合水逐一按质量检验标准进行检验，使之符合使用标准。对于细骨料要重点检查其质地、级配、细度及含泥量；对粗骨料，要重点检查其质地、级配、针片状颗粒含量、最大粒径及含杂质量。对外加剂应重点检测质量是否符合相应的标准。1水泥质量控制⑴水泥生产厂家的选择。使用的水泥应优先采购旋窑生产的合格产品，如立窑生产的水泥应认真检验其组成及主要指标后使用。对进场水泥在检验生产厂家和保证资料时重点查看氧化镁、二氧化硫含量及初凝时间；水泥产品的安定性是一项重要的指标，出厂检验报告中任一项不合格均为废品应禁止使用。⑵水泥进场时的检验。在出厂合格证齐全和化验单符合相应标准的基础上，监理工程师还需核验进场水泥是否与质保资料相符合，包装标志是否齐全，水泥是否错进或混进，有否受潮结块现象。在认真检查合格后，督促施工单位按批抽样送检，检验项目全部合格后，方可准予拌制混凝土。对于甲方提供的水泥，监理工程师也不能放松其核检。同时还应根据混凝土工程的特点和所处的环境条件综合考虑选择水泥，对水泥强度一般应是混凝土强度等级的1.5～2.0倍。⑶水泥的堆放管理。在许多建筑工地施工现场，会有不同品种的水泥存放，为避免建筑施工现场由于操作人员责任性差，保管不严格，造成混合乱用，或在施工过程中因某种水泥短缺而工程又不能停止，便将不同品种水泥进行补充等情况。要对不同品种的水泥分别堆放，并对水泥的品种类别、适用范围、结构物环境进行具体分析才可使用，防止造成质量事故。2骨料质量控制⑴粗骨料的选择。混凝土的组成材料中骨料所占的体积在75%以上，它是混凝土最主要的组成材料之一,骨料不仅构成了结构体的骨架，更重要的是决定着构件的力学性能、安全性和耐久性。一般认为骨料的渗透性要比水泥浆体低，而实际上某些骨料的渗透系数与水泥浆体的渗透系数相差不大。当骨料的孔隙率达10%时，其渗透性比水泥浆体还要高得多，选用低渗透骨料用于防水混凝土的施工是十分必要的。骨料的粒径大小也影响着混凝土的抗渗性，骨料粒径较大时更容易在粘结界面上产生较大裂缝，另外在凝结硬化过程中骨料不收缩，包裹的水泥浆体产生不同收缩，颗粒越大收缩值越大，形成的裂缝也多，必然导致抗渗性的下降,最终导致混凝土结构的破坏。由于骨料多数是就地取材，因而材质的差异较大，是较好的建筑工程用石材，在选材时应注意无风化、水锈、溶蚀等情况，石材的强度应满足要求，控制粗骨料的最大粒径和颗粒级配，减少针、片状颗粒含量。对于中低强度的大体积混凝土，习惯上选择大粒径的骨料或添加20%～25%的毛石用以降低水化热和降低成本，但通过对以往工程的质量回访发现：粒径过大会造成混凝土孔隙率增大，尤其添加毛石后混凝土内部结构不均匀，界面裂缝较大，抗渗性极差，易造成混凝土受侵蚀耐久性降低。⑵细骨料的选择。对细骨料的选择要注意以下几点：山砂、河砂等天然砂是建筑工程中的主要用砂，但应控制泥和有机质的含量，人工砂中含有较多的片状颗粒及细粉，且成本较高，配制混凝土时应根据当地的实际情况，尽量选择天然砂作为施工用砂，如天然砂的自然级配不符合要求时，可将山砂、河砂和人工砂按一定比例掺合使用，并选择合理砂率进行混凝土的配制。工程施工中，应采用杂质少、级配好、粒径适中的粗骨料，并采用坚固性好的粗、细骨料。3配合比控制混凝土配合比的控制是不容忽视的，往往先严后松，质量不稳定情况时有发生，对配合比的控制还应根据设计规定有关要求及工程结构混凝土的特点，确定相应的材料选择。如C15混凝土的水灰比通常采用0.68，但由于混凝土结构多采用人工浇筑，混凝土塌落度仅为3cm左右，水泥用量仅为规范规定的最小水泥用量250kg/m3，在水灰比不变的情况下，混凝土拌合物的用水量过小，水泥浆的数量不足以很好地包裹骨料的表面，使混凝土拌合物的粘聚性和保水性降低，使得混凝土拆模以后，在构件阳角处常常发生缺角掉边和石子外露现象，影响混凝土的外观质量和耐久性。而用水量过多，会产生流浆、泌水、离析和分层等现象，同样使混凝土拌合物的粘聚性和保水性降低，并易产生崩塌现象，混凝土强度和耐久性降低。故采用较小的水灰比，并限制最大水灰比和最小水泥用量，以保证混凝土的孔隙率较小。混凝土拌合物的用水量应严格控制，以满足拌合物流动性为准。对现场拌制的混凝土，监理工程师应要求施工单位对现场原材料抽样，送有资质的试验单位进行试样试验及混凝土配合比的设计试配，同时还应审查出具的试配后的混凝土性能，当确实符合工程所需混凝土的性能后，则可予以施工。在施工过程中也应抽查实际配制情况，避免在配制过程中出现任意性。4外加剂的控制在实际施工中，由于外加剂本身的质量效果，或由于外加剂品种选择不当，以及水泥对外加剂的适用性等问题，产生质量问题的现象时有发生。所以，在应用普及外加剂的同时，应采取有效措施，加强对外加剂产品质量的管理。监理工程师必须重视对外加剂的质量控制。首先检查外加剂的生产厂家是否有生产许可证；在核验质保资料时，检查是否有法定检测单位出具的有效期内掺用指标报告；其次，在外加剂的使用前，要做有关实际效果的试验，以确定外加剂与使用水泥是否达到设计要求，这是防止误用或错用的保证。目前，工程中经常使用的外加剂多为木质素磺酸钙（简称木钙），因其原料广、成本低，广泛用于混凝土工程作为缓凝引气减水剂，使用木钙时，应严格控制掺量，一般为0.2%～0.3%。使用该剂后，在混凝土拌合物流动性和水泥用量不变的情况下，可减少用水量10%，28d强度提高10%～20%，并可使混凝土的抗冻性、抗渗性等耐久性有明显提高。但掺量过多，会使缓凝作用延长，混凝土甚至几天都不硬化，且含气量增加，混凝土强度下降。冬季施工或气温低于5℃时，要与早强剂复合使用，不宜单独使用。5混凝土施工中的质量控制对于量大的现场配制混凝土，监理工程师在每次拌制前根据进场砂石料的检验情况，将试验室配合比换算成施工配合比，再进行计算出每拌合盘各原材料的用量，抄写在牌上；要求施工单位严格计量，拌和机上的进水表提前校验，不允许凭感觉加水；对水泥应散装称量，外加剂更应称量准确；对量较大的砂石不得在小推车上划线计量，坚持每车称量；应不定期的抽查拌合物的坍落度、和易性等；按规定督促混凝土强度试块的取样。采用机械搅拌可使拌合物的各种材料分布更加均匀，特别是对水灰比较小的混凝土拌合物，在其它条件相同时，采用机械搅拌的混凝土与采用人工搅拌的混凝土相比，强度可提高约10%。采用机械振捣成型时，机械振捣作用可破坏水泥的凝聚结构，降低水泥浆体的粘度，从而提高混拌合物的流动性，有利于获得致密结构，这对水灰比小的混凝土或流动性小的混凝土尤为重要。混凝土浇筑前，监理工程师应对其浇筑方法程序、浇筑的强度要有严格的控制。明确水电供应的保证措施；各环节岗位人员的配备安排；振动工具、数量是否满足本次浇灌的需求；尤其是模板的支撑和刚度、外形尺寸的准确将直接影响结构的外观合格程度；对已绑扎到位钢筋品种、数量及保护层是否合格，密集部位可否振捣不出现问题，监理工程师必须详细做出记录。在浇筑过程中，还应经常抽查拌合物的性能，及时调整配合比；振动棒的走向及布料厚度要明确控制，不允许把振动棒作为布料工具使用，振捣必须到位，防止漏振、过振；同时在施工过程中严格遵循工艺流程，按顺序浇筑，保持分块，分层搭接，不形成冷缝，在初凝前浇接；对试块制作及抽样数量按比例进行，并做好试块的养护。