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混凝土施工,看似简单,实则暗藏玄机,一不小心就可能踩到“雷”,这些违规行为却可能给混凝土质量带来严重影响。轻则返工修补,重则影响结构安全。
01
随意加水:在混凝土施工过程中,严格遵守相关标准和规范是确保工程质量的关键。GB/T14902-2012《预拌混凝土》标准中的7.5.2条明确规定:“搅拌运输车在装料前应将搅拌罐内的积水排尽,装料后严禁向搅拌罐内的混凝土加水”。然而,在实际施工中,仍有部分施工人员无视这一规定,为了图方便或减轻工作强度,私自向混凝土拌合物中加水,这种行为对混凝土质量产生了严重的负面影响。
(1)随意加水的原因及表现:
部分施工人员为了便于混凝土的泵送,减轻摊平过程中的阻力,选择直接向泵斗或罐筒内加水。更有甚者,在不观察来料干稀程度的情况下,直接放上水管边加水边浇筑。这种随意加水的行为不仅违反了施工规范,而且对混凝土的性能造成了极大的损害。
(2)加水对混凝土性能的影响:
向混凝土拌合物内加水,会直接导致混凝土的水胶比增大。水胶比是影响混凝土强度和耐久性的关键因素之一,水胶比越大,混凝土的最终强度越低。当水胶比超过一定限度时,混凝土的强度将无法达到设计要求,无法通过验收。此时,施工企业只能采取加固补强等措施进行补救,严重时甚至需要推倒重来,这无疑给施工企业带来了巨大的经济损失。
(3)规范要求及应对措施:
为避免随意加水行为的发生,国家标准明确规定,严禁向混凝土拌合物内加水。当混凝土拌合物的坍落度偏小时,可以请罐车驾驶员按照其公司的技术交底加入适量的外加剂调整坍落度,以便于泵送施工。施工企业应加强对施工人员的培训和教育,提高其对施工规范的认识和执行力度,确保混凝土施工过程中的质量控制。
02
超高浇筑+延时振捣:在混凝土施工过程中,尤其是针对竖向尺寸较大的结构物,合理的浇筑与振捣工艺是确保混凝土质量的关键。GB50164-2011《混凝土质量控制标准》中的6.6.9条明确规定:“浇筑竖向尺寸较大的结构物时,应分层浇筑,每层浇筑厚度宜控制在300~350mm;并可多安排振捣棒,应边浇筑混凝土边振捣,宜连续成型”。然而,在实际施工中,部分工地未能严格遵守这一规定,导致了一系列质量问题的出现。
(1)超高浇筑的具体表现及危害:
部分工地在浇筑竖向结构物时,未能按照规范要求进行分层浇筑。例如,有的工地将浇筑层厚度设定为1.5米,甚至在进行墙和梁板同时浇筑时,一次性将墙体浇筑至板顶。这种超高浇筑的做法,不仅增加了施工难度,而且容易导致混凝土在浇筑过程中出现离析现象,影响混凝土的均匀性和密实性。
此外,个别施工人员由于缺乏泵送混凝土浇筑的经验,在浇筑过程中未能合理安排振捣工作。在前边浇筑的人员不顾及后边振捣人员是否能赶得上,导致振捣棒偏少,振捣速度较慢。这使得浇筑与振捣的距离逐渐拉大,加之浇筑温度较高,混凝土坍损较快。当浇筑20分钟后进行振捣时,混凝土已经不容易振实,振捣棒拔出后会留下孔洞。此时才意识到需要停止前边的浇筑工作,但已经造成了质量隐患。拆模后,该段墙体出现了多处空洞、露筋或蜂窝麻面等质量问题。
(2)超高浇筑导致胀模及振捣不实原因:
超高浇筑容易造成胀模现象,这是因为混凝土在浇筑过程中产生的侧压力较大,若模板支撑体系不牢固或振捣不及时,就容易导致模板变形或位移。一旦胀模发生,混凝土表面就会出现不平整、错台等问题,严重影响混凝土的外观质量。
同时,超高浇筑若不能随浇筑随振捣,就很容易出现振捣不实的情况。振捣不实会导致混凝土内部存在空洞、气泡等缺陷,这些缺陷会降低混凝土的密实性和强度,增加混凝土裂缝的风险。在振捣不实的情况下,混凝土中的骨料和水泥浆体不能充分结合,形成松散的结构,从而影响混凝土的整体性能。
(3)规范要求及应对措施:
为避免超高浇筑和延时振捣带来的质量问题,应严格遵守GB50164-2011《混凝土质量控制标准》中的相关规定。对于浇筑高度在3米以内的墙体,可以分两层进行浇筑;若泵送混凝土的和易性较好,容易振捣密实,可以将分层高度提高到1000~150mm。在实际施工中,应根据混凝土的浇筑速度和振捣能力合理安排浇筑和振捣工作,确保振捣棒能够及时跟上浇筑进度。
当振捣速度跟不上浇筑速度时,应立即停止浇筑作业,待振捣人员跟上来后再继续浇筑。这样可以避免混凝土在浇筑过程中出现离析、泌水等问题,保证混凝土的均匀性和密实性。同时,要加强施工现场的管理和协调,确保各工种之间的配合默契,提高施工效率和质量。
03
混凝土超时等待:在混凝土施工过程中,混凝土拌合物从搅拌机卸出后到浇筑完毕的延续时间是一个关键因素,它直接关系到混凝土的质量和性能。GB50164-2011《混凝土质量控制标准》中6.6.14条对此作出了明确规定:混凝土拌合物从搅拌机卸出后到浇筑完毕的延续时间不宜超过表6.6.14的规定。具体而言,当气温≤25℃时,延续时间不宜超过150分钟;当气温>25℃时,延续时间不宜超过120分钟。然而,在实际的工地施工中,特别是在浇筑构造柱或二次结构时,这一规定往往未能得到严格遵守。
(1)混凝土等待时间过长的现状及危害:
在许多工地,混凝土拌合物的等待时间常常超过180分钟,甚至有时会超过300分钟。这种现象在夏季尤为严重,因为高温会加速混凝土的初凝过程。当混凝土等待时间过长时,其工作性能会显著下降,表现为坍落度损失、泌水率增加、粘聚性变差等。这些问题不仅会影响混凝土的浇筑质量,还可能导致混凝土强度不足,从而影响整个结构的承载能力和耐久性。
特别是在夏季高温条件下,混凝土拌合物的初凝时间会大大缩短。超过3小时的混凝土已经很难保证其良好的工作性能,即使通过外加剂的调节也无法完全恢复其初始状态。有些工地为了图方便,直接在混凝土中加水调稀后再进行浇筑。这种做法不仅违反了施工规范,而且会进一步降低混凝土的强度和耐久性,给工程质量带来严重隐患。
(2)规范要求及理论依据:
GB50164-2011《混凝土质量控制标准》之所以对混凝土的等待时间作出严格规定,是基于混凝土的水化反应机理和工程实践经验。混凝土拌合物中的水泥在与水接触后会发生水化反应,生成水化硅酸钙(C-S-H)凝胶、氢氧化钙(Ca(OH)₂)等水化产物。这些水化产物在混凝土的凝结和硬化过程中起着关键作用。
然而,水化反应是一个动态过程,受到温度、湿度、时间等多种因素的影响。当混凝土拌合物在施工现场等待时间过长时,水泥的水化反应会持续进行,导致混凝土中的自由水逐渐减少,坍落度损失加剧。同时,混凝土中的水分蒸发也会带走一部分水泥水化所需的水分,进一步影响混凝土的凝结和硬化过程。
此外,混凝土在等待过程中还可能受到外界环境的污染,如灰尘、油污等杂质的侵入。这些污染物会与混凝土中的水泥和水化产物发生不良反应,降低混凝土的强度和耐久性。
(3)应对策略及管理措施:
为避免混凝土在工地等待时间过长带来的质量问题,应采取以下应对策略和管理措施:
1. 合理安排浇筑计划
工地材料员在计划浇筑零星工程时,应根据浇筑速度和标准规定的延续时间来确定每一车的运输方量。避免一车运输过多,造成混凝土在现场长时间等待。同时,要根据天气情况和施工进度合理安排浇筑时间,尽量避免在高温时段进行混凝土浇筑。
2. 加强施工现场管理
施工现场应设立专门的混凝土浇筑指挥人员,负责协调混凝土的供应和浇筑工作。确保混凝土拌合物在规定的时间内完成浇筑,避免出现等待时间过长的情况。同时,要加强施工现场的巡查和监督,及时发现和纠正违规行为。
3. 采用技术措施
对于不可避免的长时间等待情况,可以采取一些技术措施来缓解混凝土的工作性能损失。例如,使用缓凝剂延长混凝土的初凝时间,或在混凝土中添加适量的保水剂,减少水分蒸发。但这些技术措施必须在专业人员的指导下进行,并确保不影响混凝土的最终强度和耐久性。
4. 加强人员培训
加强对施工人员的培训和教育,提高其对混凝土施工规范和质量控制的认识。使施工人员充分认识到混凝土等待时间过长带来的危害,自觉遵守相关规范和标准,确保混凝土施工质量。
04
养护太差:在混凝土施工过程中,养护环节是确保混凝土质量和性能的关键步骤。GB50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》中7.4.7条对混凝土养护提出了明确要求:“应在混凝土浇筑完毕后的12小时以内对混凝土加以覆盖并保湿养护;采用浇水方法时,浇水次数应能保持混凝土表面处于湿润状态,不得少于7d;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,并应保持塑料布内有凝结水;混凝土强度达到1.2N/mm²前不得在其上安装模板或吊放较重的钢筋或架管等重物”。然而,在实际施工中,部分施工单位未能严格遵守这些规定,导致混凝土养护质量参差不齐,严重影响了混凝土的强度和耐久性。
(1)养护不当的现状及危害:
1. 养护意识淡薄
部分施工单位对混凝土养护的重要性认识不足,缺乏专业的养护人员和科学的养护方案。在施工现场,常常可以看到混凝土浇筑后无人问津,任由其自然干燥。这种做法不仅违反了施工规范,而且会导致混凝土表面水分迅速蒸发,影响混凝土的正常水化反应。
2. 养护措施不到位
在实际施工中,一些施工单位虽然采取了养护措施,但往往流于形式,未能达到预期效果。例如,采用浇水养护时,浇水次数不足,无法保持混凝土表面持续湿润;采用塑料布覆盖养护时,覆盖不严密,导致塑料布内无法形成凝结水。这些养护措施不到位的情况,都会导致混凝土表面失水过快,影响混凝土的强度和耐久性。
3. 养护时间不足
混凝土的养护时间直接影响其强度发展。GB50204-2002规范明确规定,混凝土养护时间不得少于7天。然而,在实际施工中,部分施工单位为了赶工期,提前拆除养护设施,导致混凝土养护时间不足。这种做法会使混凝土在早期强度发展阶段失去必要的水分支持,影响其最终强度。
(2)规范要求及理论依据:
混凝土中的胶凝材料是水硬性的,这意味着混凝土在成型后必须在潮湿环境中才能进行水化反应。水化反应是混凝土强度发展的关键过程,通过水化反应,水泥颗粒与水发生化学反应,生成水化硅酸钙(C-S-H)凝胶、氢氧化钙(Ca(OH)₂)等水化产物。这些水化产物填充在混凝土的孔隙中,使混凝土结构更加致密,从而提高其强度和耐久性。
然而,如果混凝土在成型后未能保持足够的湿度,水分会迅速蒸发,导致水化反应无法充分进行。这不仅会影响混凝土的强度发展,还会增加混凝土的孔隙率,降低其耐久性。因此,严格按照规范和规程要求对新浇筑的混凝土进行养护,是确保混凝土质量和性能的重要措施。
(3)改进措施及管理建议:
为避免混凝土养护不当带来的质量问题,应采取以下改进措施和管理建议:
1. 加强养护意识培训
施工单位应加强对施工人员的培训和教育,提高其对混凝土养护重要性的认识。通过培训,使施工人员充分了解养护不当对混凝土质量和工程安全的危害,增强其责任感和使命感。
2. 制定科学的养护方案
施工单位应根据工程实际情况,制定科学合理的养护方案。养护方案应包括养护方法、养护时间、养护频率等内容,并明确责任人,确保养护措施得到有效落实。
3. 采用先进的养护技术
随着科技的发展,越来越多的先进养护技术被应用于混凝土施工中。例如,采用自动喷淋养护系统、养护剂喷涂等技术,可以有效提高养护效果,减少人工操作的误差。施工单位应根据工程需要,积极采用这些先进的养护技术。
4. 加强养护过程的监督检查
施工单位应建立健全养护过程的监督检查机制,定期对养护情况进行检查和评估。对于养护不到位的情况,应及时进行整改,并追究相关责任人的责任。通过严格的监督检查,确保养护措施得到有效落实。
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拆模过早:在混凝土施工过程中,拆模时机的把握至关重要。部分施工单位为了追赶工期,常常在混凝土尚未达到规定强度时便急于拆除模板,这种做法带来了诸多严重的质量隐患。
(1)拆模过早的普遍现象及危害:
在一些工程项目中,存在着明显的拆模过早现象。例如,有些工地头一天晚上浇筑混凝土,第二天早晨便拆除墙柱模板。在气温正常的条件下,这种做法或许不会立刻引发严重问题,但一旦遭遇降温天气,其弊端便暴露无遗。由于混凝土在低温环境下凝结硬化速度减缓,第二天早晨时很可能尚未完成终凝。此时拆模,极易出现模板粘皮现象,即模板与混凝土表面粘连,难以完整拆除,这不仅影响混凝土表面的平整度和美观度,还可能对混凝土结构造成局部损伤。
更为严重的是,拆模过早还可能导致沿箍筋(水平筋)下产生水平裂缝。这是因为在混凝土未终凝时,其自身强度不足以支撑自重,拆模后,在自重作用下,混凝土结构会发生下沉变形,从而在箍筋(水平筋)下方形成水平裂缝。这些裂缝不仅削弱了混凝土结构的整体性和承载能力,还为外界有害物质(如水分、氧气、二氧化碳等)的侵入提供了通道,加速了混凝土的劣化进程,严重影响混凝土结构的耐久性。
(2)混凝土终凝的判断标准:
准确判断混凝土是否终凝是避免拆模过早的关键。目前,行业内通常采用以下方法来判断混凝土的终凝状态:
1. 表面硬度检测
使用硬度计对混凝土表面进行硬度测试。当混凝土表面硬度达到一定数值时,表明其已接近或达到终凝状态。然而,这种方法需要专业的检测设备和人员,操作相对复杂,在施工现场难以大规模推广应用。
2. 指甲划痕试验
这是一种简单直观且常用的判断方法。具体操作为:用手指甲轻轻划过混凝土顶面,若无松动灰浆出现,说明混凝土已基本终凝;若有明显的灰浆被划动或脱落,则表明混凝土尚未终凝,此时不应拆除模板。该方法操作简便,无需借助特殊设备,施工人员易于掌握,因此在实际工程中被广泛采用。
(3)预防拆模过早的措施:
为有效避免拆模过早带来的质量风险,应采取以下预防措施:
1. 制定合理的拆模计划
施工单位应根据混凝土的配合比、浇筑时的环境温度、湿度等条件,结合混凝土的强度发展规律,制定科学合理的拆模计划。明确不同部位、不同强度等级混凝土的拆模时间和顺序,确保拆模工作有序进行。
2. 加强混凝土养护
养护条件对混凝土的凝结硬化速度和强度发展有着重要影响。在混凝土浇筑完成后,应及时采取有效的养护措施,如覆盖保湿、洒水养护等,以保持混凝土表面湿润,延缓其水分蒸发速度,促进水泥水化反应的进行,从而提高混凝土的早期强度,为拆模提供可靠保障。
3. 强化施工人员培训
部分拆模过早的现象是由于施工人员对混凝土终凝判断标准不熟悉或责任心不强所致。因此,施工单位应加强对施工人员的培训教育,使其充分了解拆模过早的危害以及混凝土终凝的判断方法,增强质量意识和规范操作意识,严格按照规定进行拆模作业。
4. 加强现场监督检查
建立健全施工现场监督检查机制,安排专人对拆模过程进行实时监督和检查。一旦发现拆模过早的违规行为,应立即予以制止,并对相关责任人进行严肃处理,以确保拆模工作的规范性和严肃性。
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胶凝材料太少:在混凝土的配合比设计中,胶凝材料的用量是一个至关重要的参数,它直接关系到混凝土的性能和质量。JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》中7.4.2条明确规定:“泵送混凝土胶凝材料用量不宜小于300kg/m³”。然而,在实际的混凝土生产过程中,部分搅拌站为了追求经济效益,降低成本,不惜违反规范要求,擅自减少胶凝材料的用量,这种行为给混凝土的质量和施工带来了严重的隐患。
(1)胶凝材料用量不足的现状及危害:
1. 搅拌站的违规行为
在一些搅拌站,为了降低生产成本,提高利润空间,他们在低等级混凝土的配合比设计中,将胶凝材料的用量设定为低于规范要求的数值。例如,将原本应不低于300kg/m³的胶凝材料用量,降低到280kg/m³。更有甚者,在C15细石混凝土这种对强度和耐久性要求相对较低的混凝土配合比中,也将胶凝材料用量设计为280kg/m³。这种做法虽然在一定程度上减少了原材料的消耗,但却严重影响了混凝土的性能。
2. 对混凝土性能的影响
胶凝材料是混凝土中的主要胶结成分,其主要作用是通过水化反应形成水泥石,将骨料粘结在一起,从而使混凝土具有一定的强度和耐久性。当胶凝材料用量不足时,水泥石的生成量减少,混凝土内部的孔隙率增大,结构变得疏松,从而导致混凝土的强度显著降低。在泵送施工过程中,由于混凝土的流动性、粘聚性和保水性等性能变差,极易出现堵泵现象。如上述案例中,一车C15细石混凝土因胶凝材料用量不足,导致多次堵泵,不仅延误了施工进度,还造成了原材料的浪费,增加了施工成本。
3. 对工程质量和安全的影响
混凝土作为建筑工程的主要结构材料,其质量直接关系到整个工程的安全性和耐久性。胶凝材料用量不足的混凝土在硬化后,其抗压、抗拉、抗弯等力学性能均无法达到设计要求,容易在使用过程中出现裂缝、变形等问题,严重时甚至可能导致结构破坏,危及人民生命财产安全。
(2)规范要求及理论依据:
JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》之所以对泵送混凝土的胶凝材料用量作出明确规定,是基于混凝土的工作性能和力学性能的要求。泵送混凝土需要具有良好的流动性,以便于在输送管道中顺利流动;同时,还需要具备一定的粘聚性和保水性,防止在运输和浇筑过程中发生离析和泌水现象。而胶凝材料的用量是影响混凝土这些性能的关键因素之一。
从理论上讲,水泥等胶凝材料与水发生水化反应后,会生成大量的水化产物,这些水化产物填充在骨料之间的空隙中,使混凝土结构更加致密。当胶凝材料用量不足时,水化产物的生成量减少,混凝土内部的孔隙率增大,导致混凝土的强度和耐久性降低。此外,胶凝材料用量不足还会影响混凝土的凝结时间和硬化速度,给施工带来不便。
(3)应对策略及管理措施:
为避免胶凝材料用量不足带来的质量问题,应采取以下应对策略和管理措施:
1. 加强搅拌站的管理和监督
相关部门应加强对搅拌站的监督管理,定期对其生产过程和产品质量进行检查和抽检。对于违反规范要求,擅自减少胶凝材料用量的搅拌站,应依法予以处罚,并责令其限期整改。同时,搅拌站自身也应建立健全质量管理体系,加强对原材料的检验和控制,严格按照配合比设计要求进行生产,确保混凝土的质量。
2. 提高施工人员的质量意识
施工人员是混凝土施工的直接参与者,他们的质量意识和工作态度直接影响着混凝土的质量。因此,应加强对施工人员的培训和教育,使其充分了解胶凝材料用量对混凝土性能的影响,增强质量意识和责任意识。在施工过程中,严格按照配合比要求进行混凝土的搅拌和浇筑,发现异常情况及时报告并处理。
3. 优化配合比设计
在满足工程设计和施工要求的前提下,应不断优化混凝土的配合比设计,合理确定胶凝材料的用量。通过试验和研究,探索新型的胶凝材料和矿物掺合料,提高混凝土的性能,降低生产成本。同时,要考虑工程所处的环境条件和施工工艺,对配合比进行适当调整,确保混凝土在不同工况下的适应性和可靠性。
4. 加强原材料的质量控制
胶凝材料的质量是影响混凝土性能的基础。因此,应加强对水泥、粉煤灰、矿渣粉等胶凝原材料的质量控制,选用质量稳定、性能优良的产品。对进场的原材料进行严格的检验和验收,确保其各项指标符合规范要求。同时,要注意原材料的储存和保管,防止受潮、变质等情况的发生。
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