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建筑施工中混凝土施工质量控制技术

作者

卢培

湖北赤马建设集团有限公司 湖北省咸宁市 437300

摘要:混凝土是现代建筑施工中最重要的结构材料之一,其质量直接影响建筑物的稳定性和耐久性。在建筑施工过程中,混凝土质量问题常因原材料选择不当、施工工艺不完善、养护措施不足等因素而产生,进而影响工程质量。为了确保混凝土施工质量,需要从原材料的严格把控、配合比的科学设计、施工工艺的规范实施以及养护管理的合理优化等多个方面进行控制。此外,混凝土施工的质量检测与验收同样至关重要,通过合理的检测方法和严格的质量验收标准,可以有效降低施工缺陷,提高工程整体质量。本文结合建筑施工实践,对混凝土施工质量控制技术进行深入探讨,以期为行业提供可行的质量控制措施,提高建筑工程的施工质量和使用寿命。

关键词:混凝土施工;质量控制;施工工艺;质量检测

混凝土作为建筑结构的基础材料,广泛应用于各类工程建设中,其质量控制直接关系到建筑的安全性和耐久性。然而,施工过程中受原材料质量、配合比、施工工艺、环境因素等影响,混凝土质量问题时有发生,导致裂缝、强度不足、离析等缺陷,不仅影响建筑物的整体性能,还可能带来安全隐患。因此,在施工过程中,必须严格把控混凝土质量,通过科学合理的施工技术,确保混凝土的均匀性、密实度和耐久性。同时,施工单位应加强施工管理,提高人员技术水平,完善质量检测体系,以确保混凝土施工的稳定性和可靠性,从而提升建筑工程的整体质量。

一、混凝土施工质量控制的影响因素

(一)原材料质量影响

混凝土的质量在很大程度上取决于所选用的原材料,包括水泥、砂石、外加剂等。水泥作为混凝土的主要胶凝材料,其品质决定了混凝土的强度和耐久性。在施工过程中,应优先选择符合国家标准的水泥品种,并确保水泥存储环境干燥,避免受潮结块[1]。此外,施工前需对水泥进行技术指标检测,包括细度、凝结时间、抗压强度等,以保证其性能符合施工要求。砂石材料的级配直接影响混凝土的和易性和强度,合理的级配能够提高混凝土的密实度,减少离析现象。砂石的含泥量应符合标准,过高的含泥量会降低混凝土的强度,增加收缩裂缝的风险,因此施工前应进行含泥量检测,并根据施工需求选择适宜的骨料粒径。外加剂在混凝土施工中起到改善性能、增强强度、延缓凝结时间等作用,但使用不当可能会对混凝土质量产生负面影响。在施工过程中,应根据混凝土的特性选择合适的外加剂,并严格按照推荐掺量进行配比,以防止混凝土泌水、早期强度降低等问题。

(二)施工工艺影响

施工工艺的规范性和合理性直接决定了混凝土质量的稳定性。不同工程结构对混凝土施工工艺的要求不同,必须根据实际情况选择合理的施工方法,如泵送、浇筑、振捣等,并严格控制浇筑速度,防止出现施工冷缝,同时保证混凝土的均匀性和密实度。在拌制阶段,应确保混凝土配合比的准确性,搅拌时间充足且均匀,避免混凝土质量波动;运输过程中,防止混凝土发生离析或坍落度损失,应采取适当的保湿和搅拌措施;浇筑时,需严格按照分层浇筑、均匀布料、适当振捣的要求进行施工,以防止蜂窝、空洞等缺陷的产生。

(三)施工环境影响

混凝土施工不仅受到材料和工艺的影响,还会受到外部环境条件的干扰,尤其是温度、湿度、风速等因素,它们可能会影响混凝土的凝结时间、强度增长以及后期耐久性。在高温环境下,混凝土水分蒸发加快,容易导致早期强度发展不均匀,增加收缩开裂的风险,因此应采取覆盖、洒水养护等措施防止水分流失。在低温环境中,混凝土凝结时间延长,早期强度增长缓慢,甚至可能出现冻害现象,因此在低温施工时需要采取防冻措施,如掺加早强剂或使用加热水拌和。不同施工季节对混凝土质量也有较大影响,例如在雨季施工时,混凝土易受雨水冲刷,导致水灰比失控,影响强度和耐久性,因此应提前做好排水措施,并在雨天采取覆盖防护措施。冬季施工时,由于低温可能导致混凝土凝结速度过慢甚至发生冻害,需采取适当加热混凝土拌和水、采用保温覆盖等方式,提高施工质量。

(四)管理与人员因素

施工人员的技能水平及管理制度的健全性同样对混凝土质量产生重要影响。操作人员的技能水平决定了混凝土施工的质量,尤其是浇筑、振捣、养护等关键环节,需要由经验丰富的技术工人完成。为提高施工质量,需对施工人员进行定期培训,使其熟悉施工工艺、质量控制要点和安全规范,以减少人为失误。施工管理制度的完善程度直接影响施工过程的质量控制,建立健全的质量管理体系,制定明确的施工规范和检查制度,能有效减少质量问题的发生。

二、混凝土施工质量控制技术

(一)原材料质量控制

原材料质量的控制是确保混凝土施工质量的关键环节,直接影响混凝土的强度、耐久性及施工性能。施工单位应严格按照国家标准对进场材料进行质量检测,包括水泥的凝结时间、抗压强度、安定性等指标的检验,砂石的粒径、级配、含泥量等参数的检测,以及外加剂的适应性测试。为确保材料质量稳定,应建立严格的采购管理制度,选用信誉良好的供应商,并对进场材料进行抽样检测。同时,原材料的储存和管理也应符合要求,例如水泥应存放于干燥通风的仓库中,防止受潮结块,砂石应分区域存放,避免不同粒径的骨料混杂,外加剂则应存放于干燥阴凉处,避免受温度影响发生变质。

(二)混凝土配合比优化

混凝土配合比的合理性决定了混凝土的施工和易性、强度增长以及长期耐久性。施工前应通过试验室试配确定最优配合比,并结合工程具体要求进行调整,以确保混凝土的流动性、粘聚性和抗离析能力达到最佳状态[2]。在施工过程中,还需根据环境温度、湿度等因素,适当调整水灰比和外加剂掺量,以避免混凝土出现泌水或强度不足等问题。此外,施工现场应配备专业技术人员对配合比进行动态监测,确保混凝土拌制质量的稳定性,同时根据试验数据适时优化配合比,以适应施工现场的实际需求。

(三)混凝土搅拌与运输控制

混凝土搅拌质量直接影响其均匀性和强度,因此必须确保搅拌机性能良好,严格按照规定的搅拌时间进行操作。搅拌时间过短会导致混凝土拌合不均匀,影响后期强度,而搅拌时间过长则可能增加混凝土的泌水性。在混凝土运输过程中,必须保证运输设备的密封性,避免混凝土受到外界环境的影响,同时防止运输过程中坍落度损失过大或产生离析现象[3]。对于泵送混凝土,应确保输送管道畅通,并控制输送速度,以减少堵管和离析的发生。此外,在高温环境下运输混凝土时,可采取遮盖保湿措施,以降低水分蒸发对混凝土质量的不利影响。

(四)混凝土浇筑过程控制

混凝土浇筑是施工中的关键环节,其质量直接关系到结构的整体性能。在浇筑过程中,应根据施工结构特点采取合理的浇筑方式,如分层浇筑、连续浇筑等,以防止施工冷缝的产生[4]。同时,浇筑过程中必须控制混凝土的落差高度,避免因高落差导致骨料离析。混凝土振捣也是确保混凝土密实度的重要环节,振捣时间过短可能导致混凝土内部存在气泡,影响强度,而振捣时间过长则可能造成离析和泌水现象。因此,应根据混凝土的塌落度和施工要求,选择适当的振捣方式,如插入式或表面振捣,并严格控制振捣时间和振捣间距。

(五)混凝土养护技术

混凝土养护对强度增长和耐久性至关重要,不同环境条件下应采取相应的养护措施[5]。在普通环境下,可采用洒水养护、覆盖养护等方式,保持混凝土表面的湿润,防止水分过快蒸发。在干燥、高温环境下,应加强洒水养护的频率,或使用塑料薄膜覆盖,以减少水分流失。在低温环境下,可采用保温养护或蒸汽养护的方法,确保混凝土内部温度适宜,以促进水化反应的正常进行。此外,对于大体积混凝土结构,应采取分层养护措施,防止内外温差过大引起的裂缝问题,提高混凝土的整体质量和耐久性。

三、混凝土施工质量检测与验收标准

(一)混凝土施工质量检测方法

混凝土施工质量检测是确保工程质量的重要环节,通过科学合理的检测手段,可以评估混凝土的强度、耐久性和施工质量,从而及时发现潜在问题并加以改进。抗压强度检测是混凝土质量评估的核心指标,通常采用标准试块进行抗压试验,并根据龄期(如7天、28天)测定混凝土的实际强度。坍落度检测主要用于评估混凝土的和易性,确保施工过程中混凝土具有适宜的流动性和粘聚性,检测时采用标准坍落度筒进行测试,符合要求的混凝土应具有稳定的坍落度范围。

(二)混凝土施工质量验收标准

混凝土施工质量的验收需严格按照国家及行业标准执行,以确保工程结构的安全性和耐久性。现行的混凝土施工质量验收标准规定了不同等级混凝土的强度要求、外观质量要求以及施工工艺的规范性。例如,《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204-2015)明确规定了混凝土的抗压强度标准值,并要求施工过程中严格按照试验数据进行质量评估。

(三)质量问题处理与改进措施

在混凝土施工过程中,由于多种因素可能会导致质量问题,因此需要建立有效的质量问题处理机制,以确保工程质量符合设计标准。施工过程中若发现混凝土抗压强度不达标,应及时分析原因,如原材料质量问题、配合比不合理或施工工艺缺陷,并采取调整措施,如优化配合比、加强养护等,以提高混凝土的强度。对于施工过程中出现的表面缺陷,如蜂窝、裂缝等,应根据具体情况采取相应的修复措施,例如采用环氧树脂灌浆修复裂缝、用水泥砂浆填补蜂窝部位等。

四、案例分析

(一)案例背景

某城市正在建设一栋30层的高层住宅楼,主体结构采用钢筋混凝土框架剪力墙体系。该项目所在地气候条件复杂,夏季高温、冬季低温,且雨季较长,对混凝土施工质量提出了较高要求。施工方在前期工程中发现混凝土浇筑后出现裂缝、表面蜂窝麻面等质量问题,影响了施工质量和工期。为确保混凝土施工质量,项目团队决定采取一系列质量控制措施,并对施工质量进行严格检测。

(二)施工过程与质量控制措施

原材料质量控制方面:施工方严格控制原材料质量,选用P.O42.5级水泥,并进行抗压强度、凝结时间等检测。砂石材料含泥量控制在2%以下,粒径级配合理,确保混凝土密实性和抗裂性能。外加剂采用高效减水剂,并通过试验优化掺量,确保和易性和早期强度。

混凝土配合比优化:通过试验优化混凝土配合比,最终确定水灰比为0.45,砂率为38%,塌落度控制在160mm-200mm。施工过程中,根据环境温度动态调整水灰比和外加剂掺量,确保混凝土的流动性和抗裂性能,同时加强施工现场检测,保障质量稳定。

混凝土搅拌与运输控制:混凝土搅拌采用高效机械设备,严格控制搅拌时间至90秒,确保拌合均匀。运输过程中,使用封闭式罐车,避免离析和坍落度损失。对于泵送混凝土,优化输送速度,减少堵管风险,并在高温天气采取遮盖降温措施,确保混凝土质量。

混凝土浇筑过程控制:采用分层浇筑方式,每层厚度控制在30cm,合理控制落差高度,防止离析和施工冷缝。浇筑时使用高频振捣器,确保混凝土密实,减少气泡和蜂窝现象。施工缝处进行预湿处理,提高新老混凝土结合力,提升结构稳定性。

混凝土养护技术:根据环境条件采取相应的养护措施,普通环境下采用洒水和覆盖养护,高温天气增加洒水频率,低温环境使用保温或蒸汽养护。大体积混凝土控制内外温差,防止温度应力引起裂缝,确保强度和耐久性。

(三)结果分析

在优化施工工艺和加强质量控制后,混凝土施工质量得到了明显提升。施工前后关键质量数据的对比情况如表1所示:

数据表明,通过优化配合比、改进施工工艺、加强质量控制和检测,混凝土施工质量得到了显著提升,施工缺陷大幅减少,工程质量和施工效率均得到改善。

总结:混凝土施工质量的稳定性和可靠性是建筑工程安全性和耐久性的核心保障,任何一个环节的疏忽都可能影响整体结构的质量。科学的施工管理、严格的质量控制、合理的施工工艺以及完善的检测与养护措施,是确保混凝土施工质量的关键。现代建筑行业对混凝土施工提出了更高的要求,不仅要满足强度和耐久性的基本标准,还需兼顾环保、经济性和施工效率。未来,随着建筑技术的不断发展,应进一步引入智能监测技术、优化施工工艺、提高自动化水平,以更加精细化、科学化的方式提升混凝土施工质量,为建筑工程的可持续发展提供有力支持。

参考文献:

[1]魏希胜.建筑施工中混凝土裂缝的控制技术[J].建材发展导向,2024,22(21):97-99.DOI:10.16673/j.cnki.jcfzdx.2024.0743.

[2]唐志育.预应力混凝土管桩基础施工中的质量控制技术与实践[J].散装水泥,2024,(05):65-67+70.

[3]王一凡,张利彬,陈言雨,等.装配式混凝土建筑施工技术要点与质量控制[J].建筑机械化,2024,45(10):153-156.

[4]赵成文.装配式混凝土建筑施工技术要点与现场质量控制研究[J].建筑技术开发,2024,51(06):60-62.

[5]田森.工程建筑中混凝土结构施工技术及质量控制[C]//广东省国科电力科学研究院.第五届电力工程与技术学术交流会议论文集.河北康城建设集团有限公司;,2024:2.DOI:10.26914/c.cnkihy.2024.000427.