混凝土生产质量控制关键技术在土木工程中的应用

引言

近年来，随着建筑工程规模的不断扩大和技术要求的不断提高，混凝土质量控制逐渐成为行业关注的焦点。有效的质量控制包括原材料的严格筛选和配比设计的优化，涉及生产过程中的精细化管理。各项控制措施的实施与完善有助于提升混凝土的强度、耐久性和抗渗性，确保其在复杂环境条件下的长期稳定性。因此，探讨混凝土生产质量控制关键技术的应用，具有重要的工程实践意义。

1工程概况

本工程位于某城市核心区域，是一项高层住宅与商业综合体项目，建筑面积达$12万m2$，采用框架剪力墙结构体系。为确保建筑的安全性、耐久性及功能性，混凝土质量控制成为本项目中的关键问题[1]。在施工过程中，由于水泥、骨料和外加剂等原材料的质量波动较大，混凝土性能的稳定性受到影响；在配合比设计过程中，实际施工环境的变化使得预定强度和耐久性难以实现；生产过程中，温度和湿度等因素对混凝土的性能产生影响，导致搅拌与浇筑过程中的质量波动。为解决这些问题，项目实施了严格的原材料质量控制技术，优化了混凝土配合比设计，且在生产过程中引入智能化监控系统，对混凝土的搅拌、运输和浇筑进行全过程控制，确保工程质量符合设计要求。

2混凝土生产质量控制关键技术在土木工程中的应用

2.1原材料质量控制

本工程中，原材料质量控制应从水泥、砂石、外加剂及水源等多个方面入手。水泥应严格选择符合GB175-2023？标准的普通硅酸盐水泥，且在采购过程中确保供应商提供的水泥具有相关检测报告，确保其强度等级、化学成分及安定性等满足设计要求[2]。砂石的粒径选择应严格按照设计要求进行，以保证混凝土的强度与耐久性。

图1展示了不同粒径的砂石，针对2.36～4.75mm、1.18～2.36mm大粒径的砂石用于骨料的粗骨料部分，增强混凝土的强度；而0.30～0.60mm、0.15～0.30mm细粒径的砂石，则有助于改善混凝土的流动性和密实度，提高施工过程中混凝土的操作性。对于0.05～0.15mm等粒径更小的砂石，能进一步提升混凝土的密实性，有助于提高抗渗性。所有砂石进场前均应进行严格的质量检验，确保其无泥土、杂质，且粒径分布符合标准，避免对混凝土的力学性能和耐久性产生不利影响。对于外加剂的选择，应依据《混凝土外加剂》GB8076-2008标准，确保其产品质量符合国家规定。实验室应对外加剂进行适应性试验，评估其对混凝土工作性、强度发展及耐久性的影响。水源的选择必须确保水质符合要求，水中不含氯离子和其他矿物质等有害物质，防止对混凝土的强度及耐久性产生负面影响。施工现场应严格控制水源的质量，保证其不含任何可能腐蚀混凝土结构的杂质，以保障混凝土的长期使用性能。

2.2混凝土配合比设计

根据本工程的实际需求，水泥的选用依据环境暴露等级和所需的强度等级进行确定，确保满足抗压强度和耐久性要求。砂、石等骨料的质量控制要严格按照粒径、含泥量、级配等指标进行测试，确保满足设计要求。外加剂的选用要根据施工现场的温度、湿度等条件来确定，确保混凝土在施工过程中具有良好的工作性和较短的凝结时间[3]。依据以上选定的原材料，本工程对混凝土掺入矿物质的配合比进行了设计，其结果如表1所示。

上述配合比是在确保原材料一致性、计量精确、搅拌时间充分、温度符合搅拌时间充分、温度符合实验室标准等条件下获得的试验数据，这些条件保证了混凝土配合比的准确性与实验结果的可靠性。水泥、水、砂、石等原材料的具体配比根据工程要求进行了精确计算，确保每立方米混凝土的强度和施工性能满足规范要求。外加剂的比例为2.7%，在控制混凝土的流动性和工作性的同时，增强了其抗压强度和耐久性。坍落度为175mm，符合施工现场对混凝土浇筑的工作性要求。抗压强度测试结果表明，混凝土在7天时达到了26.4MPa，在28天时则达到了36.5MPa，充分满足了设计要求。此配合比设计确保了混凝土的性能满足使用要求，为本工程质量提供了可靠保障。

2.3混凝土生产过程监控

在本工程的混凝土生产过程中，采用了先进的生产过程监控系统，确保混凝土各项性能指标的稳定和质量的可追溯性[4]。生产过程中，每一批混凝土的配料、搅拌、运输等关键环节都由系统实时监控，并生成详细的生产数据记录。该系统能够根据预设的配合比自动计算和调整各物料的重量，确保每一批次混凝土的配合比精确无误。在该监控系统中，物料的名称、设定重量、实际重量以及设备编号等信息都在界面上得到了清晰呈现，方便操作人员随时检查。系统会自动记录每车混凝土的生产量和水泥用量，确保生产过程的精准控制与数据追溯。在实际生产过程中，系统还配备了实时数据采集功能，对搅拌时间、混凝土坍落度等重要参数进行跟踪与分析。一旦出现偏差，系统会自动发出警报提示，操作人员可及时进行调整，避免因配料失误或生产设备故障导致混凝土质量不合格。

3工程改造效果

本工程依次完成了原材料质量控制、混凝土配合比设计以及混凝土生产过程监控。在原材料质量控制阶段，严格对水泥、骨料、外加剂等关键材料进行了进场检验，确保所有原材料符合国家标准和项目要求。混凝土配合比设计过程中，依据工程结构特性，精确确定了水胶比、砂率和外加剂用量，并通过实验验证了其可行性。混凝土生产过程监控阶段，采用了监控系统对生产过程中的搅拌、计量和配料进行实时监控，确保每一批次混凝土质量的一致性。

在关键位置布置了多个混凝土抗压强度测试点，并在这些位置采用高精度的测试仪器。对所有测试仪器进行了严格的校准，确保测试仪器能够准确记录施加的荷载和试件的变形数据，避免环境因素对测试结果产生干扰。为确保测试结果的准确性，每组实验至少重复三次，取平均值作为最终的抗压强度数据，如表2所示。

结语：

综上所述，原材料质量的严格把控、配合比设计的精准优化以及生产过程的实时监控，有效保障了混凝土的工作性、强度与耐久性。随着建筑材料及施工技术的不断进步，混凝土生产质量控制体系的完善将进一步提升工程的整体性能。未来，应加强对新型外加剂、绿色建材及智能化检测技术的应用，以适应更为复杂的工程需求，为建筑行业的可持续发展提供坚实的技术支撑。

参考文献：

[1]吴国晖.建筑工程中的预拌混凝土质量管理研究[J].城市建设理论研究（电子版），2023，（36）：53-55.

[2]刘庆林.混凝土结构施工工序质量管理措施研究[J].中国水泥，2023，（12）：96-98.

[3]梁中锦.装配式建筑施工混凝土质量管控的探究[J].城市建设理论研究（电子版），2023，（29）：121-123.