混凝土質(zhì)量控制與評(píng)定

1、對(duì)高性能混凝土的質(zhì)量控制的探討對(duì)高性能混凝土的質(zhì)量控制的探討 姓 名： 指導(dǎo)老師： 學(xué) 號(hào)： 內(nèi)容提要v高性能混凝土的特點(diǎn)v高性能混凝土原材料的質(zhì)量控制v高性能混凝土質(zhì)量的設(shè)計(jì)配合比控制 v高性能混凝土質(zhì)量的施工控制v高性能混凝土的驗(yàn)收與評(píng)定v小結(jié)1 1 背景背景人類改變自身生存環(huán)境的建設(shè)活動(dòng)的規(guī)模一直在擴(kuò)大中，但是資源與環(huán)境的壓力又成為制約發(fā)展的瓶頸。高性能混凝土的出現(xiàn)在一定程度上緩解了這種矛盾，既可減少水泥熟料的使用，又合理地利用了發(fā)電、煉鋼等部門產(chǎn)生的大量工業(yè)廢渣，同時(shí)又提高了混凝土的性能，滿足了耐久性的要求?？梢哉f高性能混凝土是一種生態(tài)混凝土，21世紀(jì)的混凝土必然是高性能混凝土。高性能

2、混凝土目前已被認(rèn)作是將對(duì)建筑業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響的新一代建筑材料。高性能混凝土：指采用普通原材料、常規(guī)施工工藝，通過摻加外加劑和摻合料配制而成的具有高工作性、高強(qiáng)度、高耐久性的綜合性能優(yōu)良的混凝土。具體是：（1）拌合料呈高塑或流態(tài)，可泵送、不離析，便于澆筑密實(shí)；（2）在凝結(jié)硬化過程中和硬化后的體積穩(wěn)定，水化熱低，不產(chǎn)生微細(xì)裂縫，徐變??；（3）有很高的抗?jié)B性。其中高工作性是高性能混凝土必須具備的首要條件，即高流動(dòng)性、高抗分離性、高間通過性、高填充性、高密實(shí)性、高穩(wěn)定性，并同時(shí)具備低成本的技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性。2 2 高性能混凝土的特點(diǎn)高性能混凝土的特點(diǎn)高性能混凝土的性能主要有如下幾個(gè)方面高性能混凝土的

3、性能主要有如下幾個(gè)方面:(1)拌合物的工作性能：為了在施工時(shí)易于操作且能保證質(zhì)量，高性能混凝土拌合物應(yīng)具有良好的工作性。工作性包括填充性、可泵性、和穩(wěn)定性(抗泌水和抗離析性)等概念。(2)高性能混凝土的耐久性：混凝土只要其滲透性低，就有良好的抵抗水和侵蝕介質(zhì)浸入的能力。高性能混凝土由于水膠比低因而具有低滲透性，所以其耐久性好。(3)高性能混凝土的強(qiáng)度：盡管高性能混凝土的水膠比范圍較窄，但強(qiáng)度范圍卻很寬。高性能混凝土在原材料和配合比上按耐久性進(jìn)行設(shè)計(jì)，抗壓強(qiáng)度仍是檢驗(yàn)其質(zhì)量的重要指標(biāo)。3 3 高性能混凝土原材料的質(zhì)量控制高性能混凝土原材料的質(zhì)量控制 (1)水泥：除水泥標(biāo)號(hào)外，水泥礦物組成和細(xì)度都

4、對(duì)高性能混凝土的性能有影響。一般來說，配制高性能混凝土所用水泥其C3A含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))應(yīng)低(一般不超過8)，而水泥中游離氧化鈣、游離氧化鎂和三氧化硫等有害成分應(yīng)盡可能的少。高細(xì)度水泥早期強(qiáng)度增長(zhǎng)很快，但后期強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢，且水化熱大所以水泥細(xì)度應(yīng)合適。高性能混凝土由于摻加了外加劑，因此水泥必須與所用外加劑相容性好。 (2)水：拌制高性能混凝土的水，其質(zhì)量應(yīng)符合混凝土拌和用水標(biāo)準(zhǔn)JCJ63-89的規(guī)定。凡符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)的水，即可使用。為防止發(fā)生破壞性堿骨料反應(yīng)，當(dāng)結(jié)構(gòu)處于潮濕環(huán)境且骨料有堿活性時(shí)，每立方米混凝土拌和物(包括外加劑)的總堿含量不宜大于3kg，超過時(shí)應(yīng)采取抑制措施。為保證骨料質(zhì)量，采用

5、分級(jí)清潔存儲(chǔ)、分級(jí)運(yùn)輸、分級(jí)計(jì)量。添購(gòu)反擊式破碎機(jī)、篩分機(jī)及洗砂機(jī)。(3)集料：與普通混凝土相比高性能混凝土強(qiáng)度高，用水少，因此集料的性能對(duì)混凝土的強(qiáng)度、工作性等將起到極其重要的作用。因此在配制高性能混凝土?xí)r。應(yīng)選用合適的集料。比如粗集料的強(qiáng)度，集料一水泥漿界面粘結(jié)強(qiáng)度對(duì)高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度影響很大，因此所用粗集料其強(qiáng)度一般宜為混凝土強(qiáng)度1.52.0倍，或壓碎指標(biāo)應(yīng)低于10。(4)外加劑：配制高性能混凝土的關(guān)鍵之一是選擇與水泥相容性好的外加劑。外加劑與水泥的適應(yīng)性較好時(shí)表現(xiàn)為：新拌混凝土工作性能得到明顯的改善，根據(jù)需要能有效控制混凝土凝結(jié)時(shí)間；坍落度損失小，混凝土密實(shí)性好，各齡期強(qiáng)度有較大。(5)

6、摻合料：高性能混凝土以耐久性為主要設(shè)計(jì)指標(biāo)，普通硅酸鹽水泥混凝土很難滿足HPC綜合性能要求，因?yàn)楣杷猁}水泥早期水化熱較大，混凝土坍落度損失大，界面區(qū)的CH取向及其抗侵蝕性能差等弊端是硅酸鹽水泥混凝土自身難以克服的問題。而粉煤灰等摻合料對(duì)混凝土工作性、力學(xué)性能及混凝土內(nèi)部組成、結(jié)構(gòu)的改善，大大提高混凝土的耐久性，克服硅酸鹽水泥混凝土存在的許多潛在的及現(xiàn)實(shí)的問題，因而這類能顯著改善混凝上耐久性和工作性的摻合料是配制高性能混凝土必不可少的組分。配制高性能混凝土?xí)r，宜采用優(yōu)質(zhì)摻合料。如對(duì)于粉煤灰，一般采用粒徑為10Lm的分級(jí)灰。4 4 高性能混凝土質(zhì)量的設(shè)計(jì)配合比控制高性能混凝土質(zhì)量的設(shè)計(jì)配合比控制

7、合理的混凝土配合比由實(shí)驗(yàn)室通過實(shí)驗(yàn)確定，除滿足確定、耐久性要求和節(jié)約原材料外，應(yīng)該具有施工要求的和易性。因此要實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)合理的配比，必須提供合格的水泥、砂、石。水泥控制強(qiáng)度，砂控制細(xì)度、含水率、含泥量等，石控制含水率及含泥量等。只有材料達(dá)到合格要求，才能做出合理的混凝土配合比，才能使施工得以正常合理的進(jìn)行，達(dá)到設(shè)計(jì)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。正確按設(shè)計(jì)配合比施工： 首先要及時(shí)測(cè)定砂、石含水率，將設(shè)計(jì)配合比換算為施工配合比。 其次，要用重量比，不要用體積比。 最后，要及時(shí)檢查原材料是否與設(shè)計(jì)用原材料相符，這要求供方提供兩份同樣材料，一份提供給實(shí)驗(yàn)室，一份給工地，工地收料人員應(yīng)按樣本收料，如來料與樣本不符，應(yīng)馬上

8、向上級(jí)匯報(bào)，及時(shí)更改配合比(材料不合格不收料除外)。配合比設(shè)計(jì)原則耐久性原則強(qiáng)度原則工作性原則經(jīng)濟(jì)性原則配合比設(shè)計(jì)的基本原則： （1）水灰比法則:根據(jù)這一法則確定水灰比，以保證混凝土的強(qiáng)度和耐久性，對(duì)高性能混凝士，由于將礦物摻合料當(dāng)作膠凝材料的一部分，因此計(jì)算的應(yīng)該是水膠比。 （2）最大密實(shí)度法則:該法則的基本思路是各種材料互相填充空隙，以達(dá)到混凝土密實(shí)度最大，換言之就是各種材料的密實(shí)體積總和等于1m3絕對(duì)密實(shí)的混凝土體積。根據(jù)這一法則可確定配合比中的漿集比與砂率，以確?；炷恋膹?qiáng)度，耐久性和經(jīng)濟(jì)性。 （3）最小單位用水量法則:根據(jù)這一法則可在水膠比一定及原材料一定的情況下，確定能滿足混凝土工

9、作性的最小用水量，這和普通混凝土中的恒用水量法則相似。 根據(jù)上述三大法則，可初步確定混凝土配合比中的水膠比、漿集比、砂率與最小單位用水量這四個(gè)最基本參數(shù)，再通過一定的方法，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和試配確定外加劑和外摻料的用量。 5 5 高性能混凝土質(zhì)量的施工控制高性能混凝土質(zhì)量的施工控制混凝土的攪拌： 高性能混凝土由于水膠比低、粘性大同時(shí)又有較高的密實(shí)性要求，故對(duì)攪拌機(jī)的型式與攪拌工藝有一定的要求。應(yīng)采用臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌。不同的投料順序與拌和方式對(duì)高性能混凝土拌和物的性能有很大影響，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況選用?；炷恋倪\(yùn)輸： 混凝土攪拌完畢后應(yīng)在45小時(shí)內(nèi)送到澆筑地點(diǎn)。從攪拌站到施工現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)輸，主要應(yīng)解決坍落度

10、損失問題。這需要攪拌站和施工現(xiàn)場(chǎng)之間密切配合，使運(yùn)輸速度和澆筑速度相協(xié)調(diào)。運(yùn)輸時(shí)應(yīng)盡可能縮短運(yùn)輸?shù)穆烦毯蜁r(shí)間，采取有效的保溫、防熱，防雨和防風(fēng)措施。混凝土的澆注振搗： 由于高性能混凝土的坍落度大、流動(dòng)性高，對(duì)模板的壓力增大，接近于液體壓力，因此設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)側(cè)壓力的取值，對(duì)模板的選形、選材都要經(jīng)過特別的計(jì)算，模板的形狀和大小、配筋情況、澆筑速度和高度、凝結(jié)速度、環(huán)境溫度等因素。環(huán)境濕度和水化熱對(duì)高性能混凝土拌合物的坍落度和強(qiáng)度都有較大的影響。減小水化熱的影響應(yīng)采取措施降低內(nèi)外溫差：在酷暑期應(yīng)采取一定的冷卻措施，如降低拌合物溫度、澆筑安排在夜間等。混凝土應(yīng)分層振搗，分層厚度不大于800mm，振搗時(shí)采用

11、插入式高頻振搗器，局部采用插入式和附壁式振搗器共同振搗。振搗時(shí)應(yīng)快插慢拔，每點(diǎn)振搗時(shí)間以混凝土表面呈現(xiàn)浮漿和不再沉落、不再冒氣泡為止，振搗應(yīng)連續(xù)進(jìn)行?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)： 混凝土養(yǎng)護(hù)有兩個(gè)目的：一是創(chuàng)造使水泥得以充分水化的條件，加速混凝土硬化；二是防止混凝土成型后因日曬、風(fēng)吹、干燥、寒冷等自然因素的影響而出現(xiàn)超出正常范圍的收縮、裂縫及破壞等現(xiàn)象。混凝土的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件為溫度（203），相對(duì)濕度保持90以上，時(shí)間28d。在實(shí)際工程中，一般無法保證標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件，而只能采取措施在經(jīng)濟(jì)實(shí)用條件下取得盡可能好的養(yǎng)護(hù)效果高性能混凝土早期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，一般3天達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的60，7天達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80，因此，混凝土

12、早期養(yǎng)護(hù)特別重要。通常在混凝土澆筑完畢后采取以帶模養(yǎng)護(hù)為主，澆水養(yǎng)護(hù)為輔，使混凝土表面保持濕潤(rùn)，保證其強(qiáng)度正常發(fā)展。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天。6 6 高性能混凝土的驗(yàn)收與評(píng)定高性能混凝土的驗(yàn)收與評(píng)定高性能混凝土的驗(yàn)收：(1) 工作性：高性能混凝土的工作性主要通過坍落度試驗(yàn)、坍落度經(jīng)時(shí)損失測(cè)定、L形流動(dòng)試驗(yàn)、可泵性指標(biāo)測(cè)定、外加劑與水泥的相容性測(cè)定等來驗(yàn)收。(2) 強(qiáng)度：高性能混凝土的強(qiáng)度可按混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(GB50204)中規(guī)定的方法進(jìn)行評(píng)定，盡量選擇統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行評(píng)定。除驗(yàn)收混凝土的強(qiáng)度外還應(yīng)當(dāng)查看現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制記錄，包括各項(xiàng)主控性質(zhì)的質(zhì)量控制圖和質(zhì)量變化所采取的措施與結(jié)果。對(duì)于重要工

13、程，應(yīng)同時(shí)抽取多組標(biāo)準(zhǔn)立方體試件，分別進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，密封下同溫養(yǎng)護(hù)和密封下的標(biāo)準(zhǔn)溫度養(yǎng)護(hù)，以對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)中的混凝土強(qiáng)度作出明確的評(píng)估。高性能混凝土的強(qiáng)度在28天以后有持續(xù)較大的增長(zhǎng)。為了更充分地發(fā)揮混凝土的潛力，對(duì)于基礎(chǔ)、高層建筑低層柱子等結(jié)構(gòu)，根據(jù)其承受全部設(shè)計(jì)荷載的時(shí)間，建議按60天甚至90天的強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)收。(3) 耐久性：高性能混凝土的核心是耐久性，無論是抗?jié)B，抗凍，抗腐蝕、抗碳化、抗堿骨料反應(yīng)等方面都比普通混凝土高很多。為了保證高性能混凝土的高耐久性，中國(guó)工程院土木水利與建筑學(xué)部提出了混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)與施工指南。關(guān)于耐久性的質(zhì)量檢驗(yàn)，混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)與施工指南規(guī)定，從現(xiàn)場(chǎng)拌合物中取樣需測(cè)定含氣量、抗凍等級(jí)與氯離子侵入性等三項(xiàng)指標(biāo)。氯離子侵入性指標(biāo)可以用氣壓法測(cè)混凝土的滲透性能也可以按美國(guó)ASTMCl202快速電量測(cè)定法進(jìn)行測(cè)定。其他耐久性指標(biāo)可按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行測(cè)定。 高性能混凝土的評(píng)定： 對(duì)于高性能混凝土的質(zhì)量評(píng)定。目前為止還是參照普通混凝土的驗(yàn)收評(píng)定方法。即按在澆注時(shí)留取和按標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件的抗壓強(qiáng)度值進(jìn)行評(píng)定驗(yàn)收。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以現(xiàn)場(chǎng)水養(yǎng)護(hù)的試件抗壓強(qiáng)度評(píng)定。由于高性能混凝土和普通混凝土在很多方面存在著明顯的差異，因此高性能混凝土的質(zhì)量評(píng)定方法有待進(jìn)一步的補(bǔ)充和完善。另一方面，試驗(yàn)室中的混凝土和現(xiàn)場(chǎng)施工的混凝土在施工運(yùn)輸方式、振搗形式、養(yǎng)護(hù)方式、受力方