砼施工的质量控制

/工程质量限制要素结构砼外观质量限制技术结构砼外观质量的好坏，从确定程度上讲反映了一个企业技术水平的凹凸。一次性施工效果好的砼，拆模后其结构外形轮廓分明、线性顺滑而又不乏挺立，砼表面平整、光滑、色泽自然、匀整一样，它能给人产生朴实、自然、美观的视觉感受，这是砼该达到的效果。那么如何才能浇筑外观质量好的砼呢？下面就砼外观质量作一简洁探讨，供参考。一、结构砼外观质量限制原理（一）砼质量的模拟方程砼是多相料组成的人造石，从根本意义上讲，砼的施工，就是人工加工料的再加工，即将水泥、砂石等原材料，加工成可塑性拌和物，再将拌和物（半成品）加工成结构砼成品。其成品质量（含内在质量和外观质量），取决于两大因素，首先是相料品质，再则是施以两次加工的施工质量，可用一个直观的模拟方程来表示：砼施工质量＝（水泥、砂、石、水等合格原材料砼拌和物）×工艺技术＝（砼配比质量＋搅拌质量＋运输质量）＋（浇铺质量＋振捣质量＋养护质量）＝砼拌和物材料质量＋砼浇筑成型质量从上式得出：1、砼工程结构质量是由砼施工质量作保证，而砼施工质量，取决于工艺技术含量。2、工艺技术含量是对各质量因素相关的技术指标、工艺标准的施工有效限制和管理。3、结构砼的成型质量干脆反映了施工工艺技术、管理水平。（二）砼质量的标本特征――砼强度和匀密性自从有了水灰比法则以来，总是遵循砼强度、水灰比理论来指导砼施工。随着建设形式的发展，许多结构砼，尤其城建基础设施、交通工程建设，不仅要求砼强度等内在质量，对外观质量的要求也愈来愈高，若仍仅借助于砼强度、水灰比理论，已经不能完全满足其指导施工的要求。为此，除了砼强度观念外，尚需探讨砼的匀密性，而砼的匀密性对砼的外观质量影响是至关重要的。通常所谓砼外光内实，即表达了砼的内在质量和外观质量，其实也是砼强度和匀密性的集中体现。内在质量好，砼强度高；外观质量好，砼匀密性好。以砼强度和匀密性为砼质量特征，对砼施工质量的意义，可初步概况为：1、砼强度和匀密性，是砼同体特征的两个方面，它表达者砼内在质量的一样性。质量好的砼，是指强度和匀密性都较好的砼。砼内部呈匀整密实的连续分布状态，其结构的弹模、容重等都比较一样，则砼力学性能稳定，砼弹性压缩、收缩、徐变性能也趋稳定；假如砼有疏松、离析、蜂窝等不匀整、不致密现象存在，则必导致砼强度低，故可认为，砼匀密性好，砼强度高，反之，砼强度高，必定是匀密性好。结构砼的抗压强度，都是以砼试件的抗压强度为代表的，但试件强度合格的结构砼，未必都是匀密性好的砼。以某工程砼雷达波检测为例，出现四种类型：第一种，雷达信号图像同相轴连接，无杂波反射，判别为完整致密性，经钻芯取样证明，砼内部结构匀整密实；其次类，图像同轴性较差，有部分杂波反射，属于匀密性较差型，据芯样视察，为砼中骨料含量不甚匀整，砼强度较第一类略低；第三类，图像同轴基本不连续，杂波反射较多，为不匀整型，经凿开砼检查，砼有离析、蜂窝甚至空洞存在；第四类，图像同轴错断，芯样证明，砼有疏松、浮浆现象。由此可见，造成砼抗压强度分布离散度较大的缘由，是砼匀密性的差别。2、砼强度有等级指标可以量化，而砼匀密性则不然，但可通过砼外观质量来鉴定，因外层砼对匀密性反映最为敏感。因为砼振捣时，其流淌性、保水性和混合颗粒的运动，均受到模板侧限的影响，靠近模板的外层砼匀密性，比内部砼难于得到改善，在这种状况下，砼拆模后外观质量好的话，一般来讲，内部砼的匀密性更是好的，但外观质量也不能完全说明内外砼匀密性的一样，往往仅是因为外层砼的匀密性较差，而引起外观质量不良。如当模板不平整、板缝不严密，甚至跑模而渗水漏浆或靠模板的砼振捣离析、泌水以及砼接茬时模边泛浆等，均可导致砼表面出现色斑、砂线、麻点，或者倒脚处残留气泡等常见弊病，其缘由均为外层砼匀密性不良或匀密性遭到破坏所致。假如工艺操作依次、方法得当，致力于砼内外匀密性的保持、维护或外层砼匀密性免遭破坏，则砼表面平整光滑、色泽匀整。由此可见，对砼外观质量的视察评定，事实上是对砼结构匀密性的表层鉴定。3、砼强度和匀密性，都涵盖着砼的技术性能和工艺指标，施工时需同时满足。举一个例子说明：如泵送砼≤30米，选用塌落度为11-15cm，倘如泵送不困难，接受塌落度9-10cm也可以，都符合不影响砼强度的和易性范围，若在施工中，这一盘料（或这一层）砼塌落度为9cm，而另一盘料（或另一层）塌落度为15cm，塌落度如此相差6cm的砼拌和物，其砼塑性方面存在的流淌性不同、稀绸不同，在浇筑过程中，其砼均密程度或密实状态差异较大，在先后接茬处的砼表面，难免出现深浅色差不同。由此可见，砼施工中，既要留意砼强度，同时又要留意匀密性，才能满足砼内在质量和外观质量的要求。（三）砼外观质量限制原理――砼的匀整密实性作为砼质量特性之一的砼匀整密实性，不是砼自然具备的，而是靠工艺施工出来的。匀整密实性好的砼，是各相材料颗粒，包括水泥颗粒，在砼体积内呈匀整分布、排列紧密、连续完整的匀质状态。即大颗粒之间是小颗粒，小颗粒之间是细颗粒、微细颗粒，构成均密型的颗粒骨架，在这种颗粒骨架的基础上，系由水泥和水而成的水泥浆，水泥浆包袱沙子成为水泥砂浆，水泥砂浆充填粗骨料缝隙，构成砼的微观晶体结构。因此，要获得砼结构的匀整密实性，就在于单位砼体积中维持三个不变：水泥（砂）浆含量不变，级配骨料含量和分布不变，拌和物的整体塑性（塌落度指标）不变。假如任何方面的变更，则砼匀整性和密实性都同时发生变更，从而影响砼的强度和外观质量。在砼施工过程中的拌、浇、振三个主要环节上，砼拌和物中最活跃也是最难维持的成分就是水泥（砂）浆。骨料同水泥（砂）浆比较起来，骨料密度较大、流淌度和扩散性较差，其颗粒运动易于稳定，而水泥（砂）浆则不然，假如搅拌不匀整，会出现灰浆团块；塌落度相差较大，灰浆绸稀不一；自由倾落过高，灰浆骨料离散；浇筑厚度不同，浮浆多少不等；振捣过量或振时过长，灰浆离析、泌水；浇铺时过早振捣，灰浆溢出漫浮；欠振、漏振时，灰浆充填不实或未及充填等，从而出现局部或大面积砼表面缺陷。可见，限制砼外观质量的基理，关键在于限制砼的匀整密实性，施工中，只要限制好灰浆成分、灰浆含量、灰浆分布的匀整性，基本可限制砼的外观质量。二、限制砼外观质量的措施（一）模板质量的限制结构砼的施工，能否达到工程整体美观的要求，首先取决于模板质量的限制。砼的平整度、光滑度、色差度都于模板质量干脆相关。因此，在模板工程的设计、制作时，首先应满足模板结构的强度和刚度，确保模板拼缝严密、不变形、拆卸便利；其次，要选择好板面材质，并使其同砼脱模剂相匹配。（二）浇筑工艺质量的限制1、砼配比通常选择砼协作比的水灰比、水泥用量的原则是要符合规范限定的砼强度和耐久性的要求，对抗渗砼、大体积砼、水下灌注砼等都有特地规定，而由外观质量要求的砼，尚无规定可循，但对砼外观质量的限制必需从砼协作比设计起先。总的原则是：较通常状况下的砼协作比作微小调整，即维持确定数量的水泥用量，略增加砂率，稍减用水量。（1）水泥用量依据阅历，延长砼的模内养护期或加大水泥用量，是有利于砼表面的自然光滑度的。但施工现场模板的周转一般是依据进度确定的，延长砼模内养护期较难做到，因此，掺加减水剂，相对增加水泥用量是较为普遍的做法。（2）砂率砂率除和级配、空隙率有关外，还和砂子的粗细程度（细度模数）有关。最佳含砂率是指在砂石骨料颗粒级配的规定条件下，选择能同时满足砼质量和工作和易性要求的砂子最佳含量：为了促使砼达到匀整密实度质量和充分改善砼拌和物和易性，使砼中细骨料含量较通常略微增大一点。因为砼的匀密过程是以和易性为前提的，和易性包括砼拌和物流淌性、粘聚性和保水性，而这些性能还在于砼中有足够的水泥砂浆起主要作用。当减水剂（水剂约1％，粉剂约1.5％）掺量不大的状况下，砂率较通常稍提高1-2％许，不仅砼浇捣塑性明显改善，砼成型后粗骨料被砂浆包袱覆盖层厚度匀整，砼表面避开出现“相料色差”。（3）塌落度砼拌和物是砼成型结构的原材料，而砼拌和物的成型可塑性的最终反映是塌落度。对砼外观质量的限制，最重要的环节是砼塌落度的限制，所以，恰当限制塌落度很有必要。从现场阅历得知，对砼塌落度要么就大（塌落度20cm上下），这时拌和物水泥含量多，砼外观光泽较好；要么就小（塌落度10cm左右），拌和物含水量少，易克服砼气泡。前者水泥用量增加许多，成本上不经济，后者一般状况接受5-7cm、7-9cm、9-12cm、12-16cm塌落度的拌和物；但有外观质量要求的砼，塌落度较通常一般接受的塌落度略削减1-2cm，使砼拌和物粘绸一些，振捣效果好一些，有利于砼外观质量。为此，需将通常的非泵送砼的7-9cm塌落度调整为7±1cm，泵送砼12-16cm调整为11-14cm，施工时砼搅拌、运输样限制塌落度上下限，以求砼的塑性稳定。2.砼的搅拌和运输砼的搅拌必需达到三个基本条件：计量精确、搅拌彻底、塌落度稳定。否则拌和物中将出现水泥（砂）浆分布不匀，易出现砼表面色差或砼振捣易离析、泌水等非匀质现象。一般，当水泥用量达350kg/m3及以上的砼，可称之为富水泥砼，这时，砼的搅拌时间要适当延长，如接受滚筒式搅拌机，宜延长2.5-3分钟，强制式搅拌机宜延长1.5-2分钟，当掺加外加剂时，搅拌时间应在延长1分钟。恰当的运输工具是砼搅拌车或拖式泵，无条件时可接受砼料斗装汽车运输，且运输距离不宜过长，但任何条件下不宜接受拖拉机运输。3.砼浇铺和振捣强调浇铺和振捣，必需克服重视振捣、轻视浇铺的习惯。浇铺无序或振捣无方，都是砼产生各种不匀整性的根源。唯一的克服板缝是留意把握浇铺和振捣的“火候”。要求振捣要密切注视浇铺状况，什么时候可以振，什么时候不能振，以及振捣多长时间、遍数，都依据浇铺状况而定，对砼不要早振，也不要迟振；不要欠振，也不要过振。砼的浇振方法：（1）分段分层、限时接茬混凝土的浇筑，无论是从一端起先向另一端，或是从中间起先向两端对称，呈斜面层次、全断面推动的浇筑，还是从下向上一层层的、呈水平层次的浇筑方法，都必需分段、分层地进行浇筑作业。一般确定分段长度的原则：a.在砼拌和物未初凝的可塑时间内，完成砼的分层接茬和分段接茬，同时砼的搅拌、运输实力供料刚好；b.依据砼浇筑时的气温条件，防止砼浇筑面上水分挥发过多造成接茬不良。最新建筑钢结构、幕墙，混凝土结构、基础、工程造价、招投标专业教程、文章、资料、行业软件论坛！浇筑分层：是指砼浇筑过程中，按断面自下而上分次进行的砼浇铺厚度，一般40-50cm一层为宜（约为振捣棒作用半径的1.25倍），每层厚度应基本一样，结构模板有阴角倒坡时，砼铺至内侧倒坡下5cm，把坡顶留出，便于解除气泡。砼分段、分层的后段和前段或上下层之间的浇筑（接茬）间隔时间，在常温下，限为2个半小时为宜。虽然水泥初凝时间不早于45min，终凝时间不迟于10小时，但砼拌和物（不掺缓凝剂）的始凝时间一般为4小时左右，因为当水泥初凝时砼失去塑性，终凝时砼产生强度，假如比始凝时间少1小时的时间内拌和物接茬，振捣时透入下层砼5－10cm振捣，砼表面不会留下接茬痕迹。假如超过3个小时或4个小时，此时砼已接近初凝，砼中水泥（砂）浆的塑性差异过大，振捣时难于分布匀整，结果形成色差带或冷缝式色差。（2）浇前振后、切莫早振砼振捣基理，一是液化，二是捣实，为达到砼匀整密实性，浇和振需协调协作，切忌早振。所谓早振，有两种状况：一是指本层砼厚度未铺足或浇铺不到位或两侧模之间未全范围铺满，即砼拌和物层次不清、依次零乱，往往出现中间高、两边低，或一边高、一边低的积累和低洼现象。二是指对本层砼浇铺段前沿临空部分，不等下段砼浇铺连接，就过早振捣，这也称为早振。对于砼浇和振，前后应相差确定的距离，如浇铺长度为10米，则振捣长度为（10-1）米，即前沿一段至少相当于振捣棒作用半径二倍的范围内的砼，不要急于振捣，待下一接段砼浇铺接茬后再振。早振的结果是：a.砼拌和物有流淌现象，砂浆和骨料分别或水泥砂浆流向低处；b.再浇筑砼时，随砼浇筑面增高，砼液化面上升，则富水泥浆上浮，紧靠侧模面，形成色差带；（3）过振过振是指砼振动延时过长，此时砼易产生离析、泌水，离析较重的，骨料分别，显露砂石或出现水水纹状的云斑或鳞状色斑。轻的出现泌水、砂斑、砂线。（4）振捣砼振捣应遵循快插慢拔、振点等距离布置的原则，砼振实的表现为：砼已无显着沉落、表面呈现平坦，砼已不冒气泡、砼起先泛浆。振捣时需留意：a.要离开模板20cm左右，防止损坏模板或出现漏浆等；b.振捣时间同砼塌落度结合起来，防止过振，一般状况下，7cm塌落度振时为25秒；5cm塌落度为30秒，9cm塌落度为20秒。三、砼外观质量通病防治砼外观质量通病，按其产生的缘由，基本可分为两类：一种是由于砼浇铺振捣工艺不妥产生的外观质量问题；另一种是由于模板、钢筋和砼等综合因素引起的外观质量问题。（一）克服砼浇筑振捣通病砼振捣不当产生的质量通病类型为：1、漏振（局部未振捣到位）――蜂窝、空洞2、欠振（振捣时间不够）――麻面；3、过振（振捣时间过长）――砂斑、砂线；4、早振（浇铺未到位、未摊平）――色差（水泥浆不匀）；5、快振（振捣棒上提过快）――气泡；6、早振＋过振轻度――云斑、水水纹；7、重度――鳞斑8、迟振――冷缝；（二）桥梁结构砼外观质量通病防治1、墩柱砼外表气泡多且密集外观现象：除个别大气泡外，细小气泡多，呈片状密集；主要缘由：a.振捣时间不够，振捣棒上提速度过快；b.掺减水剂砼搅拌时间不够，不足2分钟；c.砼塌落度大、水泥浆稀、含水量重，贴模板面的砼气泡含量多，未解除完；防治措施：a.砼拌和匀整，搅拌时间不少于2分钟；b.塌落度不宜过大，如塌落度为5-7cm，下部宜按高限限制，上部按低限限制；c.振捣棒要快插慢拔，每一振点累计振捣时间不少于25秒，柱子愈往上浇筑要放慢浇筑速度，并使塌落度适当减小、振捣时间适当延长；d.砼振捣依次，先从外圈起先，螺旋型振到内心，然后再从内到外，反螺旋振捣。2、墩柱砼表面有钢筋显隐外观现象：当立柱砼拆模后，砼爱惜层里显出钢筋隐形，主要是显出一道道箍筋形影。显隐出砼颜色浅淡，柱子下部比上部明显；高柱比低柱明显；净爱惜层薄的比厚的明显。主要缘由：a.钢筋笼骨架未整体竖直或有局部变形；b.箍筋净爱惜层厚度不足，如当缠绕主筋的箍筋绕的不紧；c.模板顶端高出钢筋，钢筋笼骨架顶端未伸出模板，难于固定；d.浇筑砼的卸料斗、串筒或导管安装，其全部或部分支附在模板上未分开；e.高柱的钢筋笼骨架自由度大，当振捣人员上下或浇筑作业碰撞钢筋时，致使钢筋笼骨架振动摇摆，被振动的塑性砼受挤压而溢出砂浆并附着在箍筋面上，导致爱惜层砼匀密性不良。防治措施：a.箍筋缠绕主筋必需绕紧，不留空隙；b.钢筋笼骨架力求竖直提拔，为增加刚性，加强箍筋直径不应小于主筋直径，当立柱高度≥15米时，加强箍筋内的临时支撑筋宜接受三角形或正方形；c.加密爱惜层垫块（最好接受塑料垫块），并使钢筋骨架顶端和模板之间有撑有拉，固定坚牢；d.砼浇筑作业的砼卸料斗或泵送导管等器具必需和模板分别，而且作业过程中避开碰撞钢筋；e.限制砼塌落度，尤其高墩柱砼塌落度宜小不宜大。3、墩柱砼表面显见模板缝痕或缝口处不规则色斑、砂线外观现象：a.模板节段拼装处上下（横向）合缝不平整、错台，呈抱箍状缝痕或深浅色差；b.模板竖向合缝处不平整、错台，有砂线砂斑或深浅色差。主要缘由：模板缝口加工精度不够，难于保证拼装（上下对接或竖向合缝）质量。造成模板拼装后不平顺、有缝隙。浇筑砼时，如缝里渗水，但水泥未淌出则形成色斑；如有水泥淌出则形成砂线。当渗水、漏浆的严峻程度不同，则色斑范围、深浅不一。防治措施；a.提高模板加工质量，尤其缝口加工精良；b.柱高≤15米时，模板不分节，接受两半个模板竖向合缝拼装；当柱高≤10米时，接受预先拼合成整体，整体吊装。c.拼装合缝严密、平顺、不漏水、漏浆。d.振捣砼时，振捣棒离开模板缝口20厘米。e.立柱砼浇到顶端时，须将浮浆（含粗集料少的稀浆砼）清除干净，彻底更换。4、预制箱梁、T梁和盖梁及防撞护栏砼外侧，出现色差、色斑外观现象：砼外侧呈横向色差带，深浅颜色明显或不规则的水水纹状、云斑或鳞斑，一般是梁体底部较明显，钢筋、水纹管密集处较明显。a.早振、早振加过振；b.箱梁腹板断面小，底板砼全部依靠从腹板砼被振捣流淌到位，而发生重复振捣、过振；c.钢筋或水纹管密集部位，砼中粗骨料难下去时造成砼不匀整；d.水泥品质欠佳、砂子颗粒较粗、加上搅拌不够，塌落度较大时，拌和物粘绸性差。`防治措施：a.严禁早振，每层砼前沿必需剩留约1米范围短暂不振，待下一段砼接茬后一并振捣，当砼布料厚度不一或全断面铺满时，也不要急于早振；b.箱梁底板砼，可接受芯膜顶面开窗洞，底面留空档的方法完成大部分底板砼浇筑；c.接受连续级配粗集料，粗集料最大粒径为25毫米为宜，或在钢筋较密或断面狭窄部位，可用同强度、弹模的细石砼；d.水泥品种宜接受颗粒细、泌水小的一般硅酸盐水泥；砂子宜接受中砂，不宜接受细度模数大于2.7的中偏粗砂；e.砼搅拌时间达到120-150秒，塌落度维持稳定。概况以上所述，限制结构砼外观质量的工艺要领，是想方设法维护砼的匀密性，坚持做到：1、模板制作安装（含脱模剂）的严控标准不变；2、凝土原材料规格品种质地不变；3、凝土成份比例稳定不变；4、凝土搅拌时间限制不变；5、凝土塌落度指标维持不变；6、砼拌和物运输方法不变；7、砼分层的虚铺厚度不变；8、砼浇铺不到位不早振捣的法则不变；9、振捣依次、次数和快插慢拔的振捣方法不变；10、凝土分层、分段接茬的间歇时间不变；11、砼养护时间、方法不变12、砼拆模时间基本不变。结构砼外观质量限制，必需在砼工艺上狠下功夫，决不主见通过事后修饰来勉补一次性施工不足。也不提倡依靠事后修饰来还其清水砼的本色原貌。大量桥梁工程的建设实践证明：万一结构砼表面发生有悖于“面子工程”要求的外观质量缺陷，通过恰当的工艺对其进行细致细致、谨慎的修饰，则也能较好地收到结构清水砼应有的效果。所谓修饰，并非一般的整修或修补，而是以砼外观质量为宗旨的饰艺。但是，要收到较志向的修饰效果，即不损清水砼本色原貌，又能达到自然、美观和返璞归真的程度，却是极其不易的。为此，要求不但要有工艺娴熟、富有阅历的技术工人操作，还要结合工程具体状况，实行特殊的修饰技术和遵守相应的工艺制度。切不行轻易、马虎、盲目修饰，否则会弄巧成拙，甚至完全丢掉“面子”。为了主动协作当前建设的重点工程，争创优良精品为质量目标的创优活动，下面将“清水砼表面修饰工艺要点”，介绍如下，供施工参照。五、清水砼表面修饰工艺要点（一）大面积修饰1、干修法拆模后，在砼原生潮湿（不另浇水）条件下，对砼外露面立刻进行（或边拆模边进行的）表面修饰处理的作业方法。运用场合：砼面无大的（或无严峻的）跑模漏浆、蜂窝、麻面等外观缺陷，主要存在气泡眼较大，细泡点密集或有多处气泡、水线、砂眼的状况，以及在冬季、多雨季节里实施的特性施工，一般接受干修法。（1）模板拆除后，立刻接受重量比约1：2的黑、白水泥（注：黑水泥指和该砼同标号、同品种的水泥，以下同），掺入经试配确定的少量干净细砂和少许107胶水或相当此类胶水拌和成干硬性的水泥砂浆，用油漆刮刀把砼表面散布的一个个豆眼般及较大的气泡眼填实、刮平。一般称其为第一遍补浆。（2）第一遍补浆作业结束后（或前后流水作业相距）确定时间（一般约1-3小时），接着接受重量比为1：2.5-1：3.5的黑白水泥调制的中稠灰浆，进行展延性补浆，范围是第一遍补浆过的和第一遍未补浆的细小气泡带、气泡群。通常称其作业为其次遍补浆。（3）两遍补浆完成后（或前后流水作业相距）确定时间，即补浆点达到可用金刚砂布对其打磨而又不致脱落的程度（一般约2-4小时）后，将补浆面打磨平整。最终接受重量比为1：3.5-1：5的黑、白水泥拌干灰，并用棉纱头将砼面全面抹擦一遍，待自然静置过液至其次天（不少于6小时）再进行覆盖洒水保养。（4）若其次天发觉有补浆收缩或脱落、存在凹凸不平或麻斑现象，则应重新按（1）—（3）项的程序、方法操作，有针对性地再修补一次。2、湿修法拆模后，修饰工作可立刻进行，也可不立刻进行，但修饰前无论砼面是呈潮湿还是干燥状态，都必需预先浇水，即在砼浸湿条件下，对砼表面进行修饰处理的作业方法。运用场合：湿修法适用广泛，不仅适用于修饰砼表面残留气泡眼较大、较多或明显的砼离析砂斑线、泌水线、浅层蜂麻、色差，亦适用于修饰砼气温较高、温度偏小的施工环境下进行修饰作业，即使符合干修法条件，一般也可以接受湿修法。（1）首先用高压水冲洗砼表面，如粘附有隔离剂、尘埃或其它不洁物，则应用尼龙织布擦洗干净。（2）紧接着用重量比1：3.5-1：5的黑、白水泥组成的水泥稠浆，将砼全面披刮一遍，待面干发白时，用棉纱头擦除全部浮灰。（3）再遵循干修法（1）—（2）项程序方法进行两遍补浆，待达到干凝状态后，再对补