2 混凝土工程
混凝土结构是关系到建筑物安全使用的最关键的部位，必须严格控制，确保质量满足设计和规范要求。
混凝土施工应控制以下内容：
混凝土内在质量（强度、耐久性）；拌合物坍落度；浇筑层厚度；振捣密实度；入模时间、浇筑顺序、养护及拆模；
混凝土结构几何尺寸及外部观感
2.1混凝土拌合物质量不符合设计要求
现象：混凝土未按配合比进行配料、未达到设计和施工要求；强度未达到设计强度等级要求（抗压强度和抗渗强度），混凝土性能不满足施工要求（凝结时间、稠度等）
主要预防措施：通过对混凝土原材料、搅拌时间、投料计量、运输浇筑等全过程，对混凝土施工质量进行严格有效的控制。
2.1.1混凝土拌合物质量控制基本要求
混凝土质量控制内容（GB50164）包括初步控制、生产控制和合格控制。
实施混凝土质量控制应符合下列规定：通过对原材料的质量检验与控制、混凝土配合比的确定与控制、混凝土生产和施工过程各工序的质量检验与控制、以及合格性检验控制，使混凝土质量符合规定要求。在生产和施工过程中进行质量检测，计算统计参数，应用各种质量管理图表，掌握动态信息，控制整个生产和施工期间的混凝土质量，并遵循升级循环的方式，制订改进与提高质量的措施，完善质量控制过程，使混凝土质量稳定提高。必须配备相应的技术人员和必要的检验及试验设备，建立和健全必要的技术管理与质量控制制度。
2.1.2现场拌制混凝土质量控制
2.1.2.1材料质量控制：
1）水泥：符合国家标准的规定和设计要求，有出厂质量证明书并按批抽样检验其强度、凝结时间和安定性；按品种、标号和牌号进行存储并在有效期内使用；超过有效期和对质量有怀疑的水泥应重新取样进行检验并按检验结果使用；水泥存储应进行标识以防止误用。
2）骨料：符合标准的规定，应具有质量证明书或抽样进行质量检测；按品种、规格分别堆放，不得混杂，严禁混入有害杂质；最大粒径符合钢筋间距的要求；应进行标识。
3）拌合用水：使用洁净的可饮用水。
4）掺合料：应用于混凝土中的掺合料（粉煤灰、火山灰质材料、粒化高炉矿渣）其质量应符合相应技术标准的规定；掺合料应具有质量证明书或试验报告，其掺量应经过试验确定，其取代水泥的最大取代量应符合JGJ28和JGJ112等标准的规定；掺合料的烧失量和有害物质含量等指标应通过试验，确认符合混凝土质量要求时，方可使用。并且通过试验确定掺量；用于混凝土中的掺合料应分品种、规格、进场时间不同分别堆放，不得混杂或受到污染；并进行标识。
5）外加剂：外加剂质量应符合GB8076规定；应有质量证明书，必有时应检验其有害物质含量，确认对混凝土无害后方可使用；根据混凝土的性能要求、施工工艺、气候条件，结合原材料性能配合比以及对水泥的适应性等因素，通过试验确定品种和掺量；不同品种外加剂应分别存贮并做好标记，注明检验状态。混凝土外加剂不得混入杂物及受到污染。
2.1.2.2计量控制：混凝土投料计量器具应经过检定，并在检定证书有效期内使用；自动计量设备的精度应满足GB10172标准的规定，人工上料台秤计量误差应小于1/1000；计量器具使用前，应先进行调整和零点校核，确认计量器具完好；同批混凝土拌制过程中，应经常对骨料的含水率进行检测，并按实际含水率调整称量。
2.1.2.3混凝土配合比设计：混凝土配合比应由具有相应资质的试验室根据JGJ55规定经过试验确定；特殊混凝土（大体积、大流动性、高强度）的配合比设计宜采用正交设计方法进行试配；大体积混凝土配合比设计时，应根据施工延续时间长的特点，确定多个施工用配合比，以适应不同情况下，混凝土连续施工的需要；在混凝土施工过程中，应安排试验员值班，以便及时根据情况变化，对混凝土配合比进行调整；在混凝土施工过程中，未经值班试验员的书面通知，其他人员不得对配合比进行修改。
泵送混凝土对配合比特殊要求：
粗骨料最大粒径与输送管径之比：泵送高度50米以下，碎石不宜大于1：3，卵石不宜大于1：2.5；泵送高度50-100米，宜在1：3~1：4；泵送高度在100米以上时，宜在1：4~1：5；
细骨料宜中砂，通过0.315mm筛孔的砂不少于15%；
拌合物相对压力泌水S10不宜超过40%；
不同泵送高度的混凝土坍落度选值：泵送高度30米以下，坍落度100-140mm；泵送高度30-60米，坍落度140-160mm；泵送高度60-100米，坍落度160-180mm；泵送高度100米以上，坍落度180-200mm；
水灰比宜为0.4-0.6；砂率宜为38%-45%；最小水泥用量宜为300kg/m3。
2.1.2.4混凝土搅拌过程控制：搅拌出的混凝土应均匀，色泽一致，并具有良好的保水性和粘聚性；在混凝土搅拌过程中，应对混凝土搅拌时间进行控制。每台设备每一台班检查次数不少于2次；混凝土拌合物均匀性按照测定砂浆密度和粗骨料含量评价。（砂浆密度二次检测相对误差不大于0.8%，粗骨料含量二次检测相对误差不大于5%。）
在混凝土搅拌过程中，应对混凝土稠度进行控制。每台设备每一台班检查次数不少于1次，混凝土拌合物稠度应符合配合比规定，其误差应符合GB50164-92第2.1.5条的规定：
搅拌出的混凝土从出料到入模间隔时间应符合GB50164-92第4.3.3条的规定。
2.1.3商品混凝土的质量控制
2.1.3.1商品混凝土供应商的资质及供应能力审核，主要包括以下内容：商品混凝土供应商的质量保证体系；商品混凝土供应商的质量管理制度；商品混凝土供应商的搅拌设备配备情况；商品混凝土供应商材料存储设备情况；商品混凝土供应商所具有的试验检测能力；计量器具检定合格证及是否在有效期内；商品混凝土供应商的档案管理情况
2.1.3.2商品混凝土供应商所使用原材料的质量控制，主要包括以下内容：现场原材料质量应符合相应的质量标准并经过试验确认；现场原材料储存的数量应能满足大批量供货的需要；商品混凝土供应商所使用原材料的供应渠道需要畅通，应能随时补充符合质量要求的各种原材料；
2.1.3.3供料期间安排专人对商品混凝土供应商进行监督，检查重点是：
原材料质量：所使用的原材料质量情况，是否有混杂，备料数量是否充足；
计量控制：各种原材料投料数量是否符合混凝土配合比要求；
稠度控制：混凝土拌合物稠度是否符合配合比规定，误差符合规定；
设备运转：观察各类设备是否运转正常，是否能够保证连续供应混凝土。
搅拌均匀性：目测混凝土拌合物是否均匀；
2.1.3.4商品混凝土进场检验：预拌混凝土出厂质量证明书和每一运输车预拌混凝土的发货单是否准确、齐全；检验运至现场的混凝土，不得有离析、分层现象，组成成分不得发生变化，同时具有保证施工所必须的稠度。不符合规定稠度的应退货，严禁掺加生水；混凝土拌合物运至浇筑地点的温度，最高不宜超过35℃，最低不宜低于5℃；进场的混凝土应尽快浇筑入模；根据供货合同规定对混凝土强度、抗渗性能、稠度、含气量、凝结时间、密度等指标进行检测验收。
2.1.4混凝土试件取样：
混凝土试件取样应做好记录。记录内容应包括：施工日期、工程名称、施工部位、设计强度等级、抗渗性能、配合比、材料品种、取样数量、养护方式、试件编号、供应单位、代表批量、取样人员、见证人员等内容。记录格式见附表。
混凝土必须制作抗压强度试件，试件尺寸应根据骨料最大粒径进行确定。一次取样制作的试件组数应根据需要确定，一般情况下不少于二组（6块），其中一组用于标准养护确定混凝土抗压强度，另一组用于同条件养护确定拆模时间。强度试件的取样制作应在混凝土进场40分钟内完成。
每批施工的混凝土取样频率和组批条件应按照GB50204-2002第7.4.1条的规定执行，当同一搅拌站一次连续供应相同配合比的混凝土量大于1000立方米时，每200立方米混凝土取样不少于1组。
每一个分部工程所包含的同一设计强度等级混凝土强度试件取样组数不宜少于10组，以便在工程完工后可以采用统计方法进行混凝土强度评定及混凝土质量控制水平评定。
如果设计有特殊要求时，除了制作抗压强度试件外，还应根据设计要求取样制作抗拉强度试件、抗折强度试件等，取样制作方法按GB50081的规定执行。
取样制作的试件应按预定的养护方式进行养护，并在达到预定试验龄期时送具有相应资质的试验室进行试验。当施工现场缺少标准养护条件时，也可在取样后直接送试验室进行标准养护。同条件养护试件应与混凝土结构一起进行养护。
混凝土长期性能和耐久性能试件取样：混凝土有抗渗要求时应取样制作抗渗试件，每组六块。混凝土抗渗试件的取样数量应按照GB50204-2002第7.4.2条的规定执行。当混凝土有抗冻性和其他性能要求时，还应按照GBJ82的规定取样制作试件。
取样制作的试件应按预定的养护方式进行养护，并在达到预定试验龄期时送试验室或其他具有相应资质的单位进行试验。当施工现场缺少标准养护条件时，也可在取样后直接送试验室进行标准养护。
2.1.5混凝土强度检验评定
2.1.5.1在单位工程的某个分部工程完成后，应对该分部工程内相同强度等级的混凝土强度试件的实测强度值按照GBJ107的规定进行评定验收。按GBJ107规定对混凝土强度分批进行合格评定验收；
混凝土强度验收的基本要求：混凝土强度应分批进行检验评定。一个验收批的混凝土应由强度等级相同、龄期相同以及生产工艺条件和配合比基本相同的混凝土组成。对施工现场的现浇混凝土，应按单位工程的验收项目划分验收批。
2.1.5.2.施工项目应按照GBJ107的规定，对现场自设的混凝土搅拌站在一个统计周期内的相同强度等级和龄期混凝土进行强度统计分析（强度均值、标准差、强度不低于要求强度等级值的百分率），并进行检查，以确定混凝土搅拌站的生产管理水平，并促进施工现场的混凝土生产管理水平不断提高。
2.2混凝土结构冷缝
现象：上层混凝土浇筑在已经凝结的下层混凝土上，未按照施工缝的方式进行处理。
原因：混凝土浇筑过程混乱，缺乏有效的组织；混凝土供料慢，施工速度慢于凝结时间。
危害：混凝土冷缝是粘结强度较低、质量较差的一个危害严重的病害面。混凝土冷缝面的抗剪承载力明显不足；冷缝形成建筑物的渗漏通道；
对于混凝土结构的冷缝目前没有很好的处理方法，只能是尽可能避免发生，尤其是在大体积混凝土的施工中要避免发生冷缝现象。
当冷缝严重影响混凝土结构的受力状况时，应采取补强的方法进行处理。
2.3现浇混凝土结构外观质量缺陷
按照对结构安全性和使用功能、美观等方面的影响程度，划分为严重和一般质量缺陷。
混凝土结构质量缺陷的原因分析：混凝土拌合物塌落度小、和易性差、分崩离析；浇筑前没有先下同强度等级的砂浆；一次下料数量过多，或高度过大未使用串筒；模板质量差，漏浆严重；支撑不牢固，荷载作用下变形严重；混凝土振捣不严密；钢筋间距小且石子粒径过大；
混凝土表面质量缺陷产生的主要原因：
蜂窝：混凝土配合比不准确，浆少石子多，或搅拌不均造成砂浆与石子分离，或浇筑方法不当，或振捣不足，以及模板严重漏浆。
麻面：模板表面粗糙不光滑，模板湿润不够，接缝不严密，振捣时发生漏浆。
露筋：浇筑时垫块位移，或者漏放，钢筋紧贴模板，或者因混凝土保护层处漏振或振捣不密实而造成露筋。
孔洞：混凝土结构内存在空隙，砂浆严重分离，石子成堆，砂与水泥分离，钢筋过密影响混凝土下料。另外，有泥块等杂物掺入也会形成孔洞。
缝隙和夹渣：主要是混凝土内部处理不当的施工缝、温度缝和收缩缝，以及混凝土内有外来杂物而造成的夹层。
裂缝：混凝土浇筑后模板变形或沉陷，混凝土表面水分蒸发过快，养护不及时等，以及楼板上堆放钢筋位置不当、楼板上运输、吊装时受到碰撞。
混凝土表面质量缺陷的修补与处理
（1）表面抹浆修补：对数量不多的小蜂窝、麻面、露筋、露石的混凝土表面，为保护钢筋和混凝土不受侵蚀，可用1∶2～2.5水泥砂浆抹面修整。
（2）细石混凝土填补：严重蜂窝或露筋较深或存在孔洞时，应凿除不密实混凝土，清水洗净并充分湿润后，支设模板，再用比原强度等级高一级的细石混凝土填补并仔细捣实。
（3）水泥灌浆与化学灌浆： 对于宽度大于0.5 mm 的裂缝，宜采用水泥灌浆；对于宽度小于0.5mm 的裂缝，宜采用化学灌浆。
2.4混凝土结构裂缝
混凝土裂缝的原因是多方面的，环境的影响、设计的错误、劣质的材料、粗糙的施工以及使用的不当，都可以造成混凝土结构产生裂缝。
外荷载作用、温湿度变化、基础不均匀沉降、混凝土收缩徐变,构件配筋不合理以及设计、材料、施工及使用不当等都有可能引起混凝土结构的开裂。
2.4.1混凝土结构裂缝主要原因：
塑性收缩裂缝；混凝土干缩引起的裂缝；温度变化引起的裂缝；结构基础不均匀沉降引起的裂缝；荷载作用引起的裂缝
2.4.1.1塑性收缩裂缝
塑性裂缝出现在结构表面，形状不规则且长短不一，这种裂缝大多出现在混凝土浇筑初期。塑性裂缝又称龟裂，严格说来属于干缩裂缝，出现很普遍。
塑性收缩裂缝主要因素：混凝土坍落度较大且振动时间过长，水泥浆上浮骨料下沉，受到钢筋或其他物质的约束，出现不均匀沉降，从而使混凝土的表层产生裂缝；浇筑后表面没有及时覆盖，受风吹日晒，表面水分蒸发过快，产生急剧收缩，而此时混凝土早期强度不能抵抗这种变形应力，因而开裂；使用收缩率较大的水泥，水泥用量过多，或使用过量的细砂和粉砂混凝土水灰比过大，也会导致这种裂缝出现。
2.4.1.2混凝土干缩引起的裂缝
混凝土硬化过程中，内部干缩而引起体积变化，当这种体积变化受到约束时，就可能产生干缩裂缝。干缩裂缝处在结构的表面，较细，其走向纵横交错，没有规律性。一般在养护完毕一段时间后，在表层或侧面出现，并随湿度和温度变化而逐渐发展。
混凝土干缩裂缝主要因素：混凝土浇筑后养护不当，表面水分散发过快，体积收缩大，而内部湿度变化很小，收缩也小，表面的收缩变形受到内部的约束，产生拉应力，引起混凝土表面裂缝；因水分蒸发产生体积收缩，受到地基或垫层的约束而出现干缩裂缝；混凝土构件长期露天，表面湿度经常发生剧烈变化；采用含泥量大的粉砂配制混凝土；混凝土过度振捣，表面形成水泥含量较多的砂浆层；
2.4.1.3温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩的性质，当环境温度发生变化时就会产生温度变形，由此产生附加应力，当应力超过抗拉强度时就会产生裂缝。温度裂缝大多发生在施工中后期，温度裂缝一般在接近表面较浅的范围内出现，缝宽受温度变化影响较明显。
温度裂缝比较常见，如现浇板裂缝、大体积混凝土裂缝。
温度裂缝的主要因素：
大体积混凝土浇灌后，放出水化热，内部温度不断上升，表面和内部温差大，当温差出现非均匀变化时，导致混凝土表面急剧的温度变化，使其因降温而收缩；
混凝土表面受到内部混凝土的约束，会产生拉应力，而混凝土早期抗拉强度很低，因此出现裂缝。
2.4.1.4结构基础不均匀沉降引起的裂缝
基础沉降不均匀时，结构构件受到强迫变形，导致结构物中构件与构件之间产生斜拉和剪切作用，从而使得结构构件开裂，随着不均匀沉降的进一步发展，裂缝会进一步扩大。这类裂缝的大小、形状、方向取决于地基变形的情况。 由于地基变形造成的应力一般较大，因此裂缝裂缝宽度较大、多呈45°，并且通常是贯穿性的。
2.4.1.5荷载作用引起的裂缝
构件承受不同性质的荷载作用，其裂缝形状也不同，通常裂缝方向大致是与主拉应力的方向正交。结构受载后产生裂缝的因素很多，在施工中和使用中都可能出现裂缝。例如早期受震动、脱模过早或方法不当，构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当，施工超载等均可能产生混凝土结构裂缝。
2.4.2预防裂缝产生的措施
针对混凝土结构裂缝的产生原因，采取对应的技术措施：
-选用水化热低的水泥，非活性骨料，选用级配优良、含泥量低的砂、石骨料。
-大体积混凝土施工采取合理分层、分块、分缝措施。
-科学确定配合比，掺加减水剂，控制水泥用量，减小水化热。
-浇筑时加强振捣，提高密实度，可采用二次振捣。
-及时抹压表面，加强养护，适当延长养护时间。
-安排合理的拆模时间及顺序。
2.4.3裂缝产生后常见的补救方法
裂缝对钢筋锈蚀和混凝土碳化、抗冻融，抗疲劳性能及结构承载能力等均有不良影响。因此，应根据裂缝的性质、大小、结构受力情况和使用情况，区别对待，及时治理。
常见的裂缝修补方法有：表面修补法；内部修补法；结构补强加固法。
2.4.3.1表面修补法
适用于对承载力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理,以及大面积细裂缝防渗、防漏的处理。
（1）表面涂抹水泥砂浆。将裂缝附近的混凝土表面凿毛,或沿深进裂缝凿成凹槽,扫除并洒水湿润,先刷水泥净浆1层,然后用水泥砂浆涂抹，并用铁抹压密抹光。
（2）表面涂抹环氧胶泥。用钢丝刷、砂纸、毛刷清除干净并洗净,油污可用二甲苯或丙酮擦洗一遍,如表面潮湿,应用喷灯烤干燥、预热,以保证环氧胶泥与混凝土粘结良好,若基层难以干燥,则用环氧煤焦油胶泥(涂料) 涂抹。
（3）表面涂刷油漆、沥青。涂刷前,混凝土表面应干燥。
（4）表面凿槽嵌补。沿混凝土裂缝凿一条V 形或U 形深槽, V 形槽用于一般裂缝的治理,U 形槽用于渗水裂缝的治理。槽内嵌水泥砂浆或环氧胶泥、聚氯乙烯胶泥、沥青油膏等,表面作砂浆保护层。
2.4.3.2内部修补法
用压浆泵将胶结材料压入裂缝中，由于其凝结、硬化而起到补缝作用，以恢复结构的整体性。
适用于对结构整体性有影响或有防水、防渗要求的裂缝修补。
常用的灌浆材料有水泥和化学材料，可按裂缝的性质、宽度、施工条件等具体情况选用。一般对宽度大于0.5mm的裂缝,可采用水泥灌浆，对宽度小于0.5mm的裂缝，或较大的温度收缩裂缝，宜采用化学灌浆。
（1）水泥灌浆
一般用于大体积混凝土结构的修补,主要施工程序是钻孔、冲洗、止浆、堵漏、埋管、试水、灌浆。
钻孔孔距为1m～1.5m，钻孔轴线与裂缝呈30°～40°斜角,当有两排或两排以上的孔时,宜交错或呈梅花形布置；钻孔完毕后自上而下逐孔冲洗；冲洗干净后，在裂缝表面用水泥砂浆(或环氧胶泥) 涂抹；进行埋管安装，孔口管壁用水泥砂浆封堵，防止冒浆或灌浆管从孔口脱出；用0.1MPa～0.2MPa 压力水由灌浆孔压水、排气孔排水作渗水试验，检查裂缝和管路畅通情况；关闭排气孔，检查止浆堵漏效果，并湿润缝面，以利于粘结；采用42.5以上硅酸盐水泥灌浆，压力为0.3MPa～0.5MPa，每条裂缝应按压浆顺序依次进行，压浆完毕后堵塞灌浆孔。
（2）化学灌浆
化学灌浆能控制凝结时间,有较高粘结强度和一定的弹性恢复力,结构整体性效果好,适用于各种情况下的裂缝修补及堵漏、防渗处理。灌浆材料应根据裂缝性质、裂缝宽度和干燥情况选用。常用的灌浆材料有环氧树脂浆液(能修补缝宽0.2 mm以下的干燥裂缝) 、甲凝(能灌0.03 mm～0.1mm的干燥细微裂缝) 、丙凝(用于堵水、止漏及渗水裂缝的修补,能灌0.1mm以下的细裂缝)等,环氧树脂浆液具有粘结强度高、施工操作方便、成本低等优点,应用最广。
灌浆操作主要工序是表面处理(布置灌浆嘴和试气) 、灌浆、封孔,一般采取骑缝直接用灌浆嘴施喷,不另设钻孔。
2.4.3.3结构补强加固法
用锚杆、钢板、钢筋混凝土等材料对结构作补强加固, 控制裂缝进一步发展, 恢复结构的整体性。
（1）锚杆常用水泥砂浆或树脂灌注, 锚杆与缝面夹角越大越好。浆液凝固后, 锚杆成为结构的一部分, 能增强结构的承载能力。采用预应力锚杆, 锚固作用更明显, 甚至能使混凝土弥合。
（2）钢板补强法, 是将钢板用粘合剂粘结在混凝土表面上, 再用锚杆安装固定。为了结合紧密, 也可先将钢板固定,再灌浆充填钢板与混凝土之间的空隙。
（3）钢筋混凝土补强法,是在原结构表面浇筑一层钢筋混凝土, 起到封闭裂缝, 提高承载力, 阻止裂缝发展的作用。
2.5其他混凝土质量通病的处理
混凝土结构轴线偏移超过规范要求；混凝土结构截面尺寸偏差过大；混凝土结构梁板起拱不足或反拱；
以上质量通病属于混凝土结构的外形质量通病，与模板施工质量有关，在模板工程质量控制中介绍预防措施。
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