高性能混凝土施工的质量控制

浅谈高性能混凝土施工的质量控制摘要：由于普通混凝土所使用的主要原材料和高性能混凝土一样，但高性能混凝土由于使用了高效减水剂、矿物掺合料并以较低水灰比设计，因此将普通混凝土的组成和结构与高性能混凝土的组成与结构进行比较，就能较好地体现出高性能混凝土组成及结构特点。本文主要探讨高性能混凝土施工的质量控制。

关键词：高性能；混凝土；施工；质量控制

1 引言

国内外工程技术界都认为，规定钢筋混凝土结构的最大裂缝宽度主要是为了保证钢筋不产生锈蚀。在高性能混凝土工程施工中，由于水泥水化热引起的混凝土浇筑内部温度和温度应力剧烈变化，从而导致混凝土发生裂缝。因此，控制混凝土浇筑块体因水化热引起的温升、混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度，防止混凝土出现有害的温度裂缝(包括混凝土收缩)是其施工技术的关键问题[1]。混凝土裂缝的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且还会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化、降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力。

2 高性能混凝土施工存在的问题

经过对厂房结构一些微观检测，得出结构破坏的主要原因如下：

2.1 混凝土的碳化

由于混凝土属于强碱性物质，加之其很容易与空气中的进行化学反应，发生碳化。混凝土的碳化既降低了混凝土的碱度又使得钢

筋表层的钝化膜消失，这直接引起了钢筋的锈蚀；经过观察发现碳化可以导致混凝土的收缩，伴随着产生裂纹，使得混凝土的腐蚀速率加快。经过实验，发现碳化仅存在与混凝土表层，内层并没有发生碳化，其碳化深度为5cm。

2.2 大量硫酸根离子侵蚀

此车间生产硫酸铵以及硫酸，所以存在有大量腐蚀性离子，它们可以使混凝土内部的水化产物溶解析出，它们具有很强的渗透性，通过空隙渗入混凝土内部，与水泥的水化产物如水化铝酸盐、氢氧化钙等发生反应，生成膨胀产物，同时吸水膨胀，因此将会有大量裂缝的产生同时混凝土结构的解体。通过取样试验我们可以知道，硫酸根离子渗透到了混凝土的中部和表层，但内部没有发现，内部混凝土结构完好，因此我们推断出硫酸根离子的渗透深度已达大概10cm左右，而碳化深度只有5cm，其大于碳化深度。因此，混凝土结构破坏中虽然碳化存在，但这并不是破坏的主要原因，总结起来破坏的重要原因是硫酸根离子的侵蚀。

2.3 钢筋的锈蚀

因为混凝土保护层大面积剥落，钢筋外露，这就更加加速了其腐蚀的程度，并且水中含有大量的腐蚀性离子，这为钢筋的电化腐蚀提供了条件，受到腐蚀的钢筋会生成膨胀物进一步加剧了混凝土的开裂。也使得外部硫酸根离子和水更容易渗入混凝土结构内部，进行化学反应，对结构造成损坏。

2.4 环境温度的影响

在生产车间这种环境下，现场温度普遍较高，通常达到了50度左右，这将会大大加快碳化反应和腐蚀性离子渗入侵蚀反应的速度。

经过现场勘测，试验分析，确定高性能混凝土结构损坏关键是硫酸根离子和水通过空隙渗入混凝土内部，与水泥的水化产物如水化铝酸盐、氢氧化钙等发生反应，生成膨胀产物，同时吸水膨胀，因此将会有大量裂缝的产生同时混凝土结构的解体。通过取样试验我们可以知道，硫酸根离子渗透到了混凝土的中部和表层，但内部没有发现，内部混凝土结构完好，因此我们推断出硫酸根离子的渗透深度已达大概10cm左右，而碳化深度只有5cm，其大于碳化深度。因此，混凝土结构破坏中虽然碳化存在，但这并不是破坏的主要原因，总结起来破坏的重要原因是硫酸根离子的侵蚀。通过腐蚀机理分析得出行之有效的修补措施，经过修补，该车间可以继续使用。

3 高性能混凝土施工的质量控制

造成混凝土结构过早劣化的原因是界面微裂缝和空隙，要改善混凝土材料的匀质性，减少或避免混凝土的早期开裂，才能有效的获得延长结构服务寿命的整体效果。因此认为混凝土结构耐久性的问题离不开原材料和环境等特定条件的研究，这已经成为研究混凝土结构耐久性的根本问题[2]。混凝土材料的施工过程是产品质量的保证，耐久性再好的混凝土如果没有先进的施工技术以及科学的施工质量管理，是不可能实现其应有的功能的，因此，施工过程对于混凝土耐久性起着至关重要的作用。

3.1 严格控制水灰比，保证水泥质量

首先，为满足混凝土施工工作性要求，即用水量大、水灰比高，因而导致混凝土的孔隙率很高，约占水泥石总体积的%25到%40，特别是其中毛细孔占相当大部分，毛细孔是水分、各种侵蚀介质、氧气、二氧化碳及其他有害物质进入混凝土内部的通道，引起混凝土耐久性的不足。其次，水泥石中的水化物稳定性不足。在水化物中还有数量很大的游离石灰，它的强度极低，稳定性极差，在侵蚀条件下，是首先遭到侵蚀的部分。要大幅度提高混凝土的耐久性，就必须减少或消除这些稳定性低的组分，特别是游离石灰。

3.2 选择质量优良、砂石级配良好的骨料

拌制混凝土应优先选择质地优良的粗、中砂，这样不但能节约水泥，提高混凝土强度，而且配制的混凝土工作性好，建成的建筑物耐久性好。拌和混凝土前，必须用地下水冲洗干净碎石，黄砂要过筛，同时根据骨料含水率随时调整配合比，以减少含泥量和有害杂质，防止含泥量、含水率过大，而增大混凝土的收缩、降低其抗拉性能，不利于抗裂。

3.3 减水剂的使用

掺入高效减水剂在保证混凝土拌和物所需流动性的同时，尽可能降低用水量，减小水灰比，使混凝土的总孔隙，特别是毛细管孔隙率大幅度降低。达到密实混凝土的效果。

3.4 混凝土的运输及振捣控制

防止混凝土离析和漏浆，对混凝土的运输要求道路要整平，运

输工具不漏浆，并以最短的时间运至仓面。溜管的使用：混凝土墩墙施工高度达到4m以上时，要采用溜管下料，使混凝土自由下落高度不超过1.5m。混凝土平仓：混凝土应随浇随平不得采用振捣器平仓[3]。为切实保证混凝土的密实性，振捣方法应该垂直插入，快插慢拔四不靠。掌握适宜的振捣时间，时间过长，出现过振，石子下沉、水泥浆上浮，会发生分层、泌水、离析现象，同时对模板有更高的要求；时间过短，骨料还没有靠拢紧密，不能将水和多余的空气排出，达不到密实的目的。

3.5 混凝土的养护

在混凝土浇筑后的抹面压平工作中，应禁止向混凝土表面撒水，应防止过度操作影响混凝土表层的质量。混凝土的养护工作应在混凝土浇筑完成后12h内立即采取措施。当混凝土表面不便浇水或不便使用塑料薄膜养护时，可以采用混凝土养护剂，又称为混凝土表面保水剂，是一种喷涂在混凝土表面能有效阻止水分蒸发的混凝土外加剂。具有养护效果好、施工速度快的效果。

通过上文的劣化机理分析我们得出，此工程结构的损坏主要是由于外界硫酸根等有害离子腐蚀和水因素导致，所以解决问题的关键是如何阻止外界离子和水渗入混凝土内部，这就需要优化混凝土的孔隙结构同时降低混凝土的孔隙率，这是提高混凝土抗腐蚀能力最有效的方法。所以要解决的问题主要包括三个方面。一是降低混凝土中水泥水化产物中主要为氢氧化钙和水化铝酸盐等容易受到

腐蚀的矿物的含量；二是改善混凝土孔隙特征和孔隙率，其一通过