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淺談商品混凝土強度評定新標準及施工質量控制

發布時間:2012-05-27 點擊人數:5313

  混凝土強度檢驗評定是房屋建筑工程混凝土分項工程的主控項目之一,當今隨著建筑工程的規模日益擴大, 新的技術、新的材料在建筑工程中的不斷應用,商品混凝土的使用也越來越廣泛和普及,但在工程施工中往往發現一些項目部認為商品混凝土是廠家提供的,不重視混凝土試塊的制作和養護、送檢管理及商品混凝土強度檢驗評定的數據分析。本文就新版GB/ T 50107-2010《混凝土強度檢驗評定標準》代替GBJ107-87 后的差異,及就如何在現場使用過程中對商品混凝土的施工質量控制進行分析探討。

        一、混凝土強度檢驗評定新舊標準對比
       
經過了20多年,隨著建筑工程對混凝土質量的更高要求,混凝土生產由現場自拌發展到由廠家預拌供應,拌制和驗評方法也在更新,重新修訂發布實施的新版GB/T50107-2010《混凝土強度檢驗評定標準》相對于原標準GBJ107-87來說,主要更新了以下幾點內容:
        1.增加了關于術語和符號的具體規定
        規定了混凝土的基本組成和生產工藝,并且指出隨著混凝土技術的發展,混凝土的組成往往還包括外加劑和礦物摻合料等;并將舊標準GBJ107-87中的“驗收批”改稱為“檢驗批”。
        2.補充了試件取樣頻率的規定
        在應用統計方法對混凝土進行檢驗評定時,取樣頻率是保證預期檢驗效率的重要因素,為此規定了抽取試樣的頻率。取樣頻率既與攪拌機的攪拌盤數和混凝土總方量有關,也與工作班的劃分有關。新增的2條規定具體為:
        (1)當一次連續澆筑的同配合比混凝土量超過1000m3時,每200m3取樣不應少于一次;
        (2)對于房屋建筑,每一樓層、同一配合比的混凝土,取樣不應少于一次。
        同時新標準規定每次取樣應至少制作一組標準養護試件。
        3.增加了C60及以上高強混凝土非標準尺寸試件確定折算系數的方法
        新標準規定當混凝土強度等級不低于C60時,使用非標準尺寸試件時,該尺寸折算系數應由試驗確定,其試件數量不應少于30對組。本條規定了試驗的最少試件數量,有利于提高換算系數的準確性,其中:一個對組為兩組試件,一組為標準尺寸試件,一組為非標準尺寸試件。
        原標準規定對邊長為100mm的立方體試件,不論強度等級大小統一取0.95的折算系數。大量試驗證明,當混凝土強度等級≥60時,取0.95的折算系數是偏大的。但新標準對于強度等級≥60時,采用邊長為100mm的立方體試件沒有給出具體的折算系數取值,給強度的評定又帶來了不便操作的問題。
        4.新增關于摻礦物摻合料混凝土評定齡期的規定
        為了改善混凝土的性能,目前多數商品混凝土中摻有礦物摻合料,尤其是大體積混凝土。實驗表明,摻加礦物摻合料混凝土的強度與純水泥混凝土相比,早期強度較低,而后期強度發展較快,在溫度較低條件下更為明顯。為了充分利用摻加礦物摻合料混凝土的后期強度,新標準以注的形式規定,其混凝土強度進行合格評定時的試驗齡期可以大于28d,具體齡期應由設計部門規定(一般可取60d、90d)。
        5.修改了評定方法中標準差已知方案中的標準差計算公式
        將標準差已知方案的標準差計算方法由極差估計法改為公式計算法,同時規定了標準差的最小取值為2.5Mpa。
        6.修改了評定方法中標準差未知方案的評定條文
        在標準差未知方案中修改了具體的評定條文,將原驗收界限前面的系數去掉,即[0.9 fcu,k] 改為[1.0 fcu,k],同時,驗收函數系數λ1調整為如下表:

試件組數

10~14

15~19

≥20

 λ1

1.15

1.05

0.95

    并取消了GBJ107-87中第4.1.3條公式中的Sfcu≥0.06 fcu,k規定。
        7.修改了評定方法中關于非統計方法的評定條文
        原標準GBJ107-87中非統計方法所選用的參數是在過去混凝土強度普遍不高的情況下規定的。而隨著混凝土不斷高強化,高強混凝土應用越來越多時,原規定對強度等級為C60及以上的高強混凝土是過于嚴格的。因此,本次修訂在采用蒙特卡羅法模擬計算的基礎上,對超過(包括)C60強度等級的混凝土強度評定作了適當調整。

        二、商品混凝土試塊取樣、制作及強度合格性評定
       
首先施工單位在編制專項施工方案和質量計劃時,應根據設計圖紙和工程實際情況,合理劃分檢驗批,估算不同檢驗批的混凝土用量,確定混凝土試塊制作計劃,包括標準養護、同條件結構檢驗和拆模時掌握混凝土強度等三種不同用途的試塊數量;并與建設、監理、質監等單位的有關技術人員充分溝通,共同確定混凝土工程檢驗批劃分計劃和混凝土試塊制作計劃。當現場實際澆筑的混凝土方量、工作班、混凝土配合比不同于既定計劃時,要及時修正混凝土試塊制作計劃,做到試件取樣不遺漏、留置組數滿足評定混凝土強度的實際需要,同時混凝土試件取樣與留置必須符合新標準GB/ T 50107-2010《混凝土強度檢驗評定標準》中有關條文規定。
        商品混凝土質量的檢驗,對施工單位來說是交貨檢驗,除核實混凝土生產企業提供的水泥、砂石、外加劑等材料質保書,應在交貨地點對商品混凝土按規定見證取樣試驗,交貨檢驗混凝土試樣的采取及坍落度試驗應在混凝土運到交貨地點時開始算起20min內完成,試件的制作應在40min內完成,并進行標準養護和同條件養護。交貨檢驗的試樣應隨機從同一運輸車中抽取,混凝土試樣應在卸料過程中卸料量的1/4至3/4之間采取。每個試樣量應滿足混凝土質量檢驗項目所需用量的1.5倍,且不宜少于0.02m3?;炷涟韬衔锾涠葯z驗試樣的取樣頻率應與混凝土強度檢驗的取樣頻率一致。
        用于檢驗結構或構件施工階段混凝土強度的同條件養護試件留置組數及所對應的結構構件或結構部位,應由監理工程師(建設)、施工等各方共同選定。同時,施工單位還應留取用于確定是否符合拆模、吊裝、張拉、放張以及施工期間臨時負荷要求的同條件養護試件。同條件養護試件拆模后,應放置在鋼筋籠子中,間距100mm,掛于所代表的混凝土母體處,與母體混凝土結構采取相同的養護方法。同條件養護試件應在達到等效養護齡期時進行強度試驗。等效養護齡期應根據同條件養護試件強度與在標準養護條件下28d齡期試件強度相等的原則確定。
        當某一檢驗批的全部混凝土澆灌結束并達到養護28天的條件后,施工單位應及時匯總本檢驗批的所有混凝土強度試驗報告單及商品混凝土攪拌站提供的混凝土質量證明單,按照GB/T50107-2010標準的第五章相關規定,對本檢驗批的混凝土強度進行統計評定和質量驗收,自檢合格后,交專業監理工程師進行驗收確認。在強度評定時應當注意一個驗收批的混凝土應由強度等級相同、齡期相同以及生產工藝條件和配合比基本相同的混凝土組成。單組混凝土強度報告單顯示的強度值,無論是高于或低于混凝土強度設計值,都不能說明其是否達到設計要求。商品混凝土攪拌站(廠家)提供的標準養護試件強度報告單,只能證明混凝土生產過程質量,不能作為混凝土澆灌過程質量的評定依據。
        當混凝土標準強度試件檢測結果達不到設計要求,試塊少做漏做、試塊強度無效,或同一驗收批混凝土強度評定不合格時,應及時報告監理、建設單位,建議委托其他有資質的檢測機構,對該試件代表的工程實體進行混凝土強度非破損或局部破損檢測,按國家現行有關標準的規定對結構構件中的混凝土強度進行推定。推定合格的,該批澆筑的混凝土實體質量可被認定為合格,監理等有關單位可簽署同意驗收的意見;推定不合格的,按質量事故處理程序作出加固修補或返工,并追究相關方責任。

        三、商品混凝土施工質量控制措施
       
由于目前混凝土工程已被分離到不同行業(原材料供給、配制攪拌廠家、施工單位),而一旦產生質量問題時,相關責任者難以確定,必然糾紛不斷。在建筑工程中由于商品混凝土不是最終產品,即使配制成高質量的商品混凝土,若在使用過程中如果施工工藝控制不好,仍無法保證實體工程質量。所以商品混凝土配制出廠后的施工質量控制,是決定混凝土工程最終質量的關鍵。同時對商品混凝土進行施工質量控制和保障也是確保工程實體質量的有效手段。下面就針對建筑工程中商品混凝土在施工準備、施工工藝等方面的質量控制措施進行了淺要的分析和探討。
        1、商品混凝土施工準備
        (1)選擇商品混凝土生產廠家之前應對其進行嚴格考察,確保其混凝土產量和質量能夠滿足工程要求。
        (2)清理模板內的泥土、垃圾、木屑、積水和鋼筋上的油污等;模板應澆水加以濕潤,但不允許留有積水;加固好模板支撐,模板的縫隙應貼嚴,以防漏漿。
        (3)對鋼筋、模板、預埋件進行檢查,及時報監理工程師進行隱蔽工程驗收,并在模板或墻柱插筋上彈好混凝土澆筑標高線。
        (4)各種混凝土運輸和澆灌、振搗機具經維修、試運轉后,應處于良好狀態;電源、道路等滿足澆灌要求。
        (5)搭設好必要的進入建筑主體的安全通道和澆筑腳手平臺,以及鋪設樓板上操作用馬凳、跳板等,并經檢查合格。
        (6)商品混凝土運輸車的數量應保證澆筑施工的連續性,若有大體積混凝土施工則應加派人手分兩班24 小時連續作業。
        2、商品混凝土施工工藝
        2.1 當采用地泵澆筑混凝土時
        (1)在混凝土泵機Y 形管出料口3 ~ 6m 處的輸送管根部應設置截止閥,以防混凝土拌合物反流。
        (2)混凝土輸送管不得直接支承在鋼筋、模板及預埋件上;且管道接頭卡箍處不得漏漿。
        (3)在澆筑墻柱混凝土時,布料設備的出口離模板內側面不應小于50mm,且不得向模板內側面直沖布料,也不得直沖鋼筋骨架。
        (4)澆筑梁板混凝土時,不得在同一處連續布料,應在2 ~3m 范圍內水平移動布料,且宜垂直于模板布料。
        2.2 振搗
        樓板采用斜向趕漿法澆筑,表面及時平整;用插入式振動器搗固密實,防止漏振。
        2.3 表面處理
        由于泵送混凝土表面水泥漿較厚,在澆筑后初步按標高用長刮尺刮平,然后用木搓板反復搓壓數遍,使其表面密實,在初凝前再用鐵搓板壓實,及時進行表面掃毛處理。
        2.4 養護
        應在表面處理后隨即對混凝土用塑料薄膜加以覆蓋并開始澆水保濕養護,養護時間不得少于7 天。
        2.5 施工縫的處理
        (1)在施工縫處繼續澆筑混凝土時,已澆筑的混凝土抗壓強度不應小于1.2N/mm2?;炷潦欠襁_到1.2N/mm2,可通過試驗決定。
        (2)在已硬化的混凝土表面上繼續澆筑混凝土前,應清除垃圾、水泥薄膜、表面上松動的砂石和軟弱混凝土層,同時還應加以鑿毛,用水沖洗干凈并充分濕潤一天,并清除殘留在混凝土表面的積水。
        (3)在施工縫位置附近回彎鋼筋時,要做到鋼筋周圍的混凝土不受松動和損壞。鋼筋上的油污、水泥砂漿及浮銹等雜物也應清除。
        (4)在澆筑前,水平施工縫宜先鋪上10 ~15 mm的水泥砂漿一層,其配合比與混凝土內的砂漿成分相同。
        (5)從施工縫處開始繼續澆筑時,要注意避免直接靠近縫邊下料。機械振搗前,宜向施工縫處逐漸推進,并距80 ~100 cm停止振搗,但應加強對施工縫接縫的搗實工作,使其緊密結合。
        (6)梁板混凝土,施工縫應留設在次梁跨度的中間三分之一范圍內。
        2.6 其他
        (1)澆筑混凝土時,應防止踩踏樓板、樓梯彎起負筋,碰動插筋和預埋鐵件,保證鋼筋和預埋鐵件位置正確。
        (2)不得用重物沖擊模板;過道應搭設跳板,不得在梁和樓梯踏步模板吊幫上行走或踩蹬,保證模板牢固和嚴密。
        (3)混凝土澆筑完畢并達到一定強度后,方準在其上進行下一工序操作和堆放少量物品。
        (4)混凝土澆筑均應在全部鋼筋綁扎完,包括插筋、預埋鐵件、各種預埋穿墻管道敷設完畢,模板尺寸正確,支撐牢固安全,經全面細致檢查無誤,各專業匯簽辦理預檢后進行,避免錯誤和遺漏而造成事故。
        (5)雨期施工應有防雨措施,及時對已澆筑混凝土的部位進行遮蓋,避免雨淋、沖刷,降低強度;下大雨時應停止露天作業。
        (6)混凝土泵進料斗上,應安置網篩并設專人監視喂料,以防粒徑過大的骨料或異物進入混凝土泵造成堵塞;暫時中斷泵送作業時,應使拌筒低轉速攪拌混凝土。
        (7)在施工期間,應經常不定期地派人到商品混凝土生產廠家檢查其混凝土原材料是否符合要求,并在澆筑期間抽查其配合比。

        四、結語
       
商品混凝土不是最終成品,是半成品;混凝土生產和施工單位都應遵循國家標準、規范進行控制和強度檢驗評定,才能確?;炷临|量和建筑工程的質量。一些施工單位對商品混凝土的性能、取樣檢驗和施工中工藝流程缺乏了解和重視,在施工中不按流程規定澆筑施工,或不按標準取樣送檢,不僅嚴重影響混凝土施工質量,而且造成工程質量驗評資料的缺陷。因此,很有必要普及和提高對商品混凝土施工知識的學習,尤其是近年發布、更新的有關混凝土及施工的新規范、新標準;同時要更新觀念,加強技術管理和質量監控,以利商品混凝土行業的健康發展和混凝土施工質量的提高。

附表:2009—2011年發布、更新的有關混凝土施工規范、標準目錄(不限于)

編號

名稱

實施日期

備注

GB 50496-2009

大體積混凝土施工規范  

2009-10-01

JGJ 169-2009

清水混凝土應用技術規程

2009-06-01

JGJ/T 187-2009

塔式起重機混凝土基礎工程技術規程

2010-07-01

JGJ 3-2010

高層建筑混凝土結構技術規程

2011-10-01

代替JGJ3-2002

GB/T 50107-2010

混凝土強度檢驗評定標準

2010-12-01

代替GBJ107-87

GB 50628-2010

鋼管混凝土工程施工質量驗收規范

2011-10-01

GB 50164-2011

混凝土質量控制標準

2012-05-01

代替GB50164-92-

GB 50666-2011

混凝土結構工程施工規范

2012-08-01

JGJ/T 10-2011

混凝土泵送施工技術規程

2012-03-01

代替JGJ/T10-95

JGJ/T 23-2011

回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程

2011-12-01

代替JGJ/T23-2001

                                                                                                                                                                                                      葉志君


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