韩素芳——混凝土结构工程质量控制要素

混凝土结构工程质量混凝土结构工程质量 1 混凝土结构工程设计质量 2 混凝土结构工程施工质量 3 钢筋工程质量 4 混凝土工程质量 混凝土工程质量控制混凝土工程质量控制 1 原材料质量控制 2 混凝土拌合物质量控制 3 混凝土强度和耐久性质量控制 回顾我国混凝土业发展历程 （1）我国混凝土发展的第一个阶段预制混凝土阶段 （2）我国混凝土发展的第二阶段商品混凝土的崛起 （3）我国混凝土发展的第三阶段为节能、减排和环境保 护再作新的贡献 > GB/T50××××××× 本规范主要审查人员：陈肇元 甄永严 艾永祥 谢永江 田 培 阎培渝 张国志 谭洪光 闻德荣 一、原材料及混凝土的质量一、原材料及混凝土的质量要求要求与控制与控制 （一） 、原材料质量控制（一） 、原材料质量控制 1 1、水泥、水泥 1 1） 水泥品种与强度等级应根据设计、施工要求以及工程所处环境确定。对于一般建筑结构及预制构件的普通混凝土，宜采用通用硅酸盐水泥； 高强混凝土和有抗冻要求的混凝土宜采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥； 有预防混凝土碱骨料反应要求的混凝土工程宜采用低碱水泥；大体积混凝土宜采用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，也可采用通用硅酸盐水泥；有特殊要求的混凝土也可采用其它品种的水泥。水泥应符合现行国家标准通用硅酸盐水泥GB 175 和中热硅酸盐水泥 低热硅酸盐水泥 低热矿渣硅酸盐水泥GB 200 的规定。 2 2） 水泥质量主要控制项目应包括凝结时间、安定性、胶砂强度、氧化镁和氯离子含量，低碱水泥主要控制项目还应包括碱含量，中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥主要控制项目还应包括水化热。 3 3） 在水泥应用方面尚应符合以下规定： 宜采用旋窑或新型干法窑生产的水泥； 水泥中的混合材品种和掺加量应得到明示； 用于生产混凝土的水泥温度不宜高 60于。 2 2、 粗骨料粗骨料 1 1） 粗骨料应符合现行行业标准普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准JGJ 52 的规定。 2 2） 粗骨料质量主要控制项目应包括颗粒级配、针片状含量、含泥量、泥块含量、压碎值指标和坚固性，用于高强混凝土的粗骨料主要控制项目还应包括岩石抗压强度。 3 3） 在粗骨料应用方面尚应符合以下规定： 混凝土粗骨料宜采用连续级配。 对于混凝土结构，粗骨料最大公称粒径不得超过构件截面最小尺寸的 1/4，且不得超过钢筋最小净间距的 3/4；对混凝土实心板，骨料的最大公称粒径不宜超过板厚的 1/3，且不得超过40mm； 对于大体积混凝土， 粗骨料最大公称粒径不宜小于31.5mm。 对于防裂抗渗透要求高的混凝土，宜选用级配良好和空隙率较小的粗骨料， 或者采用两个或三个粒级的粗骨料混合配制连续级配粗骨料，粗骨料空隙率不宜大于 47%。 对于有抗渗、抗冻、抗腐蚀、耐磨或其它特殊要求的混凝土，粗骨料中的含泥量和泥块含量分别不应大于 1.0%和 0.5%；坚固性检验的质量损失不应大于 8%。 对于高强混凝土，粗骨料的岩石抗压强度应比混凝土设计强度至少高 30%；最大公称粒径不宜大于 25.0mm，针片状含量不宜大于 5%，不应大于 8%；含泥量和泥块含量应分别不大于 0.5%和 0.2%。 对粗骨料或用于制作粗骨料的岩石，应进行碱活性检验，包括碱-硅活性检验和碱-碳酸盐活性检验； 对于有预防混凝土碱骨料反应要求的混凝土工程，不宜采用有碱活性的粗骨料。 3 3、细骨料、细骨料 1 1） 细骨料应符合现行行业标准普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准JGJ 52 的规定；混凝土用海砂应符合现行行业标准海砂混凝土应用技术规范JGJ 206 的规定。 2 2） 细骨料质量主要控制项目应包括颗粒级配、细度模数、含泥量、泥块含量、坚固性、氯离子含量和有害物量；人工砂质含主要控制项目还应包括石粉含量和压碎值指标， 但可不包括氯离子含量和有害物质含量；海砂主要控制项目还应壳含量。包括贝 3 3） 在细骨料应用方面尚应符合以下规定： 泵送混凝土宜采用中砂， 且 300µm 筛孔的颗粒通过量不宜少于 15%。 对于防裂抗渗透要求高的混凝土， 宜选用级配良好和洁净的中砂， 天然砂的含泥量和泥块含量应分别不大于 2.0%和 0.5%，人工砂的石粉含量不宜大于 5%。 对于有抗渗、抗冻或其它特殊要求的混凝土，砂中的含泥量和泥块含量应分别不大于 3.0%和 1.0%；坚固性检验的质量损失不应大于 8%。 对于高强混凝土， 砂的细度模数宜控制在 2.63.0 范围之内，含泥量和泥块含量应分别不大于 2.0%和 0.5%。 钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土用砂的氯离子含量应分别不大于 0.06%和 0.02% 混凝土用。海砂必须经过净化处理。 混凝土用海砂氯离子含量不应大于 0.03%，贝壳含量应符合表 1 的规定。海砂不得用于预应力钢筋混凝土。 表 1 混凝土用海砂的贝壳含量 混凝土强度等级 C60 C40 C35C30 C25C15 贝壳含量（按质量3 5 8 10 人工砂中的石粉含量应符合表 2 的规定。 表 2 人工砂中石粉含量 混凝土强度等级 C60 C55C30 C25 石粉含量 （%） MB1 4 5 0 7 0 10 0 MB1 4 2 0 3 0 5 0 不宜单独采用特细砂作为细骨料配制混凝土。 对于河砂和海砂，应进行碱-硅活性检验；对于人工砂，还应进行碳酸盐活性的检验； 对于有预防混凝土碱骨料反应要求的混凝土工程，不宜采用有碱活性的砂。 4 4、矿物掺合料、矿物掺合料 1 1） 用于混凝土中的矿物掺合料可包括粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰、钢渣粉、磷渣粉、 ；可采用两种或两种以上的矿物掺合料按一定比例混合使用。粉煤灰应符合现行国家标准用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB/T 1596 的规定，粒化高炉矿渣粉应符合现行国家标准用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉GB/T 18046 的规定，钢渣粉粉应符合现行国家标准用于水泥和混凝土中的钢渣粉GB/T20491，其它矿物掺合料应符合现行国家标准矿物掺合料应用技术规程GB ×××的规定；矿物掺合料的放射性应符合现行国家标准建筑材料放射性核素限量GB 6566 的规定。 2 2） 粉煤灰的主要控制项目应包括细度、需水量比、烧失量和三氧化硫含量，C 类粉煤灰的主要控制项目还应包括游离氧化钙含量和安定性；粒化高炉矿渣粉主要控制项目应包括比表面积、活性指数和流动度比；钢渣粉的主要控制项目应包括比表面积、活性指数、流动度比、游离氧化钙含量、三氧化硫含量、氧化镁含量和安定性；磷渣粉的主要控制项目应包括细度、活性指数、流动度比、五氧化二磷含量和安定性；硅灰的主要控制项目应包括比表面积和二氧化硅含量。矿物掺合料还应进行放射性检验。 3 3） 在矿物掺合料应用方面尚应符合以下规定： 掺用矿物掺合料的混凝土， 宜采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。 在混凝土中掺用矿物掺合料时， 矿物掺合料的种类和掺量应经试验确定，其混凝土性能应满足设计要求。 矿物掺合料宜与高效减水剂同时使用。 对于高强混凝土或有抗渗、抗冻、抗腐蚀、耐磨等其它特殊要求的混凝土，宜采用不低于级的粉煤灰。 对于高强混凝土和耐腐蚀要求的混凝土，当需要采用硅灰时，宜采用二氧化硅含量不小于 90%的硅灰；硅灰宜采用吨包供货。 5 5、外加剂、外加剂 1 1） 外加剂应符合国家现行标准混凝土外加剂GB 8076 和混凝土外加剂应用技术规范GB 50119 的规定。 2 2） 外加剂质量主要控制项目应包括掺外加剂混凝土性能和外加剂匀质性两方面，混凝土性能方面的主要控制项目有减水率、凝结时间差和抗压强度比， 外加剂匀质性方面的主要控制项目有pH 值、氯离子含量和碱含量。引气剂和引气减水剂主要控制项目还应包括含气量，防冻剂主要控制项目还应包括钢筋锈蚀试验。 3 3） 在外加剂应用方面尚应符合以下规定： 在混凝土中掺用外加剂时，外加剂应与水泥具有良好的适应性，其种类和掺量应经试验确定，混凝土性能应满足设计要求。 高强混凝土宜采用高性能减水剂；有抗冻要求的混凝土宜采用引气剂或引气减水剂； 大体积混凝土宜采用缓凝剂或缓凝减水剂；混凝土冬期施工可采用防冻剂。 不得在钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土中采用含有氯盐不得在钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土中采用含有氯盐配制的外加剂； 不得在预应力钢筋混凝土中采用含有亚硝酸盐或配制的外加剂； 不得在预应力钢筋混凝土中采用含有亚硝酸盐或碳酸盐的防冻剂以及在办公、 居住等建筑工程中采用含有硝铵或碳酸盐的防冻剂以及在办公、 居住等建筑工程中采用含有硝铵或尿素的防冻剂。尿素的防冻剂。 外加剂中的氯离子含量和碱含量应满足混凝土设计要求。 宜采用液态外加剂。 6 6、水、水 1 1） 混凝土用水应符合现行行业标准混凝土用水标准JGJ 63的规定。 2 2） 混凝土用水主要控制项目溶应包括 pH 值、不溶物含量、可物含量、硫酸根离子含量、氯离子含量、水泥凝结时间差和水泥胶砂强度对比，当混凝土骨料为碱活性时，主要控制项目还应包括碱含量。 3 3） 在混凝土用水方面尚应符合以下规定： 未经处理的海水严禁用于钢筋混凝土和预应力钢筋混凝未经处理的海水严禁用于钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土。土。 不得采用混凝土企业设备洗刷水配制骨料为碱活性的 混凝土。 二二 混凝土拌合物的质量控制混凝土拌合物的质量控制 1 混凝土配合比设计 混凝土配合比设计是在组成材料已基本确定的前提下， 经过 计算和试配以确定能满足工程和使用条件下各种性能要求的混 凝土组成材料配合比例， 它决定了混凝土服役期间的几乎所有性 能指标，因此是混凝土质量控制中的一个重要环节。 配合比一经确定，应基本保持不变。但在生产过程中，随着 生产和使用条件的变化， 原材料性能的波动， 以及生产过程中反 馈信息的要求， 有时需作必要的修正， 但这些修正的前提都是为 了更好地符合设计和施工的要求。 上世纪七十年代末， 配合水泥国家标准的修订， 配套制订了 我国自己的普通混凝土配合比设计规程（JGJ55-81），虽经 几次修订， 但其基本原则、 方法、 步骤并无显著变动， 概括起来， 我国所采用混凝土配合比设计方法具有以下几个特点： （1）第一次以“规程”的形式来制定出整套混凝土配合比设计步 骤、方法和要求。规定明确、简要，易于掌握，它对我国广大工 程技术人员在原材料质量变化频繁的条件下， 能配制出符合要求 的混凝土起了很大的作用。 （2）从使用者的角度出发，对配合比设计的程序作了最大可能 的简化，提出了重量法（前称假定容重法）这一新的设计方法。 它虽然用一个不太精确的假定来代替以前繁琐的试验和计算， 但 所得到的各原材料的比例关系还是相当准确的， 因此， 最后需要 时用一个修正系数校正，保证了要求的精确度。 （3）对原来传统使用的“体积法”设计方法，也作了简化和修改， 方便了工程技术人员使用和掌握。 （4）特别强调了砂率的作用，把砂率作为配合比设计和使用中 的一个重要参数。 随着混凝土技术的发展， 砂的用量已经不是起 着经典理论中的填充和拨开作用了， 它对其它性能的影响， 已经 大大超过了对这两项影响。 因此， 不能简单地用填充和拨开这样 的概念来确定砂率， 而是要根据原材料条件、 施工要求来确定合 理砂率值。实际上，砂率不但是配合比设计中的一个重要参数，也是混凝土生产过程中调节混凝土施工性能的一个重要手段。 混凝土配合比设计程序如下： （1） 根据设计要求的混凝土强度等级及耐久性要求 确定配制强度，按工程实际所用材料的技术资料进 行计算得出“计算配