现场混凝土标准养护试件强度问题分析

现场混凝土标准养护试件强度问题分析

      摘要：施工中常出现现场混凝土标准养护试件强度偏低的现象，分析原因一是搅拌站预拌混凝土质量问 题，二是现场混凝土取样及试件制作问题，三是试件标准养护问题，四是试件振捣问题。通过加强对搅拌站的监管、加强现场混凝土施工管理、重视混凝土的养护和保温以及加强混凝土试件制作的管理，保证了实体混凝土的强度。

      近几年，施工中常常出现现场混凝土标准养护试件强度偏低的现象，以往现场施工时可能偶然会出现混凝土标准养护试件强度低于100%的现象，但很少出现混凝土标准养护试件强度连续几天低于100%的现象。然而，2010年11月在北京某小区住宅工程施工现场，却发生了连续几天出现19组C35，C30混凝土28d标准养护试件强度仅达到81%~97%的情况，其中，8组混凝土标准养护试件强度低于90%。
      按照《混凝土强度检验评定标准》（GB/T50107- 2010），混凝土标准养护试件强度低于90%为不合格， 混凝土强度高于90%以上的混凝土强度，需通过评定判定混凝土强度是否合格。因此，这个现象引起了工程技术人员的高度关注。经分析，主要有以下几点原因。

     1 原因分析

      1.1 搅拌站预拌混凝土质量问题
      近几年，搅拌站提供的预拌混凝土强度常常偏低， 一般仅达到设计强度等级标准值的边缘，使现场混凝土标准养护试件强度低于设计强度等级标准值的风险较大。由于混凝土从搅拌站生产出来到达施工现场期间，会有很多因素影响混凝土的强度：（1）搅拌站生产的预拌混凝土是否已达到设计强度等级值，这是最关键的因素；（2）混凝土罐车运输环节，如运输时间过长、天气过热等；（3）混凝土浇筑环节，如在现场等候时间过长、混凝土泵出现故障等；（4）混凝土养护环节，直接关系到实体混凝土的最终强度。因此，预拌混凝土的生产环节及运输环节成为影响混凝土标准养护试件强度的最关键因素。
      随着市场经济的变换，混凝土搅拌站的供货单位也出现了许多新的问题：水泥、砂、石等缺货、涨价，使搅拌站的预拌混凝土出现了较大幅度的涨价，还经常出现供应不及时等问题。这都直接影响了搅拌站预拌混凝土的质量，有些施工现场还连续出现了混凝土离析、坍落度不稳定的现象。
      某搅拌站总工认为现在几乎所有预拌混凝土都添加掺合料，会影响现场混凝土的早期强度，但28d之后混凝土强度还会有部分增长。混凝土28d标准养护试件强度是否能够完全准确地推测出混凝土的真实强度，尚需深入的研究。
      而混凝土出罐时离析或坍落度不稳定等现象，将直接影响到混凝土的强度，这也是搅拌站质量控制的重点。搅拌站应根据原材料的变化，及时调整配合比，严格控制出场混凝土的质量，为施工单位提供合格的预拌混凝土。
      1.2现场混凝土取样及试件制作问题
      自有试验工依据多年施工经验，能够辨别混凝土 的和易性好坏，制作出合格的混凝土试件。但由于目前现场有经验的自有试验工较少，许多施工单位自有试验工已不亲自制作试件，每个工程一般由分包单位配备1或2名试验工负责制作试件。
      在可夜间施工的一些大型工程，有时夜间浇筑的混凝土多达10多段，而该时段施工试验工一般多为分包单位人员。据调查，夜间制作混凝土试件工作量较大，存在同样的强度等级可能未按要求在不同的部位取样、制作试件的现象。在监管不严的情况下，也会出现试验工用一车混凝土制作了几组试件替代的现象。加之目前混凝土的质量也不是很乐观，在制作试件时也出现过混凝土和易性不好、离析等现象。而这些问题往往是分包试验人员在制作试件时无法控制的，而施工单位管理人员也不可能监管到现场所有试件制作全工程。
      1.3试件养护问题
      一般现场施工管理人员十分重视标准养护箱，经 常检查标准养护箱是否正常工作，温度、湿度是否正常。标准养护试件拆模后，本应按要求立即放进标准养护箱，但由于现场标准养护箱空间有限，不可能全部及时入箱养护。通常现场都是每天联系检测试验室，及时将试件送到检测试验室进行标准养护，但仍有可能造成标准养护试件临时堆放时间过长，而不能即刻达到标准养护状态的情况。众所周知，新浇筑混凝土7d之内的养护尤为重要，若标准养护试件养护不到位，必然会对混凝土试件强度有影响。因此，混凝土标准养护试件须保证标准养护条件。
      1.4试件振捣问题
      混凝土试件的振捣一般采取振动台的方式。现场试 验振动台的问题往往被忽视，振动台使用时间过长后会出现振动衰减的现象，从而可能会影响振捣的效果。而管理人员往往是在试件强度出现不合格之后才重视振动台的问题。因此，不能忽视试件振捣环节的问题。
      以上这些问题说明，现场标准养护试件从取样、制作、振捣、养护等环节还是存在着许多隐患的。这些问题以前可能被忽视了，应当引起现场管理人员的高度重视。因此，现场技术管理一定要侧重这方面的管理， 有效地管理好这些环节，才能在混凝土合格的情况下避免试件出现不合格的现象。

     2、正确分析和判定标准养护试件与实体混凝土强度关系

      当工程连续几天出现混凝土试件不合格时，很容易 使现场人员感到紧张，往往总监理工程师会要求对实体混凝土进行检测，以确定该段实体混凝土的强度是否合格。检测一般采取对实体混凝土回弹加钻芯取样修正的方法，来判定混凝土是否合格，这种情况费用较高。以该工程为例：通过对2010年11月11日之前的11段混凝土进行现场检测，结果判定混凝土全部合格（表1）。

 
      规范要求，混凝土标准养护强度达到设计强度等级标准值90%以上时，可参加评定来判定混凝土是否合格。根据《混凝土强度检验评定标准》（GB/T50107- 2010）的评定方法，混凝土试件组数超过10，15，20组的 评定系数是不同的，组数越多，合格评定系数越小。由于该工程各强度等级的标准养护试件组数都超过了20组。实践证明，超过90%的几组混凝土试件的强度值均参加各个单位工程的强度评定，结果显示全部合格。

      根据标准，当混凝土标准养护试件强度低于90%应判定为不合格，还需通过现场检测手段来进一步判定实体混凝土是否合格。为了能够真实准确地反应实体混凝土的强度，混凝土应累积到600℃·d，实体混凝土的强度才能基本增长到位。而当时混凝土累计还不到400℃·d，所以不应急于现场检测，而应采取加温、养护等方法积极促进混凝土强度的增长。实践证明，实体混凝土强度一直是在缓慢增长，混凝土的养护尤为关键。
      这次事件的发生，给施工人员敲响了警钟。若28d混凝土标准养护试件不合格，很可能反映出实体混凝土强度不合格。而现场混凝土标准养护试件的取样与制作也必须规范才能正确地反映工程实体的混凝土质量，反之就不能准确地反映工程实际质量，造成复试，增加成本。因此，首先要保证现场混凝土标准养护试件强度合格，才能确保实体混凝土合格。为此，就应狠抓管理，每个管理环节都要责任落实到人，否则无论哪个管理环节出现问题，都有可能导致混凝土强度不合格。

    3、保证实体混凝土强度措施

      为保证实体混凝土的强度，在保证做到混凝土标 准养护试件强度真实有效的基础上，施工单位还应加强三个方面的管理：（1）加强对搅拌站混凝土生产和供应环节的管理；（2）加强施工现场混凝土浇筑生产环节的管理；（3）加强混凝土养护、保温环节的管理。
      3.1加强对搅拌站的监管
      施工单位应安排对搅拌站不定期进行抽查。主要 检查搅拌站原材料质量，配合比是否根据砂石变化等及时调整，检查出料控制室是否严格按照配合比下料，冬期施工时检查水温及出罐温度等。若发现问题，及时下发整改通知单督促整改。
      混凝土从出罐、运输到现场的整个环节须由搅拌站严格控制，保证到达施工现场的预拌混凝土能够符合设计要求的强度。
      针对部分搅拌站混凝土到场浇筑时间过长、砂浆与混凝土混装、混凝土离析等现象，随时与搅拌站取得联系，督促搅拌站及时做出调整。若施工单位发现混凝土供应确实存在很大的质量问题，又无法及时整改到位，应果断停止使用该搅拌站的混凝土。严格确保混凝土的供应环节不出现问题。
      建议施工单位与搅拌站签订的正式施工合同的条款中，增大关于预拌混凝土质量方面经济处罚的力度，以便引起搅拌站的高度重视。施工合同中要明确施工单位及监理单位对搅拌站的检查办法，明确发现严重质量问题后经济处罚措施，形成一种有效的质量约束机制。严肃提出由于质量原因终止合同的条款。希望通过这种有效的约束机制，最大限度地保证预拌混凝土的质量。
      3.2加强现场混凝土施工管理
      当混凝土罐车到达现场后，施工员要及时仔细检 查每次混凝土运输单中的施工部位，强度等级是否无误，并观察混凝土的和易性。每次浇筑混凝土前，试验工都要认真检测现场混凝土坍落度、出罐温度，并如实记录。若发现混凝土坍落度或温度出现异常，立即上报技术负责人，做出相应处置。施工员要随时保证现场道路畅通，有序组织混凝土罐车到达指定部位。针对现场 混凝土地泵出现故障等现象，要及时专门安排1台备用柴油泵，随时补充，确保混凝土及时浇筑。若发现混凝土坍落度、离析、出站时间过长等问题，应及时由技术负责人做出相应处置。施工员将直接监督安排退灰，并做好记录，所有退灰记录应全部单独保存在施工组备查。生产协调设专人负责，特别是夜间施工时，生产值班人员要认真负责现场协调。
      3.3重视混凝土的养护、保温
      要特别重视混凝土的养护工作。要求每栋楼有专 门施工人员不间断地对新浇筑混凝土7d之内进行喷水养护。负温以下，停止喷水养护，并要求延长覆盖塑料布时间。应安排管理人员专门进行检查混凝土养护情况，尤其是新浇筑层面以及下面一层尚在养护期的混凝土表面湿润情况。在检查发现问题后，对分包下发整改通知单或处罚通知，保证混凝土充分养护。
      工程施工现场在冬期施工阶段，要确保混凝土冬期不能受冻。须安排施工管理人员严查大模板、混凝土保温、覆盖、下层洞口封闭等情况。每段质量验收均对保温情况进行检查，发现问题不予验收。技术部门及时进行成熟度计算，根据冬期施工临界强度试件报告，及时下发冬期拆除保温通知。对于混凝土未达到临界强度即拆除大模板及顶板拆除保温现象，发现一起，处罚一起，绝不姑息。
      3.4加强混凝土试件制作管理
      针对试验管理及试件制作等环节出现的问题，技 术部门对试验人员岗位要及时进行调整，安排足够的有上岗证并富有经验的人员作为试验专职人员。技术负责人对试验工，包括分包试验工重新进行交底。试验工制作混凝土试件时，若发现现场混凝土坍落度、离析等问题，要及时汇报，由技术负责人做出相应处置。严格要求混凝土标准养护试件拆模后，试验工及时放进标准养护箱。安排专人全天随时监督抽查分包试验工制作试件情况。此外，管理人员要经常检查标准养护箱、振动台等试验设备是否正常。

     4、结语
      结构工程的主体———混凝土施工管理难度很大。 搅拌站提供的预拌混凝土的质量是混凝土质量的决定性因素；而施工现场的管理环节也至关重要。鉴于搅拌站为施工单位的供应商，那么无论哪个环节出现问题，施工单位都责无旁贷。因此施工单位需认真研究，深挖各种管理隐患，制度落实到位，责任落实到人，狠抓管理，严把各个环节的质量关，切实地保证工程实体混凝土强度，使工程质量达标。