施工过程中随意加水对混凝土有哪些危害?

添加时间:2021/8/25 15:57:43

随着我国建筑业的蓬勃发展,混凝土技术在工程施工中越来越多地被采用,混凝土具有容易成型、输送能力大、速度快、缩短工期、降低费用及能连续作业的特点,即优越性。但是,混凝土进入施工现场后,受各种因素的影响,混凝土质量易出现较大波动,混凝土施工现场任意加水的现象时有发生而且屡禁不止。笔者认为,部分现场施工操作人员的主观意识差和质量意识淡薄是任意加水现象的重要原因。这直接反映出现场施工过程中施工管理不严、混凝土泵送设备不满足现场要求、施工组织管理欠完善等方面存在问题。只有认真分析各方面的问题并加以解决,才能从根本上清除随意加水行为的原动力,保证工程质量和施工安全,促进建筑业健康有序的发展。  

1混凝土施工过程中随意加水的现象种类  

施工现场管理不严,工人为便于施工,在现场施工过程中,不经技术人员同意擅自向已经预拌好的混凝土中随意加水现象十分普遍,即使在工程质量监管相对严格地区也不例外。虽然搅拌站的混凝土配合比通知单上注明“施工单位严禁擅自加水”的字样,但根本无法杜绝这种现象。部分工人依然趁管理人员、监理单位人员不注意的时候,在一些现场甚至用水管、水枪直接在泵车进料斗中加水,向混凝土搅拌运输车内加水,此现象屡禁不止,严重违反施工规范,影响了混凝土拌合物的质量,以致造成混凝土水灰比过多,游离水和层间水增多,增加了混凝土硬化浆体的空隙率,削弱了混凝土中水泥和骨料的界面粘结力,降低了混凝土的强度和耐久性。  

1.1混凝土施工过程中往地泵中随意加水  

在GB/T14902-2012《预拌混凝土》标准中的7.5.2条明确规定:搅拌运输车在装料前应将搅拌罐内的积水排尽,装料后严禁向搅拌罐内的混凝土加水。  

有些施工人员无视这一规定,为了方便泵送,减轻摊平的阻力,就私自用水管向泵斗或罐筒内加水;更有甚者,不看来料的干稀,先放上水管边加水边浇筑  

1.2混凝土施工过程中往预拌混凝土拌合物内中随意加水  

向混凝土拌合物内加水,会加大混凝土的水胶比,水胶比越大,混凝土的最终强度越低,若加水过多,就会导致混凝土的强度达不到设计要求,不能通过验收,最后通过加固补强来补救,严重者甚至是推倒重来。这就给施工企业造成很大损失。因此,国家标准明确规定,严禁向混凝土拌合物内加水,当混凝土拌合物的坍落度偏小时,可以请罐车驾驶员按照其公司的技术交底加入适量的外加剂调整坍落度,以便于泵送施工  

1.3混凝土施工过程中混凝土收面随意加水  

施工现场工人为了方便收面,洒生水现象也司空见惯,施工现场技术人员也不予制止,严重影响了混凝土的质量。向混凝土洒生水收面,增大了混凝土表面的水灰比,增加了硬化浆体的空隙,使混凝土表面疏松,降低了混凝土表面的强度和抗碳化的能力,造成了混凝土表面起灰、返砂和开裂。  

2施工现场随意加水现象的原因分析  

2.1施工操作人员的主观意识差和质量意识淡薄  

混凝土的施工需要一批专业的施工人员进行操作和管理。现今,大部分建筑工程现场的用人模式是建筑公司以劳务外包的模式组织混凝土施工队伍;施工队伍操作人员基本由外出务工的农民工群体组成,他们不懂的专业技术知识,在他们看来完成混凝土浇筑工作就能拿到报酬。大多数操作人员都知道偷工减料在工地上是严令禁止的,会造成工程事故,而预拌混凝土到达施工现场泵送时随意加水并没有偷工减料,按照操作人员的说法加的水是少量的是会蒸发掉的,混凝土本身并没有少放水泥什么的,根本不会影响强度,浇筑时随意加水能降低混凝土的粘稠性,增大流动度,有利于操作人员作业,降低操作人员的劳动强度,加快施工速度,并且在外观上并没有明显的外观质量问题。即使后期检测出强度偏低,往往都归咎于预拌混凝土搅拌站,通常不会追责到劳务分包队伍及现场操作人员。鉴于上述现状,导致混凝土到达施工现场后,无论工作性是否能满足要求,现场操作人员为了方便施工直接进行加水处理,已经变成了习惯,甚至是理所应当的事情。  

2.2施工过程中施工管理不严  

混凝土被运至施工现场后,施工单位为了施工方便,随意加水,以改变混凝土的坍落度,以致水灰比过大,结果导致混凝土的强度不符合设计要求。众所周知,在相同材料和工艺条件下,混凝土强度主要取决于水灰比,即混凝土强度随着水灰比增大而降低,这就是水灰比定则。但是有些技术人员和操作工人对现场加水破坏混凝土耐久性和和易性认识不足,以为用水稀释拌合物,增大坍落度,便于搅拌、泵送、浇筑。搅拌好的混凝土是水与水泥、水泥浆与砂子、砂浆与石子之间彼此包裹和填充的混合结构,向其加水,会加剧混凝土离析和泌水,影响硬化后混凝土强度和耐久性,同时会造成混凝土浇筑过程胀模、跑浆现象,从而产生蜂窝、麻面、露筋等质量问题。  

2.3预拌混凝土搅拌站供应企业自身因素  

通常工程距离预拌混站较远,运输时间较长,为保证混凝土浇筑的连续性,现场经常压车多辆,导致混凝土从出机到入模时间越来越长,一般都能达到2~4小时,偶尔甚至超过5小时。运输至现场的混凝土有时坍落度与随车票据不相符,目测混凝土外观质量、流动性差,工作性不能满足施工要求。  

2.4参建单位现场管理人员认识不足  

认为控制混凝土质量是预拌混站的责任,一切后果由预拌混站自己承担。质监站一旦检测出强度不达标,总包单位一般会通过各种方式进行处理,或者将责任归咎于预拌混站。预拌混站为了在激烈的市场竞争环境下承揽业务也只能选择承担部分责任。  

运到现场的混凝土拌合物,虽然已照试验室提出的配合比搅拌得很均匀了,但总显得干硬而不好装卸。于是有些工人就再次往混凝土拌合物里加水,这样不仅加大了混凝土的水灰比,且使混凝土实际强度下降。更严重的是由于加水后不能充分搅拌,或根本不拌,就直接浇注,这将造成混凝土不匀质,局部产生很大的水囊,形成许多薄弱部位。虽然强力的振捣能减小这种影响,但不能消除。  

2.5混凝土泵送设备不满足现场要求  

工程上通常采用泵送传送混凝土。而搅拌站配备的泵送设备配置型号达不到工程实际要求,某些泵送设备的泵送压力不够,导致泵送施工困难。泵送浇筑完成后,对泵送管道及布料机清洗不彻底,管壁内粘附硬化混凝土。更换老旧泵管弯头等配件时工人不加区分普通泵管、高压泵管等随意使用。导致混凝土泵送施工困难,经常堵管甚至爆管。  

2.6施工组织管理欠完善  

高温干燥季节施工时,模板与钢筋表面干燥,混凝土在模板上流动及穿过钢筋时阻力过大;高温季节阳光的直射会造成模板及钢筋表面温度急剧升高。混凝土与高温条件的钢筋及模板表面接触时会产生剧烈的水化反应,从而影响混凝土的工作性能。因此高温干燥季节泵送混凝土施工时坍落度损失较大,泵送堵管现象也随之增多。  

3施工过程中随意加水对带来的混凝土危害  

在实际混凝土浇筑操作的过程中,往往会出现对混凝土采取二次随意加水的情况,混凝土随意加水改变原有配合比,导致水胶比变大,混凝土强度降低,加水后产生浮浆,导致混凝土密实度降低,造成混凝土自防水能力下降,混凝土抗渗性,抗裂性变差,对混凝土本身的各项性能产生了不利影响,甚至造成工程质量事故。具体来说,二次随意加水对混凝土性能的影响主要表现在以下几个方面:  

(1)随意加水对混凝土强度的影响  

施工过程中随意加水改变了混凝土原有配合比。混凝土配合比都是经过试配确定好的,已经考虑施工现场影响因素,现场二次随意加水后改变原来的配合比,导致水灰比增大,部分水分与水泥发生水化反应,另一部分水分在混凝土硬化后蒸发出去,形成孔隙,降低密实度,使混凝土强度降低。众所周知水胶比对混凝土抗压强度具有直接的影响,水胶比与混凝土抗压强度具有反比例关系。水胶比越小混凝土抗压强度越高;水胶比越大,混凝土抗压强度越低。混凝土施工过程中,单纯为了提高工作性向混凝土中加水,必然改变混凝土的原有水胶比。造成原有水胶比变大,混凝土抗压强度降低。  

(2)随意加水会改变对混凝土的耐久性能影响  

施工过程中随意加水后造成混凝土形成薄弱层。预拌混凝土现场随意加水后不能充分搅拌,或根本不拌,就直接浇灌,使混凝土泌水、离析,和易性变差,致使泵送时水泥浆和骨料分离而堵管;造成混凝土不匀质,产生浮浆,局部产生很大的水囊,形成薄弱层,强度不均匀,最终影响混凝土的整体强度,降低其耐久性。  

(3)随意加水会降低水泥的粘结作用的影响  

混凝土结构之所以能够在凝固后让各种砂石原材料结合成为一个坚固的整体,这其中是离不开水泥的作用的。在混凝土中,水泥遇水发生水化热反应,形成的水泥浆将砂、粗细骨料相互牢固粘结在一起,而二次随意加水的情况一般是混凝土的和易性较差。在这种情况下,很有可能水泥与之前的水已经发生了完水化反应,而二次加入的水不仅无法与水泥再次发生完全的反应,还会将水泥浆稀释。这样虽然达到了和易性的要求,但其实是已经削减了水泥对骨料粘结的牢固度,大大降低了水泥的粘结作用。  

试验和工程实践均证明,任意增加混凝土拌合物用水量,一定降低混凝土各龄期的强度。当混凝土达到初凝时,不得用再加水的方法调整流动性后用于工程,必须作报废处理。  

4混凝土施工过程中随意加水的防范措施  

从以上分析可以看出,二次随意加水对于混凝土性能的影响的确很大。因此在实际的混凝土施工中,当混凝土和易性变差而并没有影响到混凝土本身的质量的时候,应采取措施改善混凝土性能,及时避免进行二次随意加水情况出现,确保混凝土工程质量,混凝土施工过程中随意加水的防范措施主要有:  

4.1管理方面的防范措施  

4.1.1人员管理  

提升管理人员与施工人员的综合素质,加强施工操作人员质量意识、技术培训。  

(1)提升管理人员与施工人员的综合素质。对于管理人员和施工人员,需要在混凝土施工前期,应进行认真技术交底工作,要进行专业化的知识与技能培训,并进行施工前的考核,通过考核的施工人员,可持上岗证进人施工现场,进行施工作业。而对于管理人员而言,不仅要进行专业性的知识与技能培训,更要有针对性地进行管理岗位职能培训,使管理人员的施工现场管理水平与协调能力,得到有效的提升。  

(2)加强从业人员的质量意识。高质量的建筑工程急需高水平、责任心强的施工操作人员。施工队伍的技术水平是工程实体最终质量的关键。技术人员应加强混凝土行业相关规范的学习和讨论,提高自身的业务水平,纠正和抵制施工方错误或不合理的要求和做法。建议有关部门尽快建立施工操作人员的准入制度,对相关人员的任职资格进行动态管理与考核,为提高现场管理人员的责任心,提高所有管理人员的技术水平和质量意识。要提高驾驶员、泵工的质量意识,不应为加快卸料、泵送速度而置混凝土质量与不顾,擅自加水。大多数混凝土公司驾驶员、泵工是按趟次、方量计取报酬的,往往现场存在着他们进行加水的现象,这种现象要加以禁止,必要时处以一定的经济处罚。对于施工方现场加水,混凝土公司现场员工应予以劝告并制止,报告公司质量管理部门。质量管理部门要及时与现场施工方进行沟通,避免类似现象的发生。  

4.1.2预拌混站的选择及水灰比控制  

混凝土强度是由水灰比来决定的,任意加水会导致水灰比过大,造成强度的下降,每立方米混凝土中用水量大约占总重量的7%左右,而这些水在混凝土凝结过程中不断排出,在排水期间混凝土内部会产生无数毛细通道,这些通道的多少决定着混凝土强度。显而易见,水灰比越大,用水量就越多,毛细通道越多,混凝土密实度就越差,强度也就越低,反之用水量越少强度越高。其次,加水会使混凝土拌合物泌水离析,使混凝土的和易性变差,影响泵送效果。所以,控制施工现场任意加水对保证混凝土质量非常重要。  

(1)承包单位在选择预拌混凝土的供应单位时,要选择资质等级高、信誉好的搅拌站,同时还应考虑地理位置是否合适、看其生产工艺是否先进和化验仪器设备是否齐全,生产规模能否满足现场施工需要,还要对人员素质、管理制度、质保体系等状况进行考察。  

(2)承包单位与预拌混凝土搅拌站签订合同时必须规范,详细填写混凝土技术参数、施工现场条件、现场技术负责人,试验人员对预拌混凝土生产企业提供的《预拌混凝土配合比报告》进行审核验证,并上报公司复审,报监理单位审查。  

(3)搅拌站要选用合理的水灰比,尽可能降低水和水泥的用量,在生产过程中对每个环节要严格控制;进入施工现场后,因搁置时间过长或其他原因引起混凝土坍落度不够时,要及时联系搅拌站技术人员解决,不得往混凝土中添加水。  

4.1.3保证材料供应满足工程施工进度要求  

生产调度做好现场生产协调工作,避免发生因搅拌车押车和卸料过慢坍落度损失。监控拌合次数须足够,以确保材料均匀度,避免影响浇筑时工作性;要求供应商针对供料之车程、气温变化、尖峰车流等会导致坍度损失之因素适时调整配比;出车时间、密度须要求包商妥善调度,尤其调度人员须全程驻场调度,并协助交管,场地清洁维护;骨材最大粒径须符合要求,且骨应选用圆形为佳,以增进混凝土压送工作度。  

4.1.4预拌混凝土进场控制及质量跟踪  

(1)项目向预拌混站提报混凝土计划预约混凝土泵送设备时,应写清楚工程部位,强度等级,该部位所需混凝土工作性的要求。  

(2)应做到一车一单,随混凝土运输车一起送到工地,作为预拌混凝土交货验收的依据。其中“到达时间”由混站在现场如实填写。混凝土运抵施工现场时,试验人员必须按设计要求、施工技术、工程验收标准和合同约定,对预拌混凝土质量进行拌合物性能检验(主要是坍落度和扩展度),供需双方必须共同做好书面验记录,双方专人签字,未经检验或检验不合格的,不得使用。对涉及结构安全的商品混凝土试块,应在建设单位或工程监理单位监督下按工程施工质量验收标准和工程见证取样的有关规定现场取样进行检测。  

4.1.5加强施工过程中现场管理  

夏季施工时,混凝土浇筑前应对钢筋及模板表面洒水润湿,降低钢筋及模板表面温度。为使混凝土输送泵避免太阳暴晒,应在其上搭盖凉棚,并在泵管外壁用麻袋包裹,反复淋水降温。混凝土浇筑完毕后,及时用塑料薄膜覆盖严实避免水分蒸发散失,定时洒水保湿养护。  

4.1.6完善奖惩制度和岗位职责  

没有规矩,不成方圆。明确现场管理人员的岗位职责和奖惩依据,加强旁站监督,加大现场巡查频次,发现操作人员二次随意加水及时劝告并制止,同时拍照取证,做好影像资料的收集及处罚,制定针对加水的处罚规章制度,予以严厉处罚。  

4.1.7加强施工过程监控  

监理单位加强施工过程中混凝土拌合物随意加水的监控现场混凝土浇筑时,监理方执行旁站制度,及时监督施工方。严禁预拌混凝土在等待卸料和浇注过程中加水,监理单位加强预拌混凝土拌合物质量的监控,若发现预拌混凝土加水应责令停止,若预拌混凝土企业或施工单位拒不接受,继续往混凝土中加水,监理单位应向建设主管部门或监督机构报告。  

4.2技术方面的防范措施  

预拌混凝土如果因为运输距离过长,或者温度过高,混凝土水化会导致大量水分流失,坍落度损失过大不能满足施工要求时,此时确实需要调整配合比的,要按以下要求进行:  

4.2.1将混凝土退回预拌混站  

由预拌混站按照规范要求进行处理,混站设备比较先进,易规范操作可以将加入的水、水泥、掺合料、外加剂等搅拌均匀,在不改变配合比的情况下可以改善混凝土的工作性。  

4.2.2利用水泥浆对混凝土水灰比进行调整  

在混凝土实际浇筑施工的过程中,有时候不可避免地会出现由于气温、拌合机械故障、运输途中延误等因素,而使得混凝土在浇筑前或浇筑过程中出现和易性变差,坍落度过小或过大时,难以使浇筑顺利进行下去的情况。这种情况下,搅拌站或施工单位不得随意处理,绝对不允许随便往混凝土拌合物中二次加水。需要采取以加入相同水灰比的水泥浆补救措施来进行性能改善,主体现场调整方法为首先要施工单位向监理、设计、质检部门申请,由监理、设计、质检部门确定是否需要调整,调整必须经过监理、设计、质检部门及试验人员的同意,调整时不是直接加水,而是保持水胶比不变,而要利用拌制水泥浆,通过一定比例的水泥浆,将水泥浆加到混凝土中。这样不仅及时改善了混凝土的和易性,同时对水泥的粘结作用影响又很小,有效防止了二次加水对混凝土强度及使用寿命的损害。  

4.2.3利用外加剂技术措施来满足混凝土和易性要求  

如在施工现场发现混凝土坍落度偏低难以泵送、浇筑和振捣时,采用外加剂后掺法更为妥善、有效。最可行的办法是在混凝土施工中采用坍落度损失小的外加剂,在条件许可的情况下如用运拌车运输或有二次搅拌设备用后掺法或分次添加法掺外加剂加入后混凝土罐车要高速搅拌几分钟,让其均匀。此外,适当改进现有运输设备,如加盖、涂刷白漆等保温防晒以及其它降温措施,也有一定的效果。  

(1)可通过设计批准,使用超流态性自密实混凝土。通过双掺技术配制的超流态性自密实混凝土,坍落度大240mm,坍落扩展度大于550mm,但每立方米混凝土用水量不大于180kg,不离析、不泌水,易泵送、易施工。  

(2)用流化剂增加坍落度。试验证明在适合的时间内,用流化剂增加坍落度不降低混凝土的28d强度。  

(3)降低用水量,增加粉煤灰用量。国内外的实践表明掺入大量的粉煤灰后,因其存在大量玻璃微珠而能减小混凝土的需水量,同时可增加拌合物内部粘聚性,从而大大改善混凝土泌水、离析,减小拌合物与泵管之间的粘附力而增加可泵性。这样的混凝土拌合物坍落度为100mm时,泵送性能良好,混凝土耐久性也相应改善。  

(4)混凝土运距较远(超过10km,运送和间歇时间约在1.5h)混凝土坍落度损失较大,测定搅拌运输车混凝土入泵前坍落度,担心混凝土输送困难或造成堵管。在第一车采用加同一水灰比的水泥浆使坍落度达到18cm,顺利完成了泵送和浇筑,第二车之后采用外加剂后掺法,即搅拌运输车走到路程的2/3处左右,开始掺外加剂,混凝土混合物到达工地,混凝土混合物入泵前的坍落度为19~20cm,上述两种方法均取得混凝土强度足够和易性良好,并保证了施工质量。从技术和经济两方面来考虑外加剂后掺法具有更好的效果。  

总之,要彻底根除混凝土施工过程中随意加水这一顽疾,我们必须以规范、规程为标准,严格操作、科学管理,用认真的态度控制好每一个环节,通过加强从业人员的质量意识、施工操作人员技术培训,预拌混凝土站选择及水灰比控制、质量跟踪、奖惩制度和岗位职责、加强预拌混凝土拌合物质量的监控、利用加水泥浆和外加剂技术措施等多方面切实可行的预防措施,并且各参建单全方位齐心协力,只有这样,才可以及时有效防止随意加水的发生,使混凝土质量得到了很好的控制,才能为企业发展和社会和谐进步做出更大贡献。

来源:商品混凝土