劉春仁
(黑龍江省大慶建筑安裝集團有限責任公司,黑龍江 大慶 163453)
混凝土拌合物的性能和混凝土澆筑施工控制水平,是影響混凝土質量的兩大重要因素。混凝土工程是土建工程中的重要組成部分,混凝土質量的好壞,既對結構物的安全,也對結構物的造價有很大影響,混凝土工程的施工過程要求制定嚴謹、科學的混凝土施工方法,采用合適的配料與攪拌以及澆筑與振搗工藝,避免混凝土生產過程的質量波動和局部外觀缺陷,提高混凝土整體質量的均勻性和完整性。為了提高混凝土的整體質量,需要注意以下方面。
在對原材料的選擇中,要選取對于降低混凝土絕對溫升有利的水泥、摻合料、集料及外加劑,從而降低水泥水化熱,延緩水化過程,降低放熱速率及峰值,減少溫度收縮,避免溫縮裂縫的產生,優化混凝土配合比,改善混凝土的和易性,減少泌水,避免離析,提高混凝土作為非均質材料的宏觀均勻性,避免產生薄弱區域,提高混凝土構筑物的整體抗變形能力。通過摻入合適的摻合料,改善水泥基體與集料的界面結構狀態,提高界面粘結強度,從而提高混凝土抗拉極限強度,采用性能優越的外加劑,減少混凝土的收縮變形。選擇好的原材料是保證混凝土質量的關鍵。
在混凝土配料與攪拌中,為了改善混凝土的性能,探索外加劑、摻合料的微觀作用機理,對不同強度等級的混凝土,用不同的水泥品種用量、不同的外加劑摻量、不同的摻合料摻量、不同的坍落度及不同的澆灌方式進行對比試驗,從而對混凝土的和易性、強度、抗蝕性、抗滲性、耐酸堿性、干縮性等作出技術分析。通過配制機理可以選擇既符合設計強度,又能滿足工程需要的最佳摻配比例,以確認和保證混凝土的整體效果,達到施工要求的質量。
混凝土配合比是指根據工程要求、結構形式和施工條件來確定混凝土各組分的比例關系。由于餛凝土在生產過程中,體現混凝土質量的強度值總是離散的,這是由于原材料和施工條件的影響(如水泥、集料及外加劑等原材料質量及其計量的波動;用水量或集料含水的變化引起水灰比波動;攪拌運輸、澆注、搗實、養護條件的波動以及施工時氣候變化等)以及試驗條件的影響(如取樣方法、試件成型及試件養護條件的差異;試驗機誤差以及試驗人員的操作熟練程度等),必然會造成混凝土的離散性。基于混凝土的離散性,所以配合比設計擬按正態分布理論、混凝土強度保證率不低于95%進行設計。
不同配合比和材料組成,導致混凝土不同的力學性能指標及耐久性指標。需根據所選用的工程材料和施工方案等,在兼顧力學性能、耐久性和經濟性的基礎上,以最優目標規劃,研究混凝土的最佳配合比范圍和材料組成,提出以適應性為主要目標的混凝士配合比設計新方法.通過各種配合比影響因素對新拌混凝土和易性、坍落度經時損失、泌水率、含氣量等進行研究,根據新拌混凝土的性能選擇合適的混凝土配合比,并提出混凝土的工作指標。對硬化后混凝土的立方體抗壓強度、彈性模量、軸心抗壓強度、極限抗拉強度、泊桑比、線膨脹系數等力學性能進行全面系統的研究,根據力學性能選擇合適餛凝土配合比.對混凝土的變形性能進行全面分析,包括塑性收縮、干燥收縮、自收縮和抗裂等,根據變形性能選擇合適的混凝土配合比.鋼筋銹蝕主要是由于氯離子滲透和碳化引起的,因此有必要對各配合比進行抗氯離子滲透和抗碳化等耐久性能的研究,通過試驗確定合適的混凝土配合比。在綜合新拌混凝土性能、力學性能、變形性能、耐久性能和外觀質量研究的試驗結果,確定適用于工程需要的混凝土的最佳配合比。
嚴格采用同一配合比,保證原材料的產地、規格、主要性能指標不變。根據氣候、環境、運輸時間、運輸道路的距離、砂石含水率等情況,及時適當對原配合比進行微調,確保混凝土的供應質量。為了拌制出均勻優質的混凝土,除合理地選擇攪拌機外,還必須正確地確定攪拌制度,即一次投料量、攪拌時間和投料順序等.投料順序是影響混凝土質量及攪拌機生產率的重要因素。按照原材料加入攪拌筒內的投料順序的不同,常用的投料順序有:一次投料法,二次投料法,兩次加水法。與此同時,進場混凝土由攪拌站人員向現場檢驗人員逐車驗收的內容有目測混凝土外觀色澤和有無泌水離析現象,試驗員對每車的坍落度進行取樣試驗,坍落度不符合要求的混凝士嚴禁使用。
在土建施工中,澆灌前檢查:重點檢查鋼筋保護層、墊塊數量和鑰筋的位置、預埋件表面與模板貼得是否嚴密,確認合格后方可澆灌混凝土。在混凝土澆筑過程中應經常觀察模板、支架、鋼筋、預埋件、預留孔洞的情況,當發現有變形、多位時,應及時采取措施進行處理。在澆灌豎向結構混凝土前,應先在底部澆筑與混凝土相同配合比的水泥砂漿。為保證混凝土的整體性,澆灌混凝土應連續進行。當必須間歇時,間歇時間宜縮短,并應在前層混凝土凝結前將次層混凝土澆灌完畢。混凝土運輸、澆灌及間歇的全部時間不應超過混凝土的初凝時間。分層下料、分層振搗,每層厚度嚴格控制在規定數值內。為使上下層混凝土結合成整體,上層混凝土振搗要在下層混凝土凝固前進行,并要求振搗棒插入下層混凝土足夠深度。同時振搗棒振動均勻,使氣泡充分上浮消散,以提高混凝土的密實性并減少混凝土表面氣泡。澆灌過程中應安排專人負責檢查模板,并經常敲打正在澆灌部位的墻柱模板,以盡可能排除影響混凝土外觀的氣泡,使混凝土達到施工要求的質量。
綜上所述,混凝土是水泥、砂、石、水、外加劑、摻合料等多組成分構成的性能多樣化的材料,性能不僅與組成材料的性能有直接關系,而且還與施工技術、所處環境及維護條件等有關。要在設計方法、施工技術以及維護要求等方面進一步研究,以促進我國混凝土結構技術的進一步發展,確保土建施工質量。
[1]李榮,佟曉利,顏子涵.碳纖維材料加固混凝土結構技術應用實踐田.工業建筑.1998.
[2]混凝土結構設計規范.GB 50010-2002.中國建筑工業出版社.2002.