王慶勇,倪志華
(新疆額爾齊斯河流域開發工程建設管理局,新疆 額爾齊斯 830000)
在水利工程建設中,水工混凝土經常被用于大型的水利工程建筑中,多用于水上水下或者是水位變動的部分,是水利工程很重要的建筑材料。但是,當受到氣候等許多環境的影響時,水工混凝土的一系列的質量通病就會顯現出來,例如被腐蝕,或者表面出現裂縫、麻面、凍融等問題,嚴重時,甚至會引發建筑物的變形,嚴重的會影響到建筑工程的結構安全,并且,會使水工混凝土的使用壽命大大縮短。因此,解決水工混凝土的質量通病問題,具有很重要的意義。
在水工混凝土進行澆注拆模以后,表面會出現粗糙的麻面和小氣孔現象,類似于蜂窩一樣,并且內部結構也會出現較大的空隙。出現這種狀況的原因主要有以下幾點:
1)在用石子和砂漿進行水工混凝土的配比時,兩者質量比出現了差錯,砂漿少了,石子多了。
2)攪拌不均勻。如果攪拌的時間不充足,就會造成原料混合不均勻,這樣一來,石子和砂漿的融合性就差了很多。
3)施工時沒有進行密實的振搗工作。如果在施工過程中,振搗不密實或者振搗不均勻,產生的氣泡就不能順利排出,拆模后表面自然就會出現氣孔。
4)筑模的模板質量不合格。如果使用表面粗糙的模板,或者模板結合處不嚴密,出現了漏漿的現象。那么,水工混凝土的表面就會被黏壞。
在進行水工混凝土施工時,很容易出現混凝土滲漏的狀況,時間一長,就會出現水工混凝土凍融破壞,鋼筋被腐蝕等現象,漏水嚴重時,甚至會引起建筑物塌陷。通常引起裂縫出現的原因就是振搗不均勻密實,施工時在接縫處沒有處理得當,或者忘記漏設了止水帶和伸縮縫等。
存在于混凝土裂縫中的水,受到溫度變化的作用下,會結成冰,而在這種情況下冰會產生相當大的冰壓力,在外界的滲透壓力和凍脹壓力的雙重作用下,水工混凝體就會出現疲勞應力進而強度會大大降低,對質量問題造成很大危害。發生凍融破壞的因素還有以下2種:
1)材料的因素。如果原料配比不正確,就會使得混凝土的質量下降,抵抗凍融的性能降低。
2)施工工藝的因素。在進行施工的過程中,像是攪拌、塑造成型和養護時,任何程序出現工藝性的差錯,都會影響混凝土的抗凍性。
水工混凝土所建工程,有時會出現地基變形的現象。這是因為有些建筑物的地基不平,或者軟硬不均勻等,在溫差變化大或者滲水的情況影響下,地基就會沉陷,然后就會引起建筑物的變形,嚴重時會出現裂縫等,這種情況非常危險。
以上介紹的幾點水工混凝土的通病,是分別出現在混凝土從制造到工程實施中的不同階段,所以,要對其通病進行治理,就要知道這些問題產生于哪里。
進行水工混凝土的原料配比時,要注意配比量是否滿足要求,只有砂漿和石子的配比得當,才能保證生產出來的水工混凝土的強度以及黏度。進行監理的工程師要進行原料取樣,并交由相關部門或者實驗室進行測試、適配工作,只有滿足各項要求的原料,才能被使用。另外,要注意細骨料和粗骨料的添加,細骨料的作用是可以填充石子間的孔隙,但是要對細骨料中的雜質含量進行控制,而且保證細骨料的粗細度適宜。粗骨料即為石子,相當于骨架的作用,在水工混凝土中占了絕大部分。石子的大小是影響混凝土質量的重要因素,石子的最大粒徑以及其中雜質的含量都要有所控制,才能保證配比后的水工混凝土具有良好的耐久性和堅固性。此外,水也是我們要注意的一項。如果水中含有雜質,就會對水工混凝土的強度造成很大的影響,還會加快鋼筋等材料的腐蝕,對于水中雜質的限量,在《混凝土拌合水標準》中有明確規定。在配置水工混凝土時,應添加少量外加劑,外加劑雖然量少,但有很重要的作用,在混凝土的堅固性、耐久性等方面都有很大幫助。但是要注意的是,所選用的外加劑要與水工混凝土可以相容,不要因為混凝土中的堿以及摻合料等影響到外加劑的效果,如果添加兩種以上的外加劑,要首先檢驗它們之間是否會發生不良反應。混凝土的原料攪拌過程中,注意雨天,適當調整用水量,攪拌要均勻,時間要足夠。如果加入了引氣型的外加劑,則一般攪拌2~3min為宜。
在進行長途的運輸過程中,主要注意的是防止產生坍落和離析的狀況發生。在運輸階段因受到時間和氣候等的原因,會影響水工混凝土的性質。例如在高溫的條件下,攪拌車的混凝土中水分蒸發會比平時快一些,會發生坍落的狀況;而雨天時,混凝土中的水分含量會較大,容易發生離析現象。除此之外,攪拌車攪動的快慢也會對水工混凝土有很大的影響。車鼓轉動快時,混凝土因被快速攪拌而使得水分子與水泥顆粒相互碰撞的機率增加,加大了混凝土的水化程度,造成和易性變差,并且坍落時的損失加大;如果攪拌的慢,在受到車行顛簸的時候,混凝土會發生石子和砂漿分離的狀況,或者沉淀。所以,在進行長途運輸的過程中,要對車鼓的轉速有明確的限定,并且,在運到終點時,可以彌補運輸中坍落度的損失。
澆筑前要對鋼筋以及模板進行檢驗,模板表面要保持干凈,做到無積水、無乳皮和無毛面,不能有渣滓殘留在上面。重要部位要對模板的剛度以及強度進行測試,必要時進行加固處理。接縫處要重點檢查,務必保證其嚴密性,防止澆筑時砂漿滲漏。另外,鋼筋間的綁扎要牢靠,避免施工過程中因碰撞而發生松散活動的情況。在進行鋼筋綁扎時,要留有足夠的保護層,并且用相當配合比的砂漿或者細石混凝土作為墊塊,嚴禁鋼筋與鋼筋的相互接觸墊護。在鋼筋排布密集的地方,澆灌時要用細石混凝土,預先留出孔隙,并且密實振搗,下料時,從兩側同時進行。最后,要控制內部的溫度,防止因為溫度過高而出現裂縫。
混凝土養護是很重要的一項工作,可增強抗滲性。水化作用使得混凝土凝結硬化,但進行水化作用時,要注意適宜的濕度、溫度。為了保證混凝土的強度,要進行必要的養護,使其充分進行水化,加速其硬化過程。另外,混凝土成型后,要避免受到過度的風吹日曬,否則會因失水而使強度下降,或者出現裂縫等。在養護期間,安裝支架等設施,防止人在上面行走,成型后的混凝土要進行覆蓋,覆蓋最好在混凝土初凝后進行。當混凝土終凝后,可以進行澆水覆蓋物的方法,例如在上面覆蓋編織布,然后灑水。養護時間≥7 d,特殊加外加劑的,或是有抗凍要求的混凝土,養護時間≥14 d。
伴隨著水工混凝土的施工技術的發展,施工過程中的質量防控以及治理措施已經被人所接受和采用。認真治理水工混凝土的通病,是對建筑物的質量以及安全問題的重要保障。此外,還要提高對通病的預防措施,從根源上解決問題,避免隱患,才能節約成本,保證效益。
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