李殿強
(昌陸建筑工程集團有限公司,山西太原 030000)
房屋建筑工程,混凝土施工將使用大量的建筑原材料,以確保施工進度。同時,房屋結構復雜的施工,需要保證所用材料的種類和質量。在許多住宅建設項目中,工程原材料的種類和質量將在很大程度上影響混凝土的施工水平。
混凝土的原材料主要包括水泥、砂子、碎石、水和添加劑,對混凝土的影響如下。
(1)水泥是一個非常重要的部分。
在選擇水泥時,應嚴格分析水泥的種類和等級,確保所選水泥材料滿足工程的實際需要。混凝土對水泥的基本要求如下:①水泥的質量穩定性。②水泥與高效減水劑具有良好的相容性。③水泥的早期、后期以及長期強度。水泥強度的影響因素包括早期強度和后期強度。C3S 含量高的水泥配制的混凝土強度增長迅速,但后期強度可能會降低。④水泥較低的水化熱。水化熱就是水泥在水化反應過程中釋放的熱量。水化熱的多寡與水泥的礦物組成、顆粒細度、外加劑的類型和數量、水泥類型和混合材料有關。對于大體積混凝土工程,由于水化熱積聚在工程實體內部,發散不易,使得工程實體內部的溫度上升,甚至可以達到50°~60°。混凝土實體內外溫差太大,引起的內部應力會導致裂縫產生,所以較高的水化熱對大體積混凝土工程會產生不利影響[1]。
(2)混凝土拌合用水。
混凝土拌合用水根據水源的不同,可分為飲用水、地表水、地下水、海水以及經過處理的工業廢水。
對于混凝土而言,水在其強度形成過程中起著重要作用,它與水泥的水化反應生成混凝土的膠凝材料。但在實際工程中,混凝土攪拌施工中的水質往往被忽視,很多未經檢驗的水被混凝土攪拌站大量使用,其對耐久性的影響很難確定。但這些因素都可能是混凝土結構不能滿足設計要求和使用壽命的原因。
(3)砂子和碎石(卵石)是混凝土中的粗骨料,起到骨架支撐作用,砂子和碎石的質量的好壞對混凝土的強度影響極大。
砂子、碎石(卵石)砂石料粒徑、級配和含水量直接影響混凝土的質量,具體如下:①砂石料的粒徑變大、級配變差以及級配單一,都可能造成混凝土離析。②砂子的含石量如果太大將嚴重影響混凝土的和易性,它導致的結果就是混凝土嚴重離析。③砂子、碎石(卵石)的含水率高了(超過10%)會使混凝土的質量不好控制,混凝土容易發生離析。由于砂土中含水量過高,砂土中的含水量處于過飽和狀態。在攪拌機中攪拌混凝土混合物時,砂子表面毛細處的含水量不能及時釋放,所以在攪拌過程中容易使用過多的攪拌水;同時,在混凝土的輸送過程中,骨料毛細管中的水分不斷釋放,破壞了混凝土骨料和水泥漿之間的粘結效果,導致混凝土發生離析和泌水現象[2]。
砂子、碎石(卵石)含泥量大小對混凝土質量造成的影響如下:①含泥量太大,不僅僅影響混凝土結構的強度,還會影響混凝土結構的耐久性。混凝土的抗凍性明顯降低。泥漿會影響混凝土的均勻性,尤其是水泥石與碎石、水泥與水泥之間的粘結效果;混凝土因泥漿的影響還會形成不封閉的氣孔;因為泥漿與混凝土的膨脹率、收縮率不同,在凍融條件下,混凝土的耐久性會受到很大影響。②含泥量大了還會降低混凝土的骨料界面粘結強度,降低混凝土的抗拉強度,不利于混凝土施工中的裂縫控制。③含泥量大了還會降低水泥對砂石等粗骨料的握裹力,影響混凝土的強度等級。④含泥量大了會減小水泥與砂石等粗骨料間內部摩擦力,使得混凝土內部應力增加,內部產生滑動而開裂,導致混凝土的強度降低。⑤含泥量大了還會增加礦物質對鋼筋的腐蝕作用,影響鋼筋的強度和使用壽命。
(4)混凝土添加劑。
常用的混凝土外加劑種類包括膨脹劑、減水劑、引氣劑、緩凝劑和早強劑等。
一般來說,施工技術也會影響到住宅建設項目中混凝土施工的質量控制水平。如果所采用的施工技術不合理,施工質量就會嚴重降低。而施工技術問題更能體現在混凝土的施工質量上。許多施工企業為了達到降低施工成本、縮短工期的目的,在混凝土澆筑過程中,沒有充分考慮周圍環境因素,很容易受到外界因素的干擾,造成混凝土結構的一系列不利裂縫,降低了混凝土的抗滲性及其承載力,也降低了混凝土施工質量控制水平。比如為了加快施工速度,在澆注混凝土時一些施工企業就會不考慮環境濕度和溫度,使混凝土出現干縮裂縫或者溫度裂縫,影響混凝土結構的抗滲性能和承載力能力[2]。
施工環境會惡劣,會導致混凝土結構產生收縮裂縫或者溫度收縮裂縫。收縮裂縫是由混凝土原材料收縮、熱膨脹等物理變化引起。在混凝土硬化的過程中,水泥發生復雜的水化反應,散發出大量熱能使得結構溫度提高。結構表面能散熱快,溫升相對較小。而內部結構不能迅速分散、積聚在結構中,使結構內部溫度突然升高。因此,內部和外部結構之間的溫差較大,并且熱膨脹和收縮引起的溫差較大,導致溫度裂縫產生。干縮裂縫主要是因為混凝土結構表面的水分蒸發過快,導致結構表面收縮產生的裂縫[4]。
2.1.1 科學合理選擇水泥
(1)要根據我們建設項目的實際需要,確定生產水泥的廠家或企業的規模。需要注意的是,不應選擇日產量低于2000t 水泥的較小的廠家,為水泥產品的穩定性提供保障。同時,在水泥產品的選擇過程中,要嚴格考察水泥廠家在生產過程中熟料、外加劑、混凝劑的生產比,防止施工過程中使用到堿含量或鋁含量超高的水泥,并對水泥相關內容進行詳細記錄或歸檔。
(2)在水泥采購完成后,相關人員按最佳標準水泥分批保留樣品,相關人員進行測試工作。當水泥種類發生變化時,應按一定的混凝土配合比測試和對比水泥及外加劑的適應性和混凝土的和易性,混凝土各齡期的性能指標數據符合設計要求后,方可使用該產品。
(3)每次采購水泥時,都要向水泥供應商索取水泥出廠檢驗報告。對每批水泥的試驗結果進行對比分析,找出最佳的混凝土配合比,保存這些技術數據,建立完備的數據庫,便于今后工作中使用。
2.1.2 砂子和碎石(卵石)的質量控制
(1)由于混凝土的粗、細集料多為天然礦物巖石,這就使得其材料具有可變性和多樣性。在實際工作中,要更加注意抽樣檢查的次數和頻率,根據工程建設所需的實際混凝土類型,合理增加材料的抽樣檢查。
(2)由于混凝土的多樣性,骨料的種類和品種更加復雜。因此,在骨料管理過程中,應對混凝土粗、細骨料進行分類堆放,防止在實際施工中因骨料堆放混淆而造成施工質量不穩定。特別是冬季,不要在雨雪中堆集。
2.1.3 外加劑質量控制
(1)對外加劑市場進行調研,選擇技術力量、裝備能力、售后服務好的企業生產的產品。
(2)檢驗外加劑與水泥的適應性,符合要求的方可使用。
(3)不同種類的外加劑復合使用的時候,必須檢驗它們的相容性和對混凝土的性能影響,滿足混凝土的使用要求后方可使用。
(4)進場的外加劑必須分類入庫,妥善保管,并且必須標記使用日期,以防止其失效和濫用。
(5)外加劑不能隨意添加。在外加劑的使用中,要嚴格按比例控制外加劑的用量,以保證混凝土的性能。
(1)根據施工部位的整體特點、結構大小、鋼筋疏密情況以及混凝土供應快慢等具體情況,確定澆筑方案,分層分段澆筑。
全面分層:適用于結構較小的澆筑部位,是指在整個施工部位分層澆筑混凝土,要保證第二層混凝土澆筑時,接茬部位的第一層澆筑的混凝土初凝還未完畢,如此逐層澆筑混凝土,直至該部位澆筑完畢。澆筑時從短邊開始,沿著長邊逐步推進。如果結構比較長可分為兩段澆筑,從中間向兩端澆筑或者從兩端向中間澆筑。
斜面分層:適用于長度大于厚度3 倍以上的結構部位。振搗棒從澆筑部位的下端開始振搗,逐漸提高,澆筑的混凝土成斜面形式逐步推進,直至澆筑完畢。
分段分層:適宜于結構厚度不太大,但是面積或長度較大的澆筑部位。混凝土澆筑一定距離后,返回頭來再澆筑一層,來回往返鏈條式分層澆筑混凝土。
(2)澆筑混凝土前,先澆5cm 左右減石混凝土,第一步澆筑的厚度控制在500mm 以內。
(3)混凝土的澆筑與振搗的要求:①墻、柱混凝土澆筑。混凝土澆筑時,應采用分層澆筑法,澆筑層的高度應該根據澆筑部位的結構特點和鋼筋疏密情況決定。最下一層混凝土澆筑高度一般小于500mm,以上各層的分層高度最大不應超過1000mm,采用插入式振搗棒進行振搗,振搗時應該快插慢拔,振搗上一層時,插入下一層50mm 左右,以消除兩層間的接縫。②梁、板混凝土澆筑。梁、板的混凝土應同時進行澆筑,澆筑方法應采用“趕漿法”,由一端開始向另一端逐步推進。先將梁根據梁高分層澆筑成梯形,當梁的混凝土澆筑到板底時稍微停頓一段時間,再與板的混凝土結構一并澆筑。隨著混凝土階梯狀延伸,梁和板的混凝土連續向前推進,直到澆筑完畢;澆筑板的時候,混凝土的虛鋪厚度應該比設計板厚略大,用平板振搗進行振搗。平板振動器往復移動,兩次振實部分的邊緣應該覆蓋50mm左右。振搗完畢后,使用木抹子收面,以減少表面非結構裂縫(由于混凝土的沉降及干縮產生)。然后覆蓋一層塑料薄膜,塑料薄膜要搭接覆蓋嚴密。
(4)混凝土澆筑應連續進行,如遇到特殊情況必須間歇時,應該盡量縮短間歇的時間,并且在已澆筑混凝土初凝前,繼續混凝土澆筑。間歇的時間應該根據水泥品種和混凝土的凝結要求來確定,超過混凝土初凝的時間,應該按混凝土施工縫的措施進行處理。
(5)在混凝土澆筑時,應來回觀察模板、預留洞口有無變形或堵塞,鋼筋、預埋件和插筋等有無移動等情況,發現問題應立即停止澆筑,并在已澆筑完的混凝土在初凝結束前整改完畢。
(6)混凝土養護。混凝土結構澆筑后,需要進行養護。在固化過程中,經常使用溫度法和冷卻法。保溫方法主要是指在混凝土表面覆蓋相應的保溫層,以減小結構內外溫差,防止溫度裂縫。冷卻法是指在混凝土表面噴水保護,減少水分的蒸發,降低混凝土的表面溫度,使結構的內、外部的溫差降低,并確保結構表面是濕的,避免溫度和干燥收縮開裂。
(7)防止和控制混凝土樓板出現裂縫的措施具體如下:①混凝土配合比設計時,盡量減少水泥用量、砂率。②混凝土澆筑整平后,及早用塑料薄膜覆蓋保濕養護,防止水分蒸發出現塑性裂縫。或在混凝土澆筑后1~2h 間再次抹壓一遍,然后用塑料薄膜覆蓋養護。③樓板洞口邊應增加八字筋,防止出現角部裂縫。④暗埋管應保證有不少于30mm 的混凝土保護層,并將其固定牢固,防止反彈。⑤施工上層時,保留塑料薄膜持續灑水養護。
混凝土施工質量的控制不是單方面的,它是涉及材料管理、鋼筋制作綁扎、模板支設與拆除、混凝土澆筑及成品保護的綜合管理過程。在現場施工管理工作中,必須及時洞悉混凝土施工質量的影響因素,并采取合理有效的手段進行處理,防止對混凝土質量帶來不利影響,落實施工質量控制管理工作,從而提升混凝土質量,為保障房屋建筑的整體質量奠定基礎。