水泥混凝土施工性能綜述

時(shí)間:2022-03-14 10:57:00

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水泥混凝土施工性能綜述

摘要:本文主要針對(duì)水泥混凝土在公路行業(yè)的環(huán)境特點(diǎn),從質(zhì)量管理的角度出發(fā),就如何保證水泥混凝土強(qiáng)度及性能提出了個(gè)人的觀點(diǎn)及看法,以供業(yè)內(nèi)同行共同參考學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞:公路工程;混凝土施工;質(zhì)量因素;控制措施

公路工程中的橋涵結(jié)構(gòu),主要是以水泥混凝土結(jié)構(gòu)為主,無(wú)論是預(yù)應(yīng)力砼,還是普通鋼筋砼,均離不開(kāi)水泥混凝土這個(gè)基本元素。目前,我省正處于高速公路建設(shè)的發(fā)展高峰期,如果在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)砼質(zhì)量不夠重視,將會(huì)帶來(lái)巨大的代價(jià)。而混凝土生產(chǎn)供應(yīng)是一個(gè)連續(xù)過(guò)程,但混凝土又是一種成品后不能馬上被后續(xù)檢驗(yàn)工作完全證實(shí)是否合格而要立即澆筑使用的產(chǎn)品。在它的生產(chǎn)過(guò)程中常受不同方面因素影響,均會(huì)使生產(chǎn)出的混凝土質(zhì)量產(chǎn)生變異。優(yōu)質(zhì)的商品混凝土必須是強(qiáng)度合格、耐久性好、經(jīng)濟(jì)的混凝土。三者是一個(gè)有機(jī)的整體,相互影響、缺一不可。而在更多的時(shí)候,我們對(duì)水泥混凝土的印象,往往只記得有強(qiáng)度和配合比的要求,而對(duì)于強(qiáng)度、配合比以外的其它內(nèi)在因素的了解,卻少之又少。但作為一名工程技術(shù)人員,特別是一名風(fēng)負(fù)責(zé)試驗(yàn)檢測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員,為了能更好的管好工程,正確指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工,對(duì)于水泥混凝土的認(rèn)識(shí),卻不能僅限于此,不能只知皮毛,而要潛心研究,對(duì)它的反應(yīng)原理、影響因素等進(jìn)行深入學(xué)習(xí),只有這樣,才能準(zhǔn)確地掌握它的特性,才能對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量管理進(jìn)行有效控制。下面,本人將結(jié)合自身崗位實(shí)踐,針對(duì)水泥混凝土這一特定物質(zhì),從作用原理、內(nèi)在聯(lián)系等方面對(duì)它展開(kāi)深入探討,以供業(yè)內(nèi)同行互相參考學(xué)習(xí)。

一、影響混凝土強(qiáng)度的內(nèi)外因素

混凝土質(zhì)量的主要指標(biāo)之一是抗壓強(qiáng)度,混凝土的強(qiáng)度主要由水泥漿的強(qiáng)度、水泥漿與骨料界面的粘結(jié)強(qiáng)度、骨料顆粒強(qiáng)度決定。水泥漿將骨料牢固地粘結(jié)成整體,而水泥漿的強(qiáng)度取決于水泥的強(qiáng)度等級(jí),對(duì)水泥的質(zhì)量控制除了按相關(guān)國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等控制,還須注意五大類(lèi)水泥各自的特點(diǎn),決定了其適用環(huán)境。針對(duì)不同的工程情況、氣候情況,選擇合適的水泥品種是獲取優(yōu)質(zhì)混凝土的一個(gè)前提。

從混凝土強(qiáng)度表達(dá)式不難看出,混凝土抗壓強(qiáng)度與混凝土用水水泥的強(qiáng)度成正比,按公式計(jì)算,當(dāng)水灰比相等時(shí),高標(biāo)號(hào)水泥比低標(biāo)號(hào)水泥配制出的混凝土抗壓強(qiáng)度高許多。所以混凝土施工時(shí)切勿用錯(cuò)了水泥標(biāo)號(hào)。另外,水灰比也與混凝土強(qiáng)度成正比,水灰比大,混凝土強(qiáng)度高,水灰比小,混凝土強(qiáng)度低,因此,當(dāng)水灰比不變時(shí),企圖用增加水泥用量來(lái)提高溫凝土強(qiáng)度是錯(cuò)誤的,此時(shí)只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收縮和變形。

綜上所述,影響混凝土抗壓強(qiáng)度的主要因素是水泥強(qiáng)度和水灰比,要控制好混凝土質(zhì)量,最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比兩個(gè)主要環(huán)節(jié)。此外,影響混凝土強(qiáng)度還有其它不可忽視的因素。

除此之外,混凝土原材料的好壞和選配是否恰當(dāng)也直接影響著混凝土工程的質(zhì)量。因此,確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量一個(gè)重要的因素是要從混凝土原材料的質(zhì)量控制做起。原材料選用不當(dāng)將導(dǎo)致混凝土工程產(chǎn)生質(zhì)量缺陷或裂縫,直接影響著整個(gè)工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量?;炷烈虿牧线x用不當(dāng)產(chǎn)生質(zhì)量缺陷或裂縫,一般認(rèn)為是因?yàn)榛炷敛牧?包括水泥和粗細(xì)骨料)變形受約束所引起的內(nèi)應(yīng)力大于材料抗拉強(qiáng)度的緣故。材料選配不當(dāng)?shù)某R?jiàn)因素有水泥過(guò)期或品種選用不當(dāng);混凝土配比不良;水泥、骨料含有過(guò)量有害物質(zhì);水泥水化熱過(guò)高;外加劑使用不當(dāng)?shù)?。其中骨料中含過(guò)量雜質(zhì)最為普遍。骨料(砂、石子)占混凝土總體積70%以上,混凝土質(zhì)量除與水泥品質(zhì)有關(guān)外,也與骨料中雜質(zhì)含量有密切關(guān)系。

二、混凝土標(biāo)號(hào)與混凝土平均強(qiáng)度問(wèn)題

混凝土標(biāo)號(hào)是根據(jù)混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度總體分布的平均值減去1.645倍標(biāo)準(zhǔn)值確定的。這樣可以保證混凝土確定均有95%的保證率,低于該標(biāo)準(zhǔn)值的概率不大于5%,充分保證了橋涵結(jié)構(gòu)物的安全,從此推定,抽樣檢查的幾組試件的混凝土平均強(qiáng)度一定大于等于混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào),其值大小取決于施工質(zhì)量水平。通過(guò)公式計(jì)算可以看出,施工人員不但要使混凝土平均強(qiáng)度大于混凝土標(biāo)號(hào),更重要的是千方百計(jì)的減少混凝土強(qiáng)度的變異性,即要盡量使混凝土標(biāo)準(zhǔn)差降到較低值,這樣,既保證了工程質(zhì)量,也降低了工程造價(jià)。

三、混凝土質(zhì)量控制的主要措施

混凝土質(zhì)量控制包含兩個(gè)基本內(nèi)容:(1)使混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。(2)在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的質(zhì)量指標(biāo)前提下盡量降低成本,這兩條要求實(shí)際上是盡量降低泥凝土的標(biāo)準(zhǔn)差。混凝土的強(qiáng)度有一定離散性,這是客觀的,但通過(guò)科學(xué)管理可以控制其達(dá)到最小值,因此混凝土標(biāo)準(zhǔn)差能反映施工單位的實(shí)際管理水平,管理水平越高,標(biāo)準(zhǔn)差越小??梢哉f(shuō),混凝土質(zhì)量控制實(shí)質(zhì)上是標(biāo)準(zhǔn)差的控制。實(shí)際上控制標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手。

1.設(shè)計(jì)合理的混凝土配合比。合理的混凝土配合比由實(shí)驗(yàn)室通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定,除滿(mǎn)足確定、耐久性要求和節(jié)約原材料外,應(yīng)該具有施工要求的和易性。因此要實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)合理的配比,必須提供合格的水泥、砂、石。水泥控制強(qiáng)度,砂控制細(xì)度、含水率、含泥量等,石控制含水率及含泥量等。只有材料達(dá)到合格要求,才能做出合理的混凝土配合比,才能使施工得以正常合理的進(jìn)行,達(dá)到設(shè)計(jì)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

2.正確按設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行投料。同一條配合比在相同強(qiáng)度等級(jí)、不同的澆筑部位和施工方法并不完全適用,甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的后果。如一般的泵送混凝土配合比,其為了可泵性一般都為富漿混凝土,但若此配合比用在樁基、立柱或路面等部位時(shí),因漿量較多,容易在混凝土表面形成浮漿層,影響澆筑物質(zhì)量。按施工配合比施工,首先要及時(shí)測(cè)定砂、石含水率,將設(shè)計(jì)配合比換算為施工配合比。其次,要用重量比,不要用體積比,最后,要及時(shí)檢查原材料是否與設(shè)計(jì)用原材料相符,這要求供方提供兩份同樣材料,一份提供給實(shí)驗(yàn)室,一份給工地,工地收料人員應(yīng)按樣本收料,如來(lái)料與樣本不符,應(yīng)馬上向上級(jí)匯報(bào),及時(shí)更改配合比(材料不合格不收料除外)。

3.加強(qiáng)原材料管理,混凝土材料的變異將影響混凝土強(qiáng)度。首先要對(duì)粗細(xì)骨料在使用前應(yīng)進(jìn)行雜質(zhì)檢驗(yàn),從料堆取樣部份應(yīng)均勻分布,抽大致相等的8~15份組成樣品。檢測(cè)方法和依據(jù)見(jiàn)混凝土用碎石或卵石、砂的質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)定。其次要控制好二次污染問(wèn)題,應(yīng)避免骨料堆場(chǎng)受油污、泥漿水等污染,嚴(yán)禁在曾堆放過(guò)生石灰的場(chǎng)地上堆放砂石等骨料。

4.加強(qiáng)混凝土運(yùn)輸過(guò)程的質(zhì)量控制。混凝土的運(yùn)輸,特別是對(duì)預(yù)拌混凝土的運(yùn)輸,因?yàn)榛炷翉念A(yù)拌完成后到澆筑現(xiàn)場(chǎng)有一定的距離,而這段運(yùn)輸時(shí)間往往是控制混凝土塌落度和易性的關(guān)健,同樣其亦受一定的隱患因素制約,高溫天氣混凝土攪拌車(chē)尾部的混凝土水份蒸發(fā)較快。容易給人造成錯(cuò)覺(jué)混凝土塌落度損失大;雨水天氣,混凝土攪拌車(chē)尾部的混凝土水份較大,容易產(chǎn)生離析。此外,攪拌車(chē)車(chē)鼓轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢,亦對(duì)混凝土有影響。車(chē)鼓轉(zhuǎn)得快,混凝土在運(yùn)輸過(guò)程中被攪拌加劇,分子因磨擦產(chǎn)生的熱運(yùn)動(dòng)亦加劇,水分子碰撞水泥顆粒機(jī)會(huì)增大,水化程度加大,混凝土塌落度損失增大,和易性變差快;車(chē)鼓轉(zhuǎn)得慢,甚至停轉(zhuǎn),混凝土容易受行車(chē)的顛簸,而產(chǎn)生漿石分離,沉降等不良現(xiàn)象。故在混凝土運(yùn)輸過(guò)程中,車(chē)鼓保持在每分鐘約六轉(zhuǎn),并到工地后保持?jǐn)嚢柢?chē)高速轉(zhuǎn)動(dòng)四至五分鐘,以使混凝土澆筑前充分再次混和均勻。如遇塌落度有所損失,可后摻一定的外加劑以達(dá)到理想效果。

結(jié)束語(yǔ)

混凝土質(zhì)量的好壞,既影響結(jié)構(gòu)的安全,也影響結(jié)構(gòu)物的造價(jià),影響混凝土抗壓強(qiáng)度的主要因素是水泥強(qiáng)度和水灰比,要控制好混凝土質(zhì)量,最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比兩個(gè)主要環(huán)節(jié)。此外,影響混凝土強(qiáng)度還有其它不可忽視的因素。因此在施工中我們必須對(duì)混凝土的施工質(zhì)量有足夠的重視。

參考文獻(xiàn):

1、公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程(JTGE30-2005)/中華人民共和國(guó)交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

2、《高強(qiáng)高性能混凝土用礦物外加劑》(GBöT18736)