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浅议混凝土工程结构的质量控制

2011-02-14

中国建设信息化 2011年15期
关键词:水化骨料水泥

生活接触到的大多数公共建筑、住宅的结构安全和防渗都是由混凝土和钢筋混凝土承担,因此,混凝土工程结构的质量是一个非常重要的问题。

一、 原材料的质量控制

混凝土原材料质量对混凝土的质量起到决定性的作用。各级沙粒半径的变化以及水泥和碎石的含量,将导致混凝土质量的变化,还会影响新拌混凝土的和易性,直接影响其质量。此外,骨料含水率的变化,也会影响混凝土的水灰比,间接影响质量。为了确保混凝土的质量,在生产过程中所需的原材料要经过严格测试,以确保其技术性能完全符合。还要注意的是,有害物质掺杂在其中会有影响,要将其控制在标准规定的范围内。如果粘土,沙淤泥含量超过3%,砾石、卵石总面超过2%,那么,为防止包裹在其中的骨料和水泥粘接,需要大大提高搅拌用水的需求,进而影响混凝土质量。此外,带有少许盐分的水、干净的水和碱性水在搅拌混凝土上效果是不同的,如果使用带有盐分的水,会导致混凝土表面的盐霜出现。 混凝土骨料混合组成的过度波动主要是由于含水量,含泥量的变化和含有沙石的粉末含量将影响新拌成的混凝土强度的变化。在具体的生产过程,原材料质量控制除了要进行定期测试外,但还需要质量控制人员注意其内部组成的变化情况,并制定相应的对策。如砂和碎石含泥量超过标准要求,要及时反馈给生产部门,确保及时筛查,并采取其他切实有效的措施。砂石含水量的变化,是根据混凝土的配合比进行调整实际用水量的根据。同一个标号水泥的活性之间的变化,可以根据砂浆强度测试活动结果测定。如果要对水泥混凝土配合比进行调整,水泥、砂、砾石都要满足性能规格。

二、科学配制混凝土是先决条件和质量保证

1、实验室的混凝土结构调整确定混凝土的配合比,和易性可能不与实际的施工条件完全适合,或当施工设备,交通工具或运输距离,施工天气条件的变化,混凝土坍落度也随之改变。为了确保混凝土的和易性满足施工要求,需要将混凝土水分含量和水的需要做出适当的调整(保持恒定水灰比)。

2、混凝土的配合比和性能要求,要满足工程设计和施工技术要求,以确保施工顺利进行和具体项目工程质量达到所要求的强度性能。

水工素混凝土和少筋混凝土配制坍落度一般为3-5cm,配筋率超过1%的钢筋混凝土配制坍落度一般为7-9cm,对于桥梁施工中的箱梁采用泵送方法,混凝土配制坍落度一般为10-14cm,初凝时间在4 小时以上,强度为45Mpa 的缓凝早强混凝土;灌注桩要求配制强度为35Mpa,凝结时间在10 小时以上,坍落度一般为18-22cm的大坍落度超缓凝混凝土。按常用的配制方法使混凝土达到上述工程技术性能很困难,为改善混凝土性能,提高混凝土强度,达到工程各部位对混凝土各种性能的要求,在混凝土中掺入各种类型的外加剂,改善混凝土性能的科学配制,优化混凝土的配合比,在施工中效果明显。

三、混凝土浇筑过程中特别注意

混凝土浇筑质量控制过程是混凝土配合比设计的一个重要组成部分,原料和配料准确,搅拌均匀,浇注成型、养护和其他方面的措施,都是决定混凝土质量的一部分。

在混凝土浇筑成型时,由于没有振实所产生的外观上的气孔、麻面、蜂窝、孔洞、裂隙等质量问题,易引起重视,但由于振捣不良,所产生的内部蜂窝、孔洞所导致的内在质量问题,人们容易忽视。而混凝土内在质量缺陷,同样引起混凝土结构物的破坏。所以,二次振捣的具体操作应引起混凝土振捣建筑工人(尤其是混凝土振捣工人)的足够重视,质检员应采取适当和有效的措施,使混凝土振捣良好。

在各种提高混凝土性能的措施中,二次振捣对于提高混凝土的强度,节约水泥用量,改善混凝土的抗渗性、耐久性和裂缝控制都有积极的意义。在一些水泥制品厂的具体应用证明,二次振捣混凝土不仅是相对简单的过程,也能提高混凝土的质量,降低工程造价和其他具有重要的现实意义。

1、混凝土的二次振捣

混凝土二次振捣,其实是指混凝土浇筑后的适当时间内重新进行振捣。二次振捣具有许多优点,不仅可以提高混凝土的强度,保证工程质量,在节约水泥用量的前提下,还可以增加混凝土的密实度,提高抗渗能力,消除混凝土由于沉陷产生的裂纹和细缝。据有关实践证明,二次振捣不但可使钢筋包裹力增加1/3,28天强度增加10%~15%,在保持强度不变的前提下,还将节约水泥用量15%左右。

2、二次振捣混凝土的方法

(1)选择合适的二次振捣是关键

混凝土二次振捣能否取得预期效果的关键是确定合理的振捣时间。如果离最初的震动时间间隔太短,则效果并不明显,如果间隔时间太长,尤其是混凝土初凝后,超出重塑的时限,混凝土结构将被破坏,影响混凝土质量。

大量的实践表明,应在混凝土二次振捣混凝土的初凝时间前14小时之后进行二次振捣,尤其是在混凝土初凝前1个小时效果最好。

(2)二次振捣注:①温度:混凝土的凝结时间与温度变化密切相关,冷凝温度上升较快,二次振捣的时间将提前。此外,应注意日夜温差,调整振捣时间。②水泥品种:水泥混合材料混合一般其他水泥材料,如矿渣、普通硅酸盐水泥凝结时间长。③混凝土强度:在其他条件相同的前提下,高强度等级混凝土的凝结时间比较短暂而且坚固。④坍落度:一般情况,凝结时间随坍落度增加而有一定的延长。但是在高温季节,混凝土的凝结时间受坍落度的影响很小。⑤水灰比:二次振捣混凝土的水灰比,对于加强大体积混凝土的水灰比增强的影响较小差。

3、二次振捣混凝土的机理分析

(1)二次振捣将加大混凝土混合物的密度,提高整体的统一性

液化混凝土在振动器的作用下,已经在成型,有一定的流动性,随后安静的凝固。振动器停止的时候,混凝土很少能达到一个相对稳定的状态,其粗骨料由于自身重量,仍然是下沉,水和空气气泡上升,这种物理现象,将导致失去混凝土的可塑性。二次振捣就是,在混凝土凝结一定的时间间隔之后,将其振动液化和恢复可塑性,由于粗骨料的内部分层下部的水和泡沫释放的水囊,使水填充区域的水泥灌浆,从而更好的加固凝结。

(2)二次振捣能加速水泥颗粒的水化

搅拌混凝土时,水泥颗粒表面的矿物成分会立即与水发生反应,产生相应的水化产物,水化产物迅速溶于水,水泥颗粒会露出新的表面,然后与水反应,产生水化产物。这个过程是重复的,它使水泥颗粒被层层剥落,直到颗粒完全与水的水化反应结束。在这一点上,如果给予二次振捣,可以人为地加速膜破裂,使混凝土的各个组成部分重新融入,加快水化反应速度,直到新一代的凝胶膜重新修补破裂。

(3)二次振捣可以提高钢的强度与界面之间的水泥和粗骨料融合度

水泥凝结之前给予二次振捣,可以使填充粗骨料和周围的水膜和多孔粘稠料浆周围的粒子浓度增加,钢铁与水泥的结合度、粗骨料和钢的结合度,水泥水化生成水化硅酸钙凝胶数量都将增加,钙硅酸盐水合物凝胶比表面积加大,表面融合度高,大大增强了界面的结合强度。

二次振捣施工过程中有许多优点,但如果二次振捣方法不恰当,施工振捣影响因素过多且处理不当,就会造成振捣太晚,浆料硬化,造成无法愈合的裂缝,导致水泥混凝土结构的破坏。因此,这种方法必须考虑到各种因素,仔细的检查,认真落实各个步骤。

“长期坚持质量第一”的指导思想,要求人们重视工程质量,设计单位、监理单位和施工单位都应注意。施工单位要建立完善的质量管理体系和法规,质量监督机构对于主要原材料如钢铁,水泥,煤炭等,涉及建设的各个方面的材料,要严格控制。建设所有材料必须经过严格的测试,不合格产品不准在工程中使用,混凝土拌合物的失败品不准入库,以确保工程质量。测试和质量控制部门,要覆盖所有基本的质量控制点,不仅药控制原料生产、购买和储存还要兼顾其他方面的质量检测,把现场质量控制作为一个具体的重点。为确保混凝土质量,原材料的引进和质量控制必须是一个有机统一的整体,通过每个点的测试分析,及时反馈到各个部门的实验室进行严格的质量控制,并找到了解决问题的方法,使生产过程始终处于控制,这样才能确保混凝土的质量达标。

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