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影响工程混凝土质量控制的因素分析

2014-08-08邱雷

建材发展导向 2014年4期
关键词:桥梁建设

摘要:随着我国经济的不断发展,人们对生活水平的逐渐提升,社会建筑与生活质量被人们重视。建筑物建设的过程中,混凝土成为不可缺少的主要材料,因此混凝土的质量与建筑物具有重要关联。混凝土在制作过程中具有严格的工序,生产厂家要按照相关规定进行混凝土生产,从而确保混凝土的生产质量。我国是每年新建建筑量最大的国家,但建筑寿命仅发达国家的一半,这和建筑用混凝土也有很大关系。

关键词:混凝土质量;桥梁建设;大体积建设;高层建设

建筑施工过程中混凝土是重要的组成部分,合理的使用混凝土能有效改善建筑物的使用寿命,因此建筑过程中混凝土的生产质量尤为重要。建筑物不仅能提升城市生活环境的美观效果,同时能保证人们的正常生活秩序。

1混凝土的生产过程

1.1混凝土需要严格的生产流程

混凝土在生产过程中工序较为复杂,并且混凝土在形成过程中需要多种原材料进行搅拌。混凝土在生产前期需要试拌工作,原材料经过实验室进行严格配比,其主要目的是确保混凝土在使用过程中发挥原有功效,同时对混凝土搅拌物进行性能检测,通过试拌过程得出混凝土含有的强度,通过强度不同对混凝土添加不同配比的尾矿砂。

混凝土原材料配比下料工作与混凝土生产质量有着重要联系,其配料具有严格要求,并且严格控制在配比过程中产生的计量偏差现象。混凝土研制需要严谨的生产过程,每一项环节都不可缺少,注重效率同时保障生产质量。混凝土材料的配比尤为重要,混凝土由水泥、砂石、外加剂通过水加入进行周密配比,每一项材料选择都非常重要,水泥成分、砂石重量、外加剂粘合作用,这些材质直接影响着混凝土的生产质量。

1.2混凝土设备的定期保养

对生产混凝土的设备应进行定期的保养,定期检查可能出现的问题,对混凝土的生产得到保障。在混凝土生产的过程中离不开搅拌站的建设,在搅拌站建设过程中应秉承着高效快捷、安全为主的理念出发,安排相关的专业人员进行定期维修,确保混凝土的及时供应。在输送混凝土的工作中,罐车起着主导作用,配备相关的驾驶人员,确保混凝土的成功输送,在建设公路时需要罐车与布料车想结合的方式进行浇筑,布料车的使用专业性较强,应对相关的人员进行岗前的严格培训,对施工过程中存在的危险问题进行提前告知,确保安全的施工操作,应避免危险的发生。对输送混凝土的相关车辆进行及时的清理,定期的进行检修,确保混凝土的质量不被污染。

1.3影响混凝土生产质量因素

混凝土的生产需要严谨的工作程序,每个环节都关系着混凝土的生产质量,在混凝土的生产过程中,水泥起着主要的作用,因水泥有着良好的稳定性,故而被充分利用在混凝土生产中,水泥直接影响着混凝土的使用,水泥型号的选用与混凝土质量密切相关,混凝土生产时应严格按照相关要求进行配比,混泥土制造的过程中,需配备相关的工作人员,预防生产过程中产生的问题,有效解决生产过程中出现的问题。严格按照国家规定的生产标准,不断优化生产成本,确保混凝土的生产质量。在混凝土的生产过程中砂石与外加剂也起着重要的作用,混凝土的制造过程中砂石配比也至关重要,不同型号混凝土砂石的配比也截然不同,添加砂石越多,混凝土的牢固程度越大。混凝土的生产过程中外加剂可使水泥与砂石稳定的结合。

1.4环境温度对混凝土质量的影响

混凝土在生产过程中生产工序较为复杂,每一个环节、材料温度的掌控截然不同。季节、地域温湿度的区别,也是影响混凝土后期强度的客观环境因素。混凝土形成过程中水泥是主要材料之一,水泥在使用前期需要通过水化热过程,然而在水化热过程中将产生大量的热量,同时产生的热量成为混凝土内部热量的主要来源。水化热主要集中在混凝土内部,内部温度不断上升,使混凝土内部温度达到最高值,内部温度与表面温度产生的温度差越大时,就会产生温度应力与温度严重变化的现象。温度应力与温差有着直接关系,产生的热量温度越大,温度应力也逐渐增大,当混凝土抗拉强度不能抵抗温度应力时,将直接影响混凝土生产质量。

混凝土在使用过程中如对温度进行合理控制,将减少使用过程中出现裂痕现象的发生。现如今在使用混凝土过程中降温法被广泛使用,主要是通过循环降温法有效控制混凝土内部温度,将内部温度与混凝土表面温度差降低,从而避免出现混凝土在使用过程中出现大面积裂痕现象的发生。另一种是保温法,混凝土在生产结束后,通过保温材料、碘钨灯或定时喷浇热水,提高混凝土表面及四周散热面的温度,从结构的外部进行对温度的控制。使用保温法的基本原理是利用混凝土的初始温度加上水泥水化热的温度升高,在缓慢的散热过程中,使混凝土强度提升,此种方法主要是对混凝土表面进行温度提升,使内部与表面温度一致,降低其产生的温度差,这是控制因温度变化而产生混凝土裂痕现象的有效措施。

2工程施工过程对混凝土的控制

公路施工过程中由于建筑分布在不同地理位置上,对于那些在冬季十分寒冷的地区来说,它们的混凝土结构必须具有十分强大的抗冻性能。由于在寒冷地带会具有较为连续的冰冻与融化循环,而这一过程对混凝土的影响是较大的,会不同程度的导致混凝土的破碎或者开裂,严重威胁着建筑物正常使用性能。为有效改善此现象首先应将混凝土的水泥与聚合物相融合,让水泥在成型后能够在混凝土的表面形成一层能够有效防止各种物质渗透的水化物薄膜,从而使混凝土的抗渗性得到提高。其次建筑施工部门应该努力做好对混凝土的浇注管理工作,努力避免混凝土在浇筑过程中出现漏振、缺振或者是过振的情况,有效保证清水混凝土的密实度,提高混凝土的抗渗性能。

混凝土的应用性能很高,将其应用在现代公路建设中可以有效避免道路出现裂缝、坳陷、变形等现象,所以从道路主体应用性能角度分析,混凝土是参与公路建设的主要工程材料。进入21世纪之后,混凝土技术的研发力度逐渐加大,且其应用性能也在逐渐的完善过程当中,高强度、高温缩特性、高抗变形能力的沥青混凝土,不仅有效提高了公路建设质量,还大幅度降低了路面设计、建造的维修比重。由此可见,要想提高混凝土的应用质量和效率,必须严格对其各生产工艺进行质量监控,并采用先进的生产研发技术,引入国外试验仪器,结合实际施工情况,从根本上提高混凝土的应用价值。

原材料品质的好坏,对混凝土的生产率、使用寿命、施工情况的影响很大,在建造混凝土路面的过程中应不断变化温差,以提高混凝土结构韧性,做到有效防止混凝土出现施工疲劳、低温开裂现象。与此同时,还应针对不同种类的原材料对其载重特性进行类别划分,尽可能的保证在统一生产制作工艺中,原材料的分子结构和应用性能的统一性。

原材料选择应遵循以下几点原则,首先要保证原材料的化学性质稳定,并保证在生产粗集料的过程中,其材料能够保持高度的耐磨性和耐损耗性;其次是在先进提取技术的前提下,能够针对不同气候的生产情况对技术应用效果起到正面积极的影响。最后,为避免混凝土在施工过程中不受集料压碎的影响,应主动提高混凝土的高温性能,并严格控制材料中针片状颗粒的含量,做到筛选充分,研磨均匀。

矿粉对混凝土生产质量和技术应用效果的影响很大,所以矿粉在引入搅拌站的过程中必须提前进行清洁、干燥处理,采用石灰石强碱提高石料的应用保护性能。同时,因为矿粉的主要成分是亲水分子,所以为保证混凝土胶结性质,应尽可能提高矿粉的水含量,增强混凝土的密实防水性能。如果混凝土在搅拌站生产时,其矿粉的水含量过高,则原材料的油脂含量也会相应增多,使混凝土出现贫铀现象,所以应加强对矿粉水含量的质量控制。

拌和混凝土生产过程中的主要工作,在集料、矿粉和其他原材料拌和过程中能够展现出显著的生产作用,要想保证高质量的拌和效果,不仅要在生产过程中提高外界环境温度和原材料质量,还应在施工过程中对混凝土的结构进行综合元素评定,选用少量样本将其引入电机转速送料设备中,采用科学性、高效性的质量检测仪器,判断混凝土是否拌和均匀,材料是否符合建筑施工标准。

3高层建筑过程中混凝土的重要性

高层建筑施工材料与施工设备的选择是十分重要的。在建筑施工过程中,需要对混凝土、钢筋、水泥等施工材料进行严格把关,对施工材料进行抽样检查,对于不符合施工材料标准的混凝土、钢筋、水泥等施工材料坚决不使用,保证高层建筑施工材料质量满足施工要求。针对高层建筑混凝土难泵送,混凝土企业不能一味追求利益而过多的使用粗骨料,高层施工过程中往往因为配比和合理,导致难施工而发生加水、炸管等一系列问题。应该合理计算配比,适当减少水灰比,不管对工程和混凝土企业发展都是好的选择。

高层建筑物回弹主要测定的内容是混凝土表面的抗压强度和硬度之间的联系,需要经过严密的测定步骤才能获得准确的强度数据,在测定时需要用到回弹仪,可以测定出混凝土的回弹值。不同型号的回弹仪,其具有的功能、结构不同,具体的操作内容也不同,可以根据测定对象的重量和体积来选择不同型号的回弹仪,对于高精度的测定要求,就要选择测定精准的回弹仪,来保障测定结果的真实,使其可以反映出混凝土的抗压强度和硬度。在使用回弹仪时要按照仪器的标准状态进行使用,及时的对仪器进行校正,以便技术人员可以合理的掌握修正值的范围。

混凝土的碳化程度、养护的时间、表面的清洁等因素都会影响到回弹测定强度数据的准确性,如果混凝土表面的碳化程度比较严重,会加大水泥混凝土的硬度,不利于技术人员分析抗压强度和硬度之间的关系,使得回弹值也处于多变的状态。在混凝土养护的过程中,分为标准氧化和自然氧化两个过程,标准氧化的混凝土硬度较高,但由于内部含有大量的水分,回弹值相对较低,但随着水泥混凝土强度的不断增加,降低了含水量对其硬度的影响。表面的清洁程度会影响回弹值的范围,为了提高测定的准确性,要对表面粗糙的水泥混凝土进行打磨处理

高层建筑的过程中应确保混凝土的强度,在对混凝土进行强度测定之前,技术人员要充分做好准备的工作,对实际需要测定的混凝土进行细致的分析,从而有效的选择回弹仪和测定的方案,只有制定出了合理的检测方案,测定强度的工作才能有条不紊的进行,同时也会促进工程施工的工期。主要的检测技术包括单独结构的检测和批量结构的检测,技术人员可以通过实际的考察之后,针对不同结构的混凝土去选择检测的方法,在检测的过程中,要保证检测的测区不能低于10个,相邻测区之间的距离不能大于2m,只有这样才能全面的对混凝土进行测定,避免了结构不均给测定结果造成的影响。

在抗压强度测定之后,应进行对混凝土表面碳化深度的测定,在测定的过程中,要将混凝土实验样本进行切割,使其产生断面,将深度控制在1%,把酚酞酒精溶液滴在断面处,变为红色的部分就说明已经被碳化,并根据观察红色区域的深度,判断碳化的深度。在操作中,如果滴入的酚酞酒精数量不足,会使实验结果产生的现象不明显,不能使技术人员观察到碳化的深度,所以技术人员要控制好酒精滴入的位置,提高实验的有效性。在红色区域出现之后,技术人员要进行深度的测量,通过具体的数据来表现混凝土表面被碳化的程度,在数据测量的过程中,要保证数据的准确性,一旦出现操作失误的现象,要及时的对数据进行修正,可以采取重新实验的方法,获得更加精准的数据信息。在数据修正之后,要根据参数要求进行比较,从而分析水泥混凝土表面经过碳化之后,是否还可以投入到实际的高层建筑过程中。

4预应力混凝土在建筑过程中的作用

早在上个世纪80年代,我国就先后在多个房建工程中进行了浇筑预应力混凝土楼盖结构工程的试点试验,但是由于当时工程材料技术水平的落后,经过浇筑预应力混凝土的楼盖结构其稳定度、抗干扰性、强度等性能都不是很理想。直到90年代,我国浇筑预应力混凝土楼盖结构发展才趋于完善,其楼板形式也多种多样,普遍采用无粘接双向无梁平板结构。我国部分汽车库采用的就是双向无梁平板结构,应用的预应力混凝土型号是C30,柱网为8.2×8.7m,板厚23.5cm,钢绞线φ15,无粘接钢丝φ75,预应力混凝土用量8000g/m2。工程设计双向配置无粘接预应力混凝土钢筋结构相互交叉,单方向钢筋支柱和柱带起到横梁的作用,一方面防止房屋顶梁的结构变形,一方面加固整体无梁平板的预应力混凝土结构。这种工程设计可以使房建工程中的顶梁建设施工更为简单。

在大多房建工程中,其框架结构大多采用大跨支撑主梁、小跨支撑次梁的常规布置,我国上海织布厂车间选用的就是预应力混凝土框架结构,通过浇筑预应力混凝土构建厂房的框架结构,其顶棚的横截面积为45.6×42m,高20m,柱网结构面积40×7.6m,大跨主梁连续长度20m,每个主梁18.5m,使用的预应力混凝土型号为C35。

纵向结构是预应力混凝土在框架结构中的一种新型构架,与传统布置相反,纵向结构采用小跨支撑主梁、大跨支撑次梁,这一设计结构有效的发挥预应力混凝土的综合性能。其结构特点可以降低框架梁的结构高度,并且在层高设计上可以有效的整合压缩每层主梁高度。目前预应力混凝土在框架纵向结构中应用的最为广泛,以河北纺织厂房为例,厂房布置的是三跨三层结构框架,总面积为15023m2的浇筑顶棚,柱网尺寸为21.5×9.8m,层高为6.7m,纵向框架主梁用的是预应力钢筋混凝土,其连续长度为10.6m,次梁用的是预应力无粘接混凝土,其连续长度为23m,主梁与次梁之间的横截面积为340×950mm。这样的框架设计可以有效的降低每层主梁的高度,同时也节省了预应力混凝土的用量,其综合效益显著。

5结语

工程建筑过程中将大量使用混凝土,因此混凝土的生产质量对建筑物使用寿命具有重要作用。混凝土在生产过程中应严格按照相关规定进行生产制造,对不同建筑使用的混凝土,应根据使用环境、范围进行严格的混凝土配比,从而有效提升混凝土在使用过程中发挥的重要作用。

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作者简介:邱雷(1985- ),男,浙江桐乡人,本科,土木工程专业,研究方向:混凝土。

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