注冊(cè)建筑師技術(shù)交流:水工建筑混凝土施工技術(shù)
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工民建中的民用住宅、辦公樓(梁、板、拄、基礎(chǔ)),水工建筑中的廠房(基礎(chǔ)、梁、板、柱)。大壩、隧洞襯砌、渡槽、、橋梁等工程建筑物的結(jié)構(gòu)安全和防滲等絕大多數(shù)由混凝土和鋼筋混凝土承擔(dān),因此混凝土的質(zhì)量在工程建筑物中顯得尤其重要?;炷潦┕さ墓に囁?、施工隊(duì)伍的素質(zhì)、原材料的質(zhì)量等因素給混凝土施工的質(zhì)量控制帶來(lái)一定困難。
本人參考資料及結(jié)合在小浪底工程混凝土施工的質(zhì)量控制經(jīng)驗(yàn),就如何搞好混凝土的質(zhì)量控制論述如下:
一、原材料的質(zhì)量控制:
原材料的質(zhì)量及其波動(dòng),對(duì)混凝土質(zhì)量及施工工藝有很大影響。如水泥強(qiáng)度的波動(dòng),將直接影響混凝土的強(qiáng)度;各級(jí)石子超遜徑顆粒含量的變化,導(dǎo)致混凝土級(jí)配的改變,并將影響新拌混凝土的和易性,骨料含水量的變化,對(duì)混凝土的水灰比影響極大。為了保證混凝土的質(zhì)量,在生產(chǎn)過(guò)程中,一定要對(duì)混凝土的原材料進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),全部符合技術(shù)性能指標(biāo)方可應(yīng)用。骨料中含有害物質(zhì),超過(guò)規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi),則會(huì)妨礙水泥水化,降低混凝土的強(qiáng)度,削弱骨料與水泥石的粘結(jié),能與水泥的水化產(chǎn)物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),并產(chǎn)生有害的膨脹的物質(zhì)。如果粘土、淤泥在砂中超過(guò)3%,碎石、卵石中超過(guò)2%,則這些極細(xì)粒材料在集料表面形成包裹層,妨礙集料與水泥石的粘結(jié)。它們或者以松散的顆粒出現(xiàn),大大地增加了需水量。如使用有機(jī)雜質(zhì)的沼澤水,海水等拌制混凝土,則會(huì)在混凝土表面形成鹽霜。對(duì)混凝土集料來(lái)說(shuō),影響配合比組成變異而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度過(guò)大波動(dòng)的主要原因是含水率,含泥量的變化和石子含粉量的影響。在混凝土生產(chǎn)過(guò)程中,對(duì)原材料的質(zhì)量控制,除經(jīng)常性的檢測(cè)外,還要求質(zhì)量控制人員隨時(shí)掌握其含量的變化規(guī)律,并擬定相應(yīng)的對(duì)策措施。如砂石的含泥量超出標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí),及時(shí)反饋給生產(chǎn)部門,及時(shí)篩選并采取能保證混凝土的其它有效措施。砂子含水率,通過(guò)干炒法,及時(shí)根據(jù)測(cè)定的含水率來(lái)調(diào)整混凝土配合比中的實(shí)際用水量和集料用量。對(duì)于相同標(biāo)號(hào)之間水泥活性的變異,是通過(guò)膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)的快速測(cè)定,根據(jù)水泥活性結(jié)果予以調(diào)整混凝土的配合比。水泥、砂、石子各性能指標(biāo)必需達(dá)到規(guī)范要求。
二、科學(xué)配制混凝土是保證質(zhì)量的先決條件
1、混凝土施工配合比的換算
試驗(yàn)室所確定的配合比,其各級(jí)骨料不含有超遜徑顆粒,且以飽和面干狀態(tài)。但施工時(shí),各級(jí)骨料中常含有一定量超遜徑顆粒,而且其含水量常超過(guò)飽和面干狀態(tài)。因此應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)骨料超遜徑含量及砂石表面含水率,將試驗(yàn)室配合比換算為施工配合比。其目的在于準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)室配合比,而不是改變?cè)囼?yàn)室配合比。
調(diào)整量=(該級(jí)超徑量與遜徑量之和)(次一級(jí)超徑量+上一級(jí)遜徑量)
2、混凝土施工配合比的調(diào)整
試驗(yàn)室所確定的混凝土配合比,其和易性不一定能與實(shí)際施工條件完全適合,或當(dāng)施工設(shè)備、運(yùn)輸方法或運(yùn)輸距離,施工氣候等條件發(fā)生變化時(shí),所要求的混凝土坍落度也隨之改變。為保證混凝土和易性符合施工要求,需將混凝土含水率及用水量做適當(dāng)調(diào)整(保持水灰比不變)。
3、混凝土配合比,需滿足工程技術(shù)性能及施工工藝的要求,才能保證混凝土順利施工 及達(dá)到工程要求的強(qiáng)度等性能。
水工素混凝土和少筋混凝土配制坍落度一般為35cm,配筋率超過(guò)1%的鋼筋混凝土配制坍落度一般為79cm,對(duì)于橋梁施工中的箱梁采用泵送施工 ,混凝土配制坍落度一般為1014cm,初凝時(shí)間在4小時(shí)以上,強(qiáng)度為45Mpa的緩凝早強(qiáng)混凝土;灌注樁要求配制強(qiáng)度為35Mpa,凝結(jié)時(shí)間在10小時(shí)以上,坍落度一般為1822cm的大坍落度超緩凝混凝土。按通常的配制方法使混凝土達(dá)到上述工程技術(shù)性能是困難的,為改善混凝土性能,提高混凝土強(qiáng)度,達(dá)到工程各部位對(duì)混凝土各種性能的要求,在混凝土中摻入不同類型的外加劑,改善混凝土性能的科學(xué)配制,優(yōu)化混凝土的配合比,在施工中效果明顯。
灌注樁用混凝土,按通常的配制方法,當(dāng)水泥用量為420kg/m3(水灰比為 0.56)時(shí),混凝土的強(qiáng)度才能達(dá)到35Mpa,但由于坍落度(1822cm)過(guò)大,均質(zhì)性差,和易性不好,凝結(jié)時(shí)間也達(dá)不到緩凝10h,以上的超大型緩凝要求。在配制混凝土中摻入1%的減水劑優(yōu)化配合比。水泥用量每1m3混凝土可節(jié)省40公斤左右,而且在坍落度達(dá)到1822cm情況下,均質(zhì)性、和易性良好,凝結(jié)時(shí)間也可以緩凝到10h以上。優(yōu)化配合比后的混凝土和易性、緩凝作用良好,在灌注樁混凝土施工中消除了卡管或斷樁等事故,保證了順利施工。并且混凝土的7天強(qiáng)度也比通常不摻外加劑配制的混凝土提高20%左右。
可見(jiàn),科學(xué)配制混凝土,早期強(qiáng)度明顯提高,加快模板周轉(zhuǎn),加快施工速度,其技術(shù)、經(jīng)濟(jì)綜合效益十分顯著。
三、抓好工地試驗(yàn)室的工作
混凝土質(zhì)量控制的好壞與試驗(yàn)室的工作是分不開(kāi)的。首先使用的原材料要符合要求,特別是砂、石材料變異性較大,試驗(yàn)室人員必需按照技術(shù)規(guī)范的要求,經(jīng)常取樣進(jìn)行檢驗(yàn),不符合要求的材料杜絕使用。試驗(yàn)室必需根據(jù)工程結(jié)構(gòu)各部位對(duì)混凝土性能的要求進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn),提出性能好,成本低的混凝土配合比。水灰比是影響混凝土強(qiáng)度的一個(gè)主要因素,所以,每天工地進(jìn)行混凝土攪拌前,試驗(yàn)室必需檢驗(yàn)砂、石料的含水量,調(diào)整混凝土的用水量,以控制混凝土的水灰比,施工中當(dāng)混凝土坍落度大于規(guī)定的范圍時(shí),不準(zhǔn)入倉(cāng)澆筑。因?yàn)槿襞渲苹炷恋脑牧腺|(zhì)量得到控制,稱量準(zhǔn)確,則坍落度變化大的原因必然是混凝土中水量的增多,這樣則水灰比變化大,必然導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的降低。所以在混凝土澆筑過(guò)程中工地試驗(yàn)室人員一定要經(jīng)常進(jìn)行混凝土坍落度的檢驗(yàn),坍落度符合要求才能入倉(cāng)。
四、 混凝土試件合格,結(jié)構(gòu)物混凝土不一定全部合格
合同文件中技術(shù)規(guī)范規(guī)定,混凝土的質(zhì)量是依靠混凝土試件的強(qiáng)度來(lái)評(píng)定,并代表結(jié)構(gòu)物混凝土的強(qiáng)度,這是認(rèn)為在正常施工情況下,實(shí)際工程結(jié)構(gòu)物混凝土強(qiáng)度可以表現(xiàn)出混凝土試件強(qiáng)度特性。但應(yīng)當(dāng)指出,當(dāng)結(jié)構(gòu)物混凝土澆筑成型不夠密實(shí),或有缺陷時(shí),試件強(qiáng)度的代表性就要隨著降低,因?yàn)樵嚰w形很小,容易澆筑成型和養(yǎng)護(hù)振實(shí)。但在澆筑結(jié)構(gòu)物的混凝土?xí)r,特別是當(dāng)結(jié)構(gòu)物形狀及配筋情況復(fù)雜,混凝土運(yùn)輸入倉(cāng)條件,氣溫變化較大和施工很不方便時(shí),就很難把結(jié)構(gòu)物各部位的混凝土澆筑成如同試件的質(zhì)量一樣,如在一座橋墩的施工過(guò)程中,橋墩混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C25,原材料檢驗(yàn)無(wú)問(wèn)題,承包商在按規(guī)定取樣試件28d的強(qiáng)度均達(dá)到了27.0一28.0Mpa,按照合同技術(shù)規(guī)范要求達(dá)到了合格要求,但在工程師鉆芯取樣時(shí)混凝土的強(qiáng)度只達(dá)到了19.0Mpa,不能滿足合同要求,造成了工程返工重新澆筑。因此,結(jié)構(gòu)物的混凝土質(zhì)量只依靠試件強(qiáng)度保證是不夠的,還必需對(duì)結(jié)構(gòu)物的混凝土施工全過(guò)程進(jìn)行妥善控制,特別是對(duì)澆筑振實(shí)成型過(guò)程尤需嚴(yán)格控制。對(duì)于成品采取回彈法,射釘法,拉拔法等輔助手段進(jìn)行必要及時(shí)的檢查,對(duì)關(guān)鍵部位的結(jié)構(gòu)物,有必要進(jìn)行鉆芯取樣檢查試驗(yàn),以確?;炷两Y(jié)構(gòu)物的質(zhì)量。
五、和易性是決定混凝土質(zhì)量的主要因素
和易性是混凝土拌和物的流動(dòng)性,粘聚性,保水性等多種性能的綜合表述。當(dāng)混凝土拌和和易性不良時(shí),則混凝土可能振搗不實(shí)或發(fā)生離析現(xiàn)象,產(chǎn)生質(zhì)量缺陷。混凝土的和易性良好,混凝土易振實(shí),且不發(fā)生離析,能夠獲得均質(zhì)密實(shí)良好的混凝土澆筑質(zhì)量。通常一些人配制混凝土選用低水量、低坍落度,強(qiáng)調(diào)以振實(shí)工藝來(lái)保障混凝土質(zhì)量,其實(shí)這樣易產(chǎn)生蜂窩,孔洞等質(zhì)量缺陷。實(shí)踐表明,和易性良好的混凝土才便于振實(shí),且應(yīng)具有大些的流動(dòng)性或可塑性,以利于澆筑振實(shí),且應(yīng)具有較好的粘聚性和保水性,以免產(chǎn)生離析,泌水現(xiàn)象?,F(xiàn)在通過(guò)摻高效減水劑來(lái)提高混凝土的和易性。