淺論提高混凝土施工質(zhì)量的幾項技術(shù)措施
關(guān)鍵詞:混凝土質(zhì)量問題原因分析防治措施
0 引言
混凝土廣泛用于各種工程建設(shè)項目,是目前用量最大的建筑結(jié)構(gòu)材料。混凝土工程的質(zhì)量,關(guān)系到建筑物及構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)安全,關(guān)系到千家萬戶的生命財產(chǎn)安全。根據(jù)多年的工程質(zhì)量監(jiān)督經(jīng)驗,現(xiàn)就混凝土工程中容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題、發(fā)生的原因及施工中應(yīng)注意的事項進(jìn)行分析和闡述。
1 影響混凝土強度的主要因素
混凝土質(zhì)量的主要指標(biāo)之一是抗壓強度,從混凝土強度表達(dá)式不難看出,混凝土抗壓強度與混凝土使用水泥的強度成正比,按公式計算, 當(dāng)水灰比相等時,高標(biāo)號水泥比低標(biāo)號水泥配制出的混凝土抗壓強度高許多。所以混凝土施工時切勿用錯了水泥標(biāo)號。另外,水灰比也與混凝土強度在成正比, 當(dāng)水灰比不變時,企圖用增加水泥用量來提高混凝土強度是錯誤的,此時只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收縮和變形。
如上所述,影響混凝土抗壓強度的主要因素是水泥強度和水灰比,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主要環(huán)節(jié)。其次粗骨料對混凝土強度也有一定影響, 當(dāng)石質(zhì)強度相等時,碎石表面比卵石粗糙,它與水泥砂漿的粘結(jié)性比卵石強,當(dāng)水灰比相等或配合比相同時,兩種材料配制的混凝土,碎石的混凝土強度比卵石強。因此我們一般對混凝上的粗骨料的粒徑控制在2~3cm左右,細(xì)骨料品種對混凝土強度影響程度比粗骨料小,另外砂石質(zhì)量必須符合混凝土各標(biāo)號所用砂石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。由于施工現(xiàn)場砂石質(zhì)量變化相對較大,因此現(xiàn)場施工人員必須根據(jù)現(xiàn)場砂含水率及時調(diào)整水灰比,以保證混凝土配合比,不能把實驗配比與施工配比混為一談?;炷翉姸戎挥性跍囟取穸仍谡7秶鷹l件下才能保證正常發(fā)展,應(yīng)按施工規(guī)范的規(guī)定給予養(yǎng)護(hù)。夏季要防暴曬脫水,冬季要保濕防凍害,一般采取貫穿蓄熱法及蒸養(yǎng)法。
2 外加劑使用不當(dāng)而造成質(zhì)量事故
2.1 此類事故的表現(xiàn) ①混凝土澆筑后,局部或大部長時間不凝結(jié)硬化。②已澆筑完的混凝土結(jié)構(gòu)物表面鼓包。
2.2 避免這類質(zhì)量事故發(fā)生必須重視的問題 ①外加劑與水泥的適應(yīng)性。外加劑進(jìn)場后,首先檢查是否有出廠合格證,然后進(jìn)行試配,掌握其特性:坍落度的耗時損失、凝結(jié)時間、減水率等,以確定能否使用;對于硬石膏作調(diào)?凝劑的水泥,這點尤其重要,以免混凝土攪拌成后,發(fā)生速凝或坍落度損失過快的問題。②外加劑的每一次投料,都必須嚴(yán)格按照配合比計量。計量器具必須經(jīng)常進(jìn)行校驗,保證其靈敏度和準(zhǔn)確度。③粉狀外加劑要保持干燥狀態(tài),防止受潮結(jié)塊。已經(jīng)結(jié)塊的粉狀外加劑,應(yīng)烘干、碾碎,過0.6 mm篩后使用,以免含未碾成粉狀的顆粒遇水膨脹,造成混凝土表面鼓包。
3 因混凝土出現(xiàn)裂縫而造成的質(zhì)量事故
混凝土裂縫主要分為三類:一是由外部荷載(包括施工和使用階段的靜荷載、動荷載)引起的裂縫。二是內(nèi)部應(yīng)力(包括溫度變化、體積收縮、不均勻沉降、化學(xué)反應(yīng)等)引起的裂縫。三是由施工操作(如制作、脫模、養(yǎng)護(hù)、堆放、運輸、吊裝等)不當(dāng)引起的裂縫。這里僅對內(nèi)部應(yīng)力引起的裂縫進(jìn)行探討。 [Page]
3.1 溫度變化 混凝土由于溫度變化發(fā)生體積變形、膨脹或收縮,這是材料固有的物理特性。當(dāng)這種體積變化受到約束時就會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,這種應(yīng)力如果超過了混凝土的抗拉強度,就會引起開裂。
例如大體積混凝土澆筑后,在硬化期間水泥放出大量水化熱,內(nèi)部溫度不斷上升,使混凝土表面與內(nèi)部溫差很大,如果內(nèi)外表面溫差超過25℃時,就會產(chǎn)生裂縫;有的體積較大或者較長的混凝土結(jié)構(gòu),在施工后幾天或幾十天中出現(xiàn)大量裂縫;有的在現(xiàn)澆樓板四周的墻體上出現(xiàn)的水平或斜裂縫。這些都是因為溫度變化引起的裂縫。
3.2 體積收縮 混凝土的收縮分為自身收縮,即水泥水化作用引起的體積收縮;塑性收縮,即在初凝結(jié)過程中發(fā)生化學(xué)的收縮;炭化收縮,即二氧化碳與水泥水化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的收縮、干縮;濕度收縮,即混凝土中多余水分蒸發(fā),隨著溫度降低體積減少而發(fā)生的收縮,其收縮量占整個收縮量的絕大部分。收縮使混凝土的體積變小,在其內(nèi)部也會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,當(dāng)這種應(yīng)力超過了混凝土的抗拉強度時,也會引起混凝土裂縫。
例如,有的混凝土結(jié)構(gòu)體積并不大,但在混凝土終凝后,表面卻出現(xiàn)了大量不規(guī)則的裂縫;有的在樓板拆模后,發(fā)現(xiàn)板和梁交界處出現(xiàn)的水平裂縫;有的結(jié)構(gòu)較長,在冬季忽然降溫或夏季突然降暴雨后,在混凝土構(gòu)件表面出現(xiàn)的裂縫。這些大多是由于收縮引起的裂縫。
3.3 不均勻沉降 如果結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)不牢固,發(fā)生了不均勻沉降,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形,也會在其內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力而造成混凝土構(gòu)件開裂。這種情況在日常工作中也會時有發(fā)生。
3.4 化學(xué)反應(yīng)也會引起混凝土開裂 例如,堿骨料反應(yīng)將引起混凝土體積膨脹而產(chǎn)生裂縫。氯離子的侵蝕引起鋼筋銹蝕也會造成混凝土開裂。
4 混凝土的施工質(zhì)量控制
4.1 商品混凝土質(zhì)量控制
4.1.1 配合比的確定是商品混凝土質(zhì)量的前提 施工配合比應(yīng)根據(jù)設(shè)計的混凝土強度等級和質(zhì)量檢驗以及混凝土施工和易性等要求確定。充分考慮工程項目的特點、氣候條件、混凝土輸送方式等因素進(jìn)行配制。審核水泥產(chǎn)地、品牌、品種、標(biāo)號,砂、石產(chǎn)地、細(xì)度模數(shù)、含泥量等指標(biāo),外加劑、摻合料的選用、摻量及坍落度是否滿足要求。
4.1.2 商品混凝土的和易性是保證澆筑質(zhì)量的主要因素 要求在進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計時,不但要滿足強度的要求,還要有良好的和易性。不應(yīng)強調(diào)以強烈振搗來保障混凝土的澆筑質(zhì)量,而應(yīng)強調(diào)為施工提供具有良好和易性的便于振實的混凝土拌合物。也就是說混凝土拌合物應(yīng)具有較大的流動性、可塑性,以利于澆筑振實,而且還應(yīng)具有較好的粘聚性和保水性,以免產(chǎn)生離析、泌水等現(xiàn)象。而同時用水量和水灰比卻不能增大,甚至應(yīng)該降低,以保證或提高混凝土強度等技術(shù)性能。這一矛盾可以通過摻入減水劑的手段來解決。
4.1.3 摻外加劑是保證商品混凝土質(zhì)量的有效措施 減水劑,是最常用的一外加劑。減水劑能在不增加用水量的情況下,顯著增大混凝土的流動性,節(jié)省水泥用量。 [Page]
普通減水劑(如木鈣)摻量約為水泥用的2%~3%,可將混凝土塌落度增大到80mm~100mm,高效復(fù)合減水劑摻量為1%~2%,可將混凝土塌落度增加到140mm~180mm,而混凝土拌合物的粘聚性和保水性卻很好,幾乎不離析、不泌水,易于運輸、泵送,對于澆筑結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、截面深狹、鋼筋密集的混凝土結(jié)構(gòu),也可獲得很好的成型質(zhì)量。但減水劑的使用,會使混凝土含量增加,混凝土對減水劑摻量很敏感,摻量過大,會使混凝土泌水性大增,影響混凝土強度。因此,應(yīng)嚴(yán)格控制減水劑的摻量。
4.2 混凝土的澆筑質(zhì)量要求
4.2.1 澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)注意防止混凝土的分層離析,混凝土拌合物運至澆筑地點后,應(yīng)立即澆筑入模,混凝土由料斗,漏斗內(nèi)卸出進(jìn)行澆筑混凝土的高度不得超過2m,否則應(yīng)采用串筒、斜槽、溜槽等下料。
4.2.2 澆筑混凝土應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。如必須間歇時間宜縮短,應(yīng)在前層混凝土凝結(jié)之前,將次層混凝土澆筑完畢?;炷吝\輸、澆筑及間歇的全部時間不得超過規(guī)范規(guī)定,當(dāng)超過規(guī)定時間必須設(shè)置施工縫。
4.2.3 澆筑豎向結(jié)構(gòu)混凝土前,底部應(yīng)先填以50mm~100mm厚與混凝土成分相同的水泥砂漿,防止出現(xiàn)蜂窩、麻面。
4.2.4 混凝土在澆筑及靜置過程中,應(yīng)采取措施防止產(chǎn)生裂縫,混凝土因沉降及干縮產(chǎn)生的非結(jié)構(gòu)性的表面裂縫,應(yīng)在混凝土終凝前予以修整。在澆筑與拄和墻連成整體的梁和板時,應(yīng)在拄和墻澆筑完畢后停歇1h~1.5h,使混凝土獲得初步沉實后,再繼續(xù)澆筑,以防止接縫出現(xiàn)裂縫。
4.3 混凝土的養(yǎng)護(hù)控制 溫度、濕度直接影響混凝土的強度,所以混凝土的養(yǎng)護(hù),主要目的在于保持適宜的溫濕度條件,一方面使混凝土免受不利溫、濕度變化的侵襲,防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥水化作用順利進(jìn)行,以期達(dá)到設(shè)計的強度和抗裂能力。
混凝土的養(yǎng)護(hù)方法、時間與自然溫度、混凝土成分有關(guān),當(dāng)平均溫度高于+5℃的條件下,用適當(dāng)?shù)牟牧蠈炷帘砻婕右愿采w并澆水,應(yīng)在混凝土澆筑完畢后的12h內(nèi)進(jìn)行,最少不得少于7d。當(dāng)平均氣溫低于+5℃或混凝土的表面不便澆水時,也可使用塑料薄膜布養(yǎng)護(hù)和涂刷薄膜養(yǎng)生液,防止混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)的方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。冬季施工一般采取綜合蓄熱及蒸養(yǎng)法?;炷两Y(jié)構(gòu)澆筑后,達(dá)到一定強度,方可拆模,不能急于拆模,以免引起混凝土表面的早期裂縫破壞混凝土結(jié)構(gòu)。
4.4 混凝土質(zhì)量的驗收 驗收可以分成兩個方面,一是外觀和幾何尺寸。二是內(nèi)在質(zhì)量,即實際強度。這兩方面相輔相成,缺一不可并且在很多情況下,通過外觀質(zhì)量也可以反映出內(nèi)在質(zhì)量的優(yōu)劣。外觀檢查主要是觀察有無裂縫。蜂窩、麻面、露筋、空洞、連接部位疏松。錨筋松動等嚴(yán)重缺陷,如有發(fā)生,應(yīng)進(jìn)行返工或采取加固措施。幾何尺寸檢查主要是通過施測實量,確定構(gòu)件是否能滿足使用功能以及下步施工的要求,并對該產(chǎn)品的質(zhì)量等級予以評定。
內(nèi)在質(zhì)量的驗收最為重要,并具有否定權(quán)。主要通過檢閱各種技術(shù)資料,如原材料化驗單,施工記錄,并在上述記錄合格的基礎(chǔ)上,根據(jù)混凝土試壓報告單,分別采取方差未知或非統(tǒng)汁方法進(jìn)行強度評定,驗收合格后,方為完成了混凝土施工的全過程,質(zhì)量控制也就告一段落,可以將產(chǎn)品交付使用。
5 結(jié)束語
加強工程質(zhì)量監(jiān)督,既是一個技術(shù)問題,又是一個管理問題,我們必須以規(guī)范、規(guī)程為標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格操作、科學(xué)管理,用認(rèn)真的態(tài)度控制好每一個環(huán)節(jié),只有這樣,才能夠真正做到“百年大計,質(zhì)量第一”。
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