楊萬(wàn)斌,袁鐵剛,韓秋陽(yáng)
(1.河北工程大學(xué) 土木工程學(xué)院,河北邯鄲056038;2.生命人壽保險(xiǎn)股份有限公司,河北 衡水053000)
隨著現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)步,工程建設(shè)已經(jīng)成為社會(huì)的一大特色,全國(guó)各地都在積極發(fā)展工程事業(yè)。由此作為主要建筑材料之一的混凝土,其需求量日益增加,但是隨之而來(lái)的問(wèn)題是混凝土質(zhì)量總是隨著材料和養(yǎng)護(hù)方法的不同而有差異,從而影響工程質(zhì)量。傳統(tǒng)的鋼模板支護(hù)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)麻面、蜂窩等質(zhì)量問(wèn)題。鑒于此種情況,世界各地的學(xué)者以及科研人員從混凝土選材及養(yǎng)護(hù)方法等方面提出改善混凝土質(zhì)量的應(yīng)用措施。透水模板布最早是日本在1985年提出并且應(yīng)用的,國(guó)內(nèi)引進(jìn)此項(xiàng)技術(shù)比較晚,而且也只是限于大型工程的應(yīng)用,因此缺乏試驗(yàn)數(shù)據(jù)。透水模板布是一種經(jīng)過(guò)特殊處理的纖維制品,具有透水、透氣以及持水能力,筆者從試驗(yàn)出發(fā),針對(duì)6種不同品牌類(lèi)型的透水模板布在混凝土質(zhì)量方面的影響,分析數(shù)據(jù),從而得出透水模板布在改善混凝土表觀質(zhì)量以及提高強(qiáng)度方面有顯著影響。
采用煙臺(tái)三菱水泥有限公司生產(chǎn)的PII52.5水泥,日照電廠(chǎng)I級(jí)粉煤灰,礦粉為青島家樑足球工貿(mào)有限公司生產(chǎn)的S95礦粉,粒徑5-10的碎石和粒徑為10-20的碎石均為青島當(dāng)?shù)厥蠌S(chǎng)生產(chǎn),砂產(chǎn)自青島萊西大沽河,其細(xì)度模數(shù)為2.786的中砂,水為自來(lái)水。膠凝材料主要參數(shù)見(jiàn)表1。
表1三種膠凝材料的主要試驗(yàn)參數(shù)Tab.1 Main parameters of the three kinds of cement materials
為了測(cè)試透水模板布對(duì)混凝土表觀質(zhì)量和強(qiáng)度的影響,文章進(jìn)行了混凝土配合比設(shè)計(jì),并且在此配合比設(shè)計(jì)下,進(jìn)行了混凝土的試件制作,分別用6種不同型號(hào)的透水模板布作為鋼模板襯里進(jìn)行支護(hù),同時(shí)用模板布作襯里的鋼模板支護(hù),測(cè)定不同齡期的混凝土的回彈值,從而得到可靠的對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù),并進(jìn)行系統(tǒng)分析。
第一步,清理鋼模板。用鋼刷仔細(xì)全面地清理鋼模板表面的銹跡。第二步,噴涂膠水。第三步,粘貼模板布。將模板布沿著一個(gè)方向平整地粘貼在噴涂膠水的鋼模板面上。第四步,將粘貼有透水模板布的鋼模板按照一定的順序和位置合理安裝完,等待澆筑混凝土。第五步,配制混凝土。按照表2的配合比,用單臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌混凝土180s。第六步,澆筑混凝土。將配合好的混凝土,分層澆筑在鋼模板中,并且用振動(dòng)棒振搗均勻,同時(shí)不能觸碰鋼模板,以免影響混凝土質(zhì)量。第七步,養(yǎng)護(hù)。將澆筑好的混凝土保濕養(yǎng)護(hù),到一定齡期時(shí)拆模,觀測(cè)其表面質(zhì)量,同時(shí)測(cè)定混凝土的回彈模量。
通過(guò)混凝土試件的表面圖1即可看出,使用模板布的混凝土試件其表面氣泡較少,沒(méi)有出現(xiàn)麻面現(xiàn)象,而且表面比較平整,因此使用模板布可以改善混凝土表觀質(zhì)量,減少混凝土表面缺陷,進(jìn)而提高混凝土強(qiáng)度。
待上述混凝土試件達(dá)到規(guī)定的齡期時(shí),即可拆模,然后測(cè)定其回彈模量。因?yàn)榇舜卧囼?yàn)采用了6種不同品牌類(lèi)型的透水模板布,編號(hào)為CPF-1—CPF-6。所以文章分別測(cè)定了每一種模板布的回彈值數(shù)據(jù),并且與不使用模板布的普通鋼模板支護(hù)條件下的混凝土回彈值進(jìn)行對(duì)比分析。圖2橫坐標(biāo)數(shù)值1—7分別代表CPF-1—CPF-6透水模板布和不使用模板布的情況。圖例數(shù)據(jù)為養(yǎng)護(hù)7 d、14 d的試件,其回彈值測(cè)試范圍分別為距離試件頂部5 cm、20 cm、50 cm。
通過(guò)圖2發(fā)現(xiàn)使用透水模板布支護(hù)的混凝土試件其強(qiáng)度比不使用模板布的普通鋼模板支護(hù)的混凝土試件的回彈值大,其早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度都比不使用模板布支護(hù)的試件強(qiáng)度大。而且不同模板布支護(hù)條件下的混凝土回彈值也有差異,考慮模板布蓄水能力的不同對(duì)混凝土強(qiáng)度有不同的影響,文章對(duì)此進(jìn)行了試驗(yàn)研究。
表2混凝土配合比設(shè)計(jì)Tab.2 Mix proportion of concrete
選用6種透水模板布,將每種模板布裁剪成10片10×10 mm,分別編號(hào)為 CPF-1,CPF-2,CPF-3,CPF-4,CPF-5,CPF-6,稱(chēng)量此時(shí)模板布的重量。并且6種透水模板布分別置于水中3 min浸泡吸水。然后將10片10×10 mm模板布取出,待不明顯滴水時(shí),將模板布疊合在一起,然后將其分別置于 24 kPa,48 kPa,72 kPa,96 kPa 的壓力下,待加載3 min后,卸載,稱(chēng)量此時(shí)模板布的重量,記錄試驗(yàn)結(jié)果。其他5種模板布按上述步驟試驗(yàn),記錄試驗(yàn)結(jié)果。
通過(guò)圖3可以分析得到,透水模板布的蓄水能力在不同壓力下有不同的變化,隨著荷載的增加,其蓄水能力逐漸降低,且其蓄水能力逐漸趨于穩(wěn)定。不同的模板布在相同的壓力下,其蓄水能力是不同的。因混凝土養(yǎng)護(hù)需要一定的水量,模板布蓄水量能滿(mǎn)足混凝土養(yǎng)護(hù)需要的水量時(shí),混凝土的回彈值就較高,而模板布蓄水量較少時(shí),不能滿(mǎn)足混凝土養(yǎng)護(hù)需要的水量時(shí),此情況下混凝土的回彈值相對(duì)較低。這就要在工程應(yīng)用中注意,根據(jù)不同的工程質(zhì)量要求,以及不同的養(yǎng)護(hù)條件選用不同類(lèi)型的透水模板布,從而保證混凝土的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。
透水模板布能明顯減少混凝土表面出現(xiàn)麻面、蜂窩等質(zhì)量缺陷的情況,改善混凝土的表觀質(zhì)量,同時(shí)能提高混凝土表面的平整度。透水模板布對(duì)于提高混凝土強(qiáng)度具有很好的作用,從而提高混凝土工程的耐久性,和承載能力。對(duì)強(qiáng)度、質(zhì)量要求嚴(yán)格的工程項(xiàng)目可以使用透水模板布,保證施工質(zhì)量,提高工程項(xiàng)目的使用壽命。
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