王彥雄 高東強
(中交一公局總承包經營分公司 北京 100024)
近幾年來我國城市化建設飛速發(fā)展,眾多工程項目投入建設,在工程建設領域,高標號混凝土憑借諸多的優(yōu)勢得到了業(yè)內人員的一致好評,特別是在如今快速崛起的高層建筑中發(fā)揮著重要作用。高標號混凝土比普通混凝土強度更高但相關使用要求也更加嚴格,所以相關工作人員一定要做好高標號混凝土的配比設計與施工質量控制,以便充分發(fā)揮高標號混凝土的優(yōu)勢。
建筑結構不同,坍落度的要求也不同,所以需要嚴格按照相關要求確定坍落度。一般結構密實的鋼筋結構的梁板的坍落度要求控制在8~10cm左右。如果水灰條件相同,坍落度比較大的混凝土結構強度就比較低,所以考慮到各種影響因素,在進行混凝土配置時要留出一定的損失富余值。
在實際的施工中,混凝土的水灰比影響著施工質量。不同的建筑結構的水灰比有略微差異,在具體施工時要按照規(guī)定合理配置混凝土。比如對于公路橋梁工程而言,一般水灰比要求處于0.34~0.37之間。而且為了保證混凝土質量,還要對水泥的安定性、膠砂強度等進行檢測,在材料選購時做好質量控制。
為了保證高標號混凝土的質量和性能,需要選擇質量穩(wěn)定的水泥,最好選用強度等級高于42.5級的硅酸鹽水泥,并在大配制前,進行高標號水泥配制實驗。保證水泥的強度波動處于一個較小的范圍內。
高標號混凝土的強度和性能的影響因素較多,在混合料中的粗骨料方面,往往受到粗骨料顆粒表面特性、外形、顆粒大小以及所含雜質的種類和比例的影響。除了強度性質,高標號混凝土的粘結性也會受到粗骨料顆粒特征的影響。為了有效保證粗骨料的性能,可以通過專用設備對大型石料進行破碎處理,從而獲得更多的破碎面多、塊狀的骨料,在投入應用時可以有效提升穩(wěn)定性。按照一般的要求,粗骨料顆粒直徑的最大值不能超過31.5mm。如果是級別高于C60的混凝土,粗骨料的最大粒徑按照要求應小于25mm,片狀的骨料含量要小于5.0%,泥土含量不能超過0.5%,盡量不要含有泥塊。其他的情況或具體某方面的要求可以參照《普通混凝土用砂、石質量檢驗方法及標準》的相關規(guī)定。
根據建筑行業(yè)相關條例的要求,高標號混凝土中所用細骨料的泥土含量應低于2.0%,泥塊的含量要不超過0.5%,而且要保證所有細骨料的細度模數應該大于2.6,以滿足混凝土性能需求。其他的相關要求同樣參照《普通混凝土用砂、石質量檢驗方法及標準》。
高標號混凝土的配比原料中外加劑是十分重要的成分,添加不同的外加劑可以在不同的方面對混凝土的性能進行強化。在選擇外加劑時,要注意確保外加劑的質量,檢查相應的檢查試驗報告,并在全面應用前進行相關性能的檢查,避免劣質外加劑混入混合料。
一般采用具有較好活性的礦物質摻合料進行高標號混凝土的配制,具體比例按照混凝土性能要求確定。
雖然混凝土用水對水質的要求不是很高,但是也要注意滿足水質的基本條件。盡量避免使用污水和工業(yè)廢水,以免水中的某些物質影響混凝土質量。最好在用水前,對無法飲用的水進行化驗,特別要注意避免酸性過強或堿性過強的水投入使用。
為了提升高標號混凝土的質量與性能,需要做好前期準備工作。①相關負責人要明確工程建設圖紙與設計中對高標號混凝土的要求,比如應用混凝土的建筑結構的截面大小,混凝土的最低強度,鋼筋的疏密程度以及使用的耐久性等,而且還要綜合考慮石子的顆粒大小以及水泥的品質等因素。②要做好高標號混凝土施工工藝的準備,明確混凝土材料的運送、澆筑、振搗等具體施工的操作流程,并結合混凝土建筑結構的工作性質和計劃凝結時間來初步設定高標號混凝土原件配比。③如果工程建設對混凝土有特殊要求,需要綜合考慮骨料粒徑特征、水泥品質等因素。④加強原材料的質量控制,在采購時明確材料的品種、供應渠道等信息,確保材料質量無偏差。
3.2.1 適當調整含水率及用量
含水率和用水量是影響混凝土質量和性能的重要因素,對于高標號混凝土的配合比設計而言,要根據工程特點以及相應強度要求和粘度要求合理控制含水率。通過合理調整用水量,使混凝土的水灰比控制在合理的范圍內,并盡量減小比例變動。但是很多情況下,工作人員為了節(jié)省施工時間,避免復雜工序,往往忽略了對用水量的嚴格控制,經常擅自用水,無法有效保障混凝土的強度。所以,企業(yè)一定要加強對工作人員的監(jiān)督管理,避免違規(guī)操作。
3.2.2 準確計量砂、石材料用量
砂石料的質量對于混凝土的性能具有關鍵性影響,在進行高標號混凝土的配置時,一般用具有稱重功能的配料機在現場進行配制,以有效滿足配合精度。在進行配合之前,要經過準確地計算得出砂、石的用量,然后嚴格控制配制過程,減少人為因素的影響。
3.2.3 合理控制水泥用量
水泥質量以及用量對高標號混凝土的粘度和硬化過程具有直接影響。在選用水泥時,要選擇擁有質量保障生產廠家的水泥,并對水泥的使用進行合理的管控,避免水泥的浪費和不合理使用。一般而言,水泥的含量越多,混凝土的硬化時間越長,而且容易出現開裂現象。但水泥含量過少混凝土強度會降低,造成混凝土的穩(wěn)定性差。所以一定要合理控制混凝土中水泥的含量。
3.2.4 要同時保證混凝土質量和經濟效益
在進行高標號混凝土的配比設計時,需要協(xié)同考慮質量和經濟效益兩方面的內容。首先為了保證質量,配制人員需要嚴格參照高標號混凝土配制規(guī)范和相應的標準進行設計,而且要先進性適配,通過性能檢測合格后才能大量配制。如果測試未達要求,可以采用適當加料的方式進行彌補或者舍棄重配。在配制時除了要根據相關要求進行外,還要注意結合施工現場的狀況、配制條件等進行配合設計的優(yōu)化,以便獲得更加優(yōu)質的高標號混凝土。另外,在配合設計時要注重經濟效益,避免材料的浪費,一定要提前計算好再進行操作,切忌邊操作邊計算,避免出現大量的不合格配料。工作人員要具備一定的耐心與責任心,明確自身的職責,嚴格遵守操作規(guī)程。
為了在具體施工過程中加強高標號混凝土的質量控制,需要從材料源頭入手。在混凝土配合材料進入施工場地時,要嚴格檢查原材料。首先要檢查材料是否有相應的質檢結果,然后對碎石中泥土含量、粒徑大小以及片狀石料的含量進行嚴格檢查,病案劣質材料混雜流入對混凝土的配制帶來不利影響。施工現場的材料檢查人員要認真負責,做好各個環(huán)節(jié)的監(jiān)督檢查工作,對樣品進行抽查檢測,避免供貨單位偷換劣質材料。
用于澆筑的高標號混凝土的強度可以通過試驗來確定。具體操作可以參照以下試驗方法:根據施工要求,預應力混凝土在澆筑完成后3~6d就要進行張拉操作,所以要保證混凝土澆筑完成后的3d之內就要達到工程要求的強度的85%以上。為了測試高標號混凝土的強度,可以制作澆筑試件,一般分為六組進行制作即3d一組,5d一組,7d一組,28d三組,并制作三組彈模試件,即3d一組,5d一組,28d一組。然后通過設備檢測相應的參數變化,為后續(xù)預應力的計算提供數據參考。同時還要在相同的條件下進行試件強度的檢測,從而為混凝土澆筑后的抗壓強度的計算提供數據參考。另外,為了得到混凝土試件的長期性能參數,一般可以把試件的保留時間延長至60d、90d,以便有效檢測在較長時間范圍內混凝土試件強度變化規(guī)律。
在混凝土澆筑過程中需要注意以下事項:①注意澆筑順序要分層分段進行,澆筑每一層的厚度應該控制在30cm左右;②混凝土澆筑時不應該從太高的地方直接滑落,必要時使用滑槽;然后在澆筑時要注意避免磕碰到模板、預埋件以及管道,避免移位和變形;另外,在完成澆筑后還要對梁體底板和頂板進行兩次收漿處理,并清除多余雜物。
在進行混凝土振搗時,要在振搗施工現場配置專業(yè)的人員進行下梗肋、預應力鋼材錨斷等部位的檢查,并攜帶鋼筋進行必要的人工搗固。在振搗混凝土時,一般采用插入式振搗起進行操作,在振搗過程中要按照順序進行,控制各處振搗的時間和順序,避免振搗遺漏或振搗過度,當振搗部分的混凝土不再沉降,幾乎沒有氣泡冒出,并且振搗表面泛漿時,便可停止振搗。還需要注意的是,在振搗時,要格外注意避免波紋管上浮和振破。
混凝土的養(yǎng)護是不可缺少的施工步驟。進行合理的養(yǎng)護可以有效提升混凝土的耐久性,減少裂縫問題的產生。特別是在早晚溫差較大的季節(jié),澆筑完成后如果不進行及時的養(yǎng)護,會受到溫度應力的影響產生裂縫。在夏季極度高溫天氣,為了有效降低水熱化程度,可以在混合料中添加12%的粉煤灰,對于砂石料可以采用冷水沖洗處理的方式進行降溫,水泥應該放在陰涼干燥的倉庫中進行儲存。在冬季進行混凝土施工時,可以先用水加熱骨料,但是水泥不能直接加熱,可以放進保溫棚進行預熱。當溫度過低時,要避免灑水養(yǎng)護,必要時用草甸覆蓋,避免過度受凍影響混凝土強度。另外,在養(yǎng)護期間還要注重對混凝土強度進行控制,保證處于養(yǎng)護期間的混凝土免受外界壓力沖撞,有效保證初期凝固的強度。
總而言之,高標號混凝土是工程建設中重要的材料,在具體的配制和使用過程中,一定要嚴格遵循相關的要求。保證混凝土的配比能夠滿足工程建設對強度和耐久度的要求,并在具體的澆筑、振搗和養(yǎng)護過程中規(guī)范施工操作,提升工程建設質量。