李殿強(qiáng)
(昌陸建筑工程集團(tuán)有限公司,山西太原 030000)
房屋建筑工程,混凝土施工將使用大量的建筑原材料,以確保施工進(jìn)度。同時(shí),房屋結(jié)構(gòu)復(fù)雜的施工,需要保證所用材料的種類和質(zhì)量。在許多住宅建設(shè)項(xiàng)目中,工程原材料的種類和質(zhì)量將在很大程度上影響混凝土的施工水平。
混凝土的原材料主要包括水泥、砂子、碎石、水和添加劑,對(duì)混凝土的影響如下。
(1)水泥是一個(gè)非常重要的部分。
在選擇水泥時(shí),應(yīng)嚴(yán)格分析水泥的種類和等級(jí),確保所選水泥材料滿足工程的實(shí)際需要?;炷翆?duì)水泥的基本要求如下:①水泥的質(zhì)量穩(wěn)定性。②水泥與高效減水劑具有良好的相容性。③水泥的早期、后期以及長(zhǎng)期強(qiáng)度。水泥強(qiáng)度的影響因素包括早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度。C3S 含量高的水泥配制的混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)迅速,但后期強(qiáng)度可能會(huì)降低。④水泥較低的水化熱。水化熱就是水泥在水化反應(yīng)過(guò)程中釋放的熱量。水化熱的多寡與水泥的礦物組成、顆粒細(xì)度、外加劑的類型和數(shù)量、水泥類型和混合材料有關(guān)。對(duì)于大體積混凝土工程,由于水化熱積聚在工程實(shí)體內(nèi)部,發(fā)散不易,使得工程實(shí)體內(nèi)部的溫度上升,甚至可以達(dá)到50°~60°。混凝土實(shí)體內(nèi)外溫差太大,引起的內(nèi)部應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生,所以較高的水化熱對(duì)大體積混凝土工程會(huì)產(chǎn)生不利影響[1]。
(2)混凝土拌合用水。
混凝土拌合用水根據(jù)水源的不同,可分為飲用水、地表水、地下水、海水以及經(jīng)過(guò)處理的工業(yè)廢水。
對(duì)于混凝土而言,水在其強(qiáng)度形成過(guò)程中起著重要作用,它與水泥的水化反應(yīng)生成混凝土的膠凝材料。但在實(shí)際工程中,混凝土攪拌施工中的水質(zhì)往往被忽視,很多未經(jīng)檢驗(yàn)的水被混凝土攪拌站大量使用,其對(duì)耐久性的影響很難確定。但這些因素都可能是混凝土結(jié)構(gòu)不能滿足設(shè)計(jì)要求和使用壽命的原因。
(3)砂子和碎石(卵石)是混凝土中的粗骨料,起到骨架支撐作用,砂子和碎石的質(zhì)量的好壞對(duì)混凝土的強(qiáng)度影響極大。
砂子、碎石(卵石)砂石料粒徑、級(jí)配和含水量直接影響混凝土的質(zhì)量,具體如下:①砂石料的粒徑變大、級(jí)配變差以及級(jí)配單一,都可能造成混凝土離析。②砂子的含石量如果太大將嚴(yán)重影響混凝土的和易性,它導(dǎo)致的結(jié)果就是混凝土嚴(yán)重離析。③砂子、碎石(卵石)的含水率高了(超過(guò)10%)會(huì)使混凝土的質(zhì)量不好控制,混凝土容易發(fā)生離析。由于砂土中含水量過(guò)高,砂土中的含水量處于過(guò)飽和狀態(tài)。在攪拌機(jī)中攪拌混凝土混合物時(shí),砂子表面毛細(xì)處的含水量不能及時(shí)釋放,所以在攪拌過(guò)程中容易使用過(guò)多的攪拌水;同時(shí),在混凝土的輸送過(guò)程中,骨料毛細(xì)管中的水分不斷釋放,破壞了混凝土骨料和水泥漿之間的粘結(jié)效果,導(dǎo)致混凝土發(fā)生離析和泌水現(xiàn)象[2]。
砂子、碎石(卵石)含泥量大小對(duì)混凝土質(zhì)量造成的影響如下:①含泥量太大,不僅僅影響混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,還會(huì)影響混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性?;炷恋目箖鲂悦黠@降低。泥漿會(huì)影響混凝土的均勻性,尤其是水泥石與碎石、水泥與水泥之間的粘結(jié)效果;混凝土因泥漿的影響還會(huì)形成不封閉的氣孔;因?yàn)槟酀{與混凝土的膨脹率、收縮率不同,在凍融條件下,混凝土的耐久性會(huì)受到很大影響。②含泥量大了還會(huì)降低混凝土的骨料界面粘結(jié)強(qiáng)度,降低混凝土的抗拉強(qiáng)度,不利于混凝土施工中的裂縫控制。③含泥量大了還會(huì)降低水泥對(duì)砂石等粗骨料的握裹力,影響混凝土的強(qiáng)度等級(jí)。④含泥量大了會(huì)減小水泥與砂石等粗骨料間內(nèi)部摩擦力,使得混凝土內(nèi)部應(yīng)力增加,內(nèi)部產(chǎn)生滑動(dòng)而開(kāi)裂,導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度降低。⑤含泥量大了還會(huì)增加礦物質(zhì)對(duì)鋼筋的腐蝕作用,影響鋼筋的強(qiáng)度和使用壽命。
(4)混凝土添加劑。
常用的混凝土外加劑種類包括膨脹劑、減水劑、引氣劑、緩凝劑和早強(qiáng)劑等。
一般來(lái)說(shuō),施工技術(shù)也會(huì)影響到住宅建設(shè)項(xiàng)目中混凝土施工的質(zhì)量控制水平。如果所采用的施工技術(shù)不合理,施工質(zhì)量就會(huì)嚴(yán)重降低。而施工技術(shù)問(wèn)題更能體現(xiàn)在混凝土的施工質(zhì)量上。許多施工企業(yè)為了達(dá)到降低施工成本、縮短工期的目的,在混凝土澆筑過(guò)程中,沒(méi)有充分考慮周圍環(huán)境因素,很容易受到外界因素的干擾,造成混凝土結(jié)構(gòu)的一系列不利裂縫,降低了混凝土的抗?jié)B性及其承載力,也降低了混凝土施工質(zhì)量控制水平。比如為了加快施工速度,在澆注混凝土?xí)r一些施工企業(yè)就會(huì)不考慮環(huán)境濕度和溫度,使混凝土出現(xiàn)干縮裂縫或者溫度裂縫,影響混凝土結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性能和承載力能力[2]。
施工環(huán)境會(huì)惡劣,會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生收縮裂縫或者溫度收縮裂縫。收縮裂縫是由混凝土原材料收縮、熱膨脹等物理變化引起。在混凝土硬化的過(guò)程中,水泥發(fā)生復(fù)雜的水化反應(yīng),散發(fā)出大量熱能使得結(jié)構(gòu)溫度提高。結(jié)構(gòu)表面能散熱快,溫升相對(duì)較小。而內(nèi)部結(jié)構(gòu)不能迅速分散、積聚在結(jié)構(gòu)中,使結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度突然升高。因此,內(nèi)部和外部結(jié)構(gòu)之間的溫差較大,并且熱膨脹和收縮引起的溫差較大,導(dǎo)致溫度裂縫產(chǎn)生。干縮裂縫主要是因?yàn)榛炷两Y(jié)構(gòu)表面的水分蒸發(fā)過(guò)快,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)表面收縮產(chǎn)生的裂縫[4]。
2.1.1 科學(xué)合理選擇水泥
(1)要根據(jù)我們建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)際需要,確定生產(chǎn)水泥的廠家或企業(yè)的規(guī)模。需要注意的是,不應(yīng)選擇日產(chǎn)量低于2000t 水泥的較小的廠家,為水泥產(chǎn)品的穩(wěn)定性提供保障。同時(shí),在水泥產(chǎn)品的選擇過(guò)程中,要嚴(yán)格考察水泥廠家在生產(chǎn)過(guò)程中熟料、外加劑、混凝劑的生產(chǎn)比,防止施工過(guò)程中使用到堿含量或鋁含量超高的水泥,并對(duì)水泥相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)記錄或歸檔。
(2)在水泥采購(gòu)?fù)瓿珊螅嚓P(guān)人員按最佳標(biāo)準(zhǔn)水泥分批保留樣品,相關(guān)人員進(jìn)行測(cè)試工作。當(dāng)水泥種類發(fā)生變化時(shí),應(yīng)按一定的混凝土配合比測(cè)試和對(duì)比水泥及外加劑的適應(yīng)性和混凝土的和易性,混凝土各齡期的性能指標(biāo)數(shù)據(jù)符合設(shè)計(jì)要求后,方可使用該產(chǎn)品。
(3)每次采購(gòu)水泥時(shí),都要向水泥供應(yīng)商索取水泥出廠檢驗(yàn)報(bào)告。對(duì)每批水泥的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,找出最佳的混凝土配合比,保存這些技術(shù)數(shù)據(jù),建立完備的數(shù)據(jù)庫(kù),便于今后工作中使用。
2.1.2 砂子和碎石(卵石)的質(zhì)量控制
(1)由于混凝土的粗、細(xì)集料多為天然礦物巖石,這就使得其材料具有可變性和多樣性。在實(shí)際工作中,要更加注意抽樣檢查的次數(shù)和頻率,根據(jù)工程建設(shè)所需的實(shí)際混凝土類型,合理增加材料的抽樣檢查。
(2)由于混凝土的多樣性,骨料的種類和品種更加復(fù)雜。因此,在骨料管理過(guò)程中,應(yīng)對(duì)混凝土粗、細(xì)骨料進(jìn)行分類堆放,防止在實(shí)際施工中因骨料堆放混淆而造成施工質(zhì)量不穩(wěn)定。特別是冬季,不要在雨雪中堆集。
2.1.3 外加劑質(zhì)量控制
(1)對(duì)外加劑市場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研,選擇技術(shù)力量、裝備能力、售后服務(wù)好的企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品。
(2)檢驗(yàn)外加劑與水泥的適應(yīng)性,符合要求的方可使用。
(3)不同種類的外加劑復(fù)合使用的時(shí)候,必須檢驗(yàn)它們的相容性和對(duì)混凝土的性能影響,滿足混凝土的使用要求后方可使用。
(4)進(jìn)場(chǎng)的外加劑必須分類入庫(kù),妥善保管,并且必須標(biāo)記使用日期,以防止其失效和濫用。
(5)外加劑不能隨意添加。在外加劑的使用中,要嚴(yán)格按比例控制外加劑的用量,以保證混凝土的性能。
(1)根據(jù)施工部位的整體特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)大小、鋼筋疏密情況以及混凝土供應(yīng)快慢等具體情況,確定澆筑方案,分層分段澆筑。
全面分層:適用于結(jié)構(gòu)較小的澆筑部位,是指在整個(gè)施工部位分層澆筑混凝土,要保證第二層混凝土澆筑時(shí),接茬部位的第一層澆筑的混凝土初凝還未完畢,如此逐層澆筑混凝土,直至該部位澆筑完畢。澆筑時(shí)從短邊開(kāi)始,沿著長(zhǎng)邊逐步推進(jìn)。如果結(jié)構(gòu)比較長(zhǎng)可分為兩段澆筑,從中間向兩端澆筑或者從兩端向中間澆筑。
斜面分層:適用于長(zhǎng)度大于厚度3 倍以上的結(jié)構(gòu)部位。振搗棒從澆筑部位的下端開(kāi)始振搗,逐漸提高,澆筑的混凝土成斜面形式逐步推進(jìn),直至澆筑完畢。
分段分層:適宜于結(jié)構(gòu)厚度不太大,但是面積或長(zhǎng)度較大的澆筑部位?;炷翝仓欢ň嚯x后,返回頭來(lái)再澆筑一層,來(lái)回往返鏈條式分層澆筑混凝土。
(2)澆筑混凝土前,先澆5cm 左右減石混凝土,第一步澆筑的厚度控制在500mm 以內(nèi)。
(3)混凝土的澆筑與振搗的要求:①墻、柱混凝土澆筑。混凝土澆筑時(shí),應(yīng)采用分層澆筑法,澆筑層的高度應(yīng)該根據(jù)澆筑部位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和鋼筋疏密情況決定。最下一層混凝土澆筑高度一般小于500mm,以上各層的分層高度最大不應(yīng)超過(guò)1000mm,采用插入式振搗棒進(jìn)行振搗,振搗時(shí)應(yīng)該快插慢拔,振搗上一層時(shí),插入下一層50mm 左右,以消除兩層間的接縫。②梁、板混凝土澆筑。梁、板的混凝土應(yīng)同時(shí)進(jìn)行澆筑,澆筑方法應(yīng)采用“趕漿法”,由一端開(kāi)始向另一端逐步推進(jìn)。先將梁根據(jù)梁高分層澆筑成梯形,當(dāng)梁的混凝土澆筑到板底時(shí)稍微停頓一段時(shí)間,再與板的混凝土結(jié)構(gòu)一并澆筑。隨著混凝土階梯狀延伸,梁和板的混凝土連續(xù)向前推進(jìn),直到澆筑完畢;澆筑板的時(shí)候,混凝土的虛鋪厚度應(yīng)該比設(shè)計(jì)板厚略大,用平板振搗進(jìn)行振搗。平板振動(dòng)器往復(fù)移動(dòng),兩次振實(shí)部分的邊緣應(yīng)該覆蓋50mm左右。振搗完畢后,使用木抹子收面,以減少表面非結(jié)構(gòu)裂縫(由于混凝土的沉降及干縮產(chǎn)生)。然后覆蓋一層塑料薄膜,塑料薄膜要搭接覆蓋嚴(yán)密。
(4)混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,如遇到特殊情況必須間歇時(shí),應(yīng)該盡量縮短間歇的時(shí)間,并且在已澆筑混凝土初凝前,繼續(xù)混凝土澆筑。間歇的時(shí)間應(yīng)該根據(jù)水泥品種和混凝土的凝結(jié)要求來(lái)確定,超過(guò)混凝土初凝的時(shí)間,應(yīng)該按混凝土施工縫的措施進(jìn)行處理。
(5)在混凝土澆筑時(shí),應(yīng)來(lái)回觀察模板、預(yù)留洞口有無(wú)變形或堵塞,鋼筋、預(yù)埋件和插筋等有無(wú)移動(dòng)等情況,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)立即停止?jié)仓?,并在已澆筑完的混凝土在初凝結(jié)束前整改完畢。
(6)混凝土養(yǎng)護(hù)?;炷两Y(jié)構(gòu)澆筑后,需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。在固化過(guò)程中,經(jīng)常使用溫度法和冷卻法。保溫方法主要是指在混凝土表面覆蓋相應(yīng)的保溫層,以減小結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差,防止溫度裂縫。冷卻法是指在混凝土表面噴水保護(hù),減少水分的蒸發(fā),降低混凝土的表面溫度,使結(jié)構(gòu)的內(nèi)、外部的溫差降低,并確保結(jié)構(gòu)表面是濕的,避免溫度和干燥收縮開(kāi)裂。
(7)防止和控制混凝土樓板出現(xiàn)裂縫的措施具體如下:①混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí),盡量減少水泥用量、砂率。②混凝土澆筑整平后,及早用塑料薄膜覆蓋保濕養(yǎng)護(hù),防止水分蒸發(fā)出現(xiàn)塑性裂縫?;蛟诨炷翝仓?~2h 間再次抹壓一遍,然后用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)。③樓板洞口邊應(yīng)增加八字筋,防止出現(xiàn)角部裂縫。④暗埋管應(yīng)保證有不少于30mm 的混凝土保護(hù)層,并將其固定牢固,防止反彈。⑤施工上層時(shí),保留塑料薄膜持續(xù)灑水養(yǎng)護(hù)。
混凝土施工質(zhì)量的控制不是單方面的,它是涉及材料管理、鋼筋制作綁扎、模板支設(shè)與拆除、混凝土澆筑及成品保護(hù)的綜合管理過(guò)程。在現(xiàn)場(chǎng)施工管理工作中,必須及時(shí)洞悉混凝土施工質(zhì)量的影響因素,并采取合理有效的手段進(jìn)行處理,防止對(duì)混凝土質(zhì)量帶來(lái)不利影響,落實(shí)施工質(zhì)量控制管理工作,從而提升混凝土質(zhì)量,為保障房屋建筑的整體質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。