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關鍵詞:渠道混凝土防滲施工
目前,全社會大力推行節水灌溉的措施,渠道作為節水灌溉的重要組成部分,但渠道的防滲效果較差滲漏嚴重。根據調查發現,渠道滲漏的水量占渠系損失水量的絕大部分,一般的情況下占渠首引水水量的30%左右,在比較大的、灌溉設備較差的灌區和渠系防滲較差的地區可高達50%以上。渠系的水量損失不僅降低了渠系的水利用系數,減少了灌溉的面積,浪費了寶貴的水資源,而且有些地方會引起地下水位的上升,導致土地漬害。在受鹽堿威脅的地區,會引起土壤的鹽漬化。同時水量的損失會增加灌溉成本和農民的水費的負擔,降低了灌溉的效率。為了減少渠道的水量的損失,提高渠系的水利用系數,一方面要加強渠系工程配套和維護,實行科學的調配,不斷的提高渠系的管理水平。另一方面要采取防滲措施,減少渠道的滲漏水量。
現在,在全國各地的引調水、農業節水灌溉工程建設中,由于混凝土防滲渠道具有良好的防滲效果,一般減少滲漏損失水量的85%以上,可以提高輸水能力,減小渠道的斷面尺寸和耐久性強的特點,是適用于不同的地形,氣候和使用條件的大中小型渠道和農業節水灌溉工程建設中得到了廣泛的應用。為了保證現澆混凝土防滲渠道效果和耐久性,除了正確合理的設計以外,必須嚴格提高施工技術水平,加強對混凝土的品質、配合比質量的波動以及混凝土的拌和運輸、澆筑、養護等施工工藝的監督和管理,以保證施工質量,做到優質、經濟、安全。下面結合自己的工作經歷論述現澆梯形斷面混凝土防滲渠道的各方面的工藝流程:施工準備、混凝土材料、混凝土配合比、混凝土的拌和和運輸、混凝土的澆筑、養護及拆模等工藝流程及其質量控制。
1.施工準備
渠道防滲工程施工前,應進行詳細的施工組織設計,充分做好料場和拌合場等施工工地的布置以及施工用電,用水,道路和機器設備的準備工作,應對試驗和施工的設備進行檢測和測試運行,如果不符合要求,應予以更換和調整。在施工條件極其艱苦,無實驗儀器和設備的條件下,可以將試驗委托有資質的實驗機構進行。還應做好永久性和必要的臨時性的排水設施,確保混凝土襯砌的渠床符合施工要求和提供良好的施工的條件。
1.1地基處理
渠道防滲工程施工前,應對渠道進行施工放樣,具體的放樣尺寸應按照設計圖紙要求進行。放樣出渠道底腳線和渠口線共四條線,然后進行機械開挖或人工開挖,土方的開挖應提前進行,使得地基的土的水分在自然風干下盡量降低以增強土基的強度,減輕冬季凍脹的破壞。
襯砌渠道多為新建渠道,根據不同的地形有的渠道需要開挖,有的渠道需要填方。挖方式渠道的基礎比較堅硬,但其開挖面在開挖的過程中發生松動,在防滲體工程鋪筑之前必須將其清理干凈,然后回填,渠基整平、夯實。填方式渠道的基礎比較松散,在襯砌前迎接和灌溉用水有意識的加大水位對渠道進行浸水預沉,但仍然難以達到襯砌所需的密實度的要求,必須進行夯實。對于改建渠道防滲,應盡早的停止放水并扒松渠基風干,然后根據實際情況回填新土并分層夯實。無論是新建渠道還是改建渠道在回填夯實前,必須將渠床內的淤泥、腐質土、垃圾及隱藏的磚石清理干凈。
為避免表面干燥和施工人為地因素的踐踏及雨水的沖刷而造成的起塵和破壞,渠道削坡應在混凝土澆筑前一天進行,削坡時應嚴格控制高程和表面平整度,采用人工掛線精削。如果渠道開挖或回填與設計的誤差較大時,可以采用多次修坡的方法。如果削坡過量時不能用浮土回填,應采用與現澆同標號的混凝土填充或者新土回填夯實。
1.2模板工程
模板是混凝土工程的重要輔助作業,其主要作用是對新澆混凝土起成型和支撐作用,同時還具有保護和改善混凝土表面質量的作用。根據制作材料,模板可分為木模板、鋼模板、混凝土模板、鋼筋混凝土預制模板。在中小型水利工程中一般使用木模板和鋼模板。在制作加工時模板的允許的偏差應符合表1-2-1的規定要求。模板的安裝必須按照設計圖紙測量放樣,對重要結構應多設控制點,以利于檢查校核。模板要求拼裝嚴密準確,不漏漿,表面平整,不產生過大變形。現澆砼模板安裝凈距沿渠道縱向的允許偏差值為±10mm,沿寬度方向的允許偏差值為±30mm。安裝尺寸允許偏差值不得超過《水工混凝土施工規范》的規定。
2.混凝土材料
2.1水的質量要求
凡可以飲用的水均可用于拌制和養護混凝土。未經處理的工業廢水,污水及沼澤水不能使用,如果在極其缺水的艱苦條件下,也可以使用其它水如地表水、地下水或其它類型的水,但必須符合《水工混凝土施工規范》,方可使用。對鋼筋混凝土及預應力混凝土工程不允許使用海水。拌制和養護混凝土用水還應符合表2-1-1要求。
2.2水泥的質量控制
水泥品種較多,按用途和性能分為通用水泥、專用水泥及特種水泥。通用水泥主要用于一般土建工程。包括硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤硅酸鹽水泥以及復合硅酸鹽水泥。在使用水泥的時候必須區分水泥的品種及強度等級掌握其性能和使用方法,根據工程的具體情況合理選擇與使用水泥,這樣既可提高工程質量又能節約水泥。
在施工過程中還應注意以下幾點:
(1)、優先使用散裝水泥。
(2)、運到工地的水泥,應按標明的品種、強度等級、生產廠家和出廠批號,分別儲存到有明顯標志的倉庫中,不得混裝。
(3)、水泥在運輸和儲存過程中應防水防潮,已受潮結塊的水泥應經處理并檢驗合格方可使用。
(4)、水泥庫房應有排水、通風措施,保持干燥。堆放袋裝水泥時,應設防潮層,距地面、邊墻至少30CM,堆放高度不得超過15袋,并留出運輸通道。
(5)、先出廠的水泥先用。
(6)、應避免水泥的散失浪費,作好環境保護。
2.3骨料的質量控制
砂、石骨料是混凝土最基本的組成成分。對混凝土用量很大的水利水電工程,砂、石骨料的需求量是很大的,骨料的質量好壞直接影響混凝土強度、水泥用量和混凝土要求,從而影響水工建筑物的質量和造價。為此,在水利水電工程施工中應統籌規劃,認真研究砂石骨料儲量、物理力學指標、雜質含量。
2.3.1骨料料場選擇
骨料料場的合理選擇是保證骨料質量、促進工程進展的有力保障。其必須滿足第
一、渠道混凝土對骨料的各項質量要求,其儲量力求滿足各設計級配的需要,并有必要的富裕量。第
二、主要料場應場地開闊,高程適宜,儲量大,質量好。
2.3.2骨料的質量要求
骨料的質量要求包括:強度、抗凍、化學成分、顆粒形狀、級配和雜質含量。骨料分為粗骨料和細骨料。
(一)、粗骨料質量要求:
(1)、粗骨料最大粒徑:不應超過鋼筋凈距的2/3、構件斷面最小邊長的1/4、素混凝土板厚的1/2。對少筋或無筋的混凝土結構,應選用較大的粗骨料粒徑。
(2)、在施工中,宜將粗骨料按粒徑分成下列幾種粒徑組合:當最大粒徑為40mm時,分成D20、D40兩級;當最大粒徑為80mm時,分成D20、D40、D80三級;當最大粒徑為150(120)mm時,分成D20、D40、D80、D150(D120)四級;
(3)、應控制各級骨料的超、遜徑含量。
(4)、采用連續級配或間斷級配,應由實驗確定。
(5)、粗骨料表面應潔凈,如有裹粉、裹泥或被污染等應清除。
(6)、粗骨料的其它品質要求見下表2-3-1
(二)、細骨料質量要求:
(1)、細骨料應質地堅硬、清潔、繼配良好;人工砂的細度模數宜在2.4-2.8范圍內,天然砂的細度模數宜在2.2-3.0范圍內。使用山砂、粗砂、特細砂應經實驗論證。
(2)、細骨料的含水率應保持穩定,人工砂飽和面干的含水率不宜超過6%,必要時應采取加速脫水措施。
(3)、細骨料的其它品質要求見下表2-3-2
3.混凝土配合比
混凝土施工配合比必須通過實驗,滿足設計技術指標和施工要求,并經審批后方可使用。混凝土施工配料必須經審核后簽發,并嚴格按簽發的混凝土施工配料單進行配料,嚴禁擅自更改。在施工配料中一旦出現漏配、少配或者錯配,混凝土將不允許進倉。
4.混凝土的拌和和運輸
4.1混凝土的拌和
在混凝土的配合比確定的情況下,大中型的渠道的施工中,應按最佳配料順序和拌和時間進行試驗,經試驗審核后,達到設計要求方可使用,配合比單、順序、時間,一經確定不得擅自更改,已確保混凝土的質量。混凝土的組成材料的配料大中型渠道施工中均以重量計,但在小型渠道建設中,可將砂、石料用量折算成體積配料,但不能超過其誤差。混凝土的拌和物應具有與施工條件相適應的和易性,在便于施工操作并能保證振搗密實的情況下,應根據結構物的條件及施工方法,當結構件截面尺寸較小或鋼筋較密、采用人工振搗時,坍落度可選較大,反之當構件的截面尺寸較大或鋼筋較疏、采用機械振搗時,可選用較小的坍落度。在有溫度控制要求或在高、低溫澆筑混凝土時,其坍落度可根據實際情況酌量增減,可參照《水工混凝土施工規范》。混凝土拌和物錯用配料單已無法補救、混凝土配料時,任意一種材料計量失控或漏配、拌和不均勻或夾帶生料、出口混凝土坍落度超過最大允許值,出現以上四種情況之一則按不合格處理。
4.2混凝土的運輸
混凝土的運輸是連接混凝土的拌和和澆筑的中間環節,必須做到隨拌、隨運、隨用的要求。根據施工的不同條件的要求,可用手推車、架子車、翻斗車、自動卸料車等,但必須做到專車專用,運輸設備嚴密、平滑、不漏漿,每次卸料時,應將所在混凝土卸凈并隨時清洗車廂。在運輸過程中要求做到不初凝,不分離,不漏漿,無嚴重泌水,無過大的溫度變化,能保證混凝土入倉的溫度要求,道路要平順,無太大的顛簸。從裝料到入倉卸料整個過程控制在30~60分鐘之內,因故停歇超過運輸時間,混凝土已初凝或失去塑性時,因按廢料處理。運輸過程中嚴禁在途中和卸料時加水。小型水利工程中,如在運輸土中發生較輕的混凝土分離現象,到澆筑地點再拌和一次,必須在允許的時間內做到拌和均勻方可使用。混凝土夏季作業時,運輸時間更短,以防止混凝土水紛蒸發過快,造成坍落度損失,控制混凝土的溫度回升造成混凝土的溫度裂縫。無論在高溫或低溫的條件下,混凝土運輸工具應設置遮蓋或保溫措施,以免因天氣,氣溫等因素影響混凝土的質量,冬季作業時,時間不宜過長,防止混凝土的熱量損失過多。
5.混凝土的澆筑
混凝土澆筑的施工過程包括:澆筑前的準備作業,澆筑時入倉鋪料,平倉振搗和澆筑后的養護。
5.1澆筑前的準備作業
混凝土澆筑前作業包括:基礎面的處理、施工縫處理、立模鋼筋及預埋件的安設。(其質量要求參見《水工混凝土施工規范》)其次必須經監理人員驗倉合格,并取得準澆許可證方能進倉作業。
5.1.1基礎面處理
對于砂礫地基,應清理雜物,整平建基面,在澆10~20cm低標號混凝土作墊層,以防漏漿;對于土基應先鋪碎石,蓋上濕砂,壓實后,再澆混凝土。
5.1.2施工縫處理
施工縫系指澆筑塊間臨時的水平和垂直結合縫,也是新老混凝土的結合面。在新混凝土澆筑前,必須采用人工或高壓水槍等機械設備將老混凝土表面含游離石灰的水泥膜清除,并使表層石子半露,形成有利于層間結合的麻面。對縱縫表面可不鑿毛,但應沖洗干凈,以利灌漿。施工縫鑿毛或沖毛后,應用壓力水沖洗,使其表面無碴、無塵,在結合面鋪水泥漿或小級配混凝土,才能澆筑混凝土,確保施工縫結合良好。
5.1.3支模
模板的安裝必須按照設計圖紙測量放樣,對重要結構應多設控制點,以利于檢查校核,并應經常保持足夠的固定設施,以防模板傾覆,模板必須支撐在穩固的地基上,并有足夠的支撐面積,防止滑動。模板要求拼裝嚴密準確,不漏漿,表面平整,不產生過大變形,安裝尺寸允許偏差值不得超過《水工混凝土施工規范》的規定。
5.2入倉鋪料
在澆筑混凝土前,如果渠床干燥起土應首先灑水濕潤,以避免澆筑好的砼板因水分過度流失表面出現細裂紋。混凝土襯砌渠道的施工時多采用按伸縮縫分塊澆筑,渠底,渠坡一般都是采用跳倉澆筑。施工順序應按設計要求和施工的方便操作來確定,通常是先澆渠底,后澆渠坡,最后澆壓頂,其優點在于先澆得渠底襯砌板可作為渠坡澆筑時的支承。但這需要待渠底達到一定的強度以后,才能澆筑渠坡,這樣會產生施工縫,無疑增加了施工工序。即便先澆渠底,再立即澆渠坡,不會有施工縫出現,但渠底的混凝土在施工人員的踩踏會影響混凝土的質量。先澆渠坡,后澆渠底,最后澆壓頂,當渠坡澆筑完以后,可立即澆筑渠底這樣保證了渠坡與渠底的良好銜接,然后作整體的收面工作。渠底有時也按順序分塊連續澆筑或渠底和壓頂澆筑可按一定的方向連續進行。
5.3平倉與振搗
卸入倉內成堆混凝土料應及時平倉振搗,不得堆積,人工平倉,刮杠刮平。倉內若有粗骨料堆疊時,應均勻的分布到砂漿較多處,不能用水泥砂漿覆蓋以免造成蜂窩,在傾斜面上(傾斜的邊坡)澆筑混凝土時,應從低處開始依次向上。
混凝土平倉后振搗,嚴禁以振搗代替平倉,振搗時間混凝土粗骨料不在顯著下沉,并開始泛漿為準,應避免欠振或過振,采用平面振搗器振搗時,則將混凝土按模板的高度全部鋪滿倉面,整平表面,即可開始振搗。施工人員分別站在渠頂和渠底,拉住平面振搗器的兩端,接通電源,自下而上依次振搗,振搗器下行時,將振搗器抬離混凝土表面或關閉電源,停止振搗,且最好放在木板上或硬化的混凝土板上滑下。一般振搗兩遍即可,第一遍為了振實,移動速度均勻而較慢,至表面泛漿為止。第二遍為了振平,速度可稍快。并筑已混凝土板的邊沿和坡角處的振實,必要時可采用人工振搗或插搗。澆筑渠底時,用平面振搗器待整個倉面鋪滿料以后在振搗,至表面泛漿為止。在保證質量的前提下,澆筑混凝土板時速度越快越好,否則,會影響到混凝土整平和收面的效果。更不要無故在中途停頓,因故停頓不應超過60~90分鐘,否則按施工縫處理,以確保結合牢固。
5.4收面
收面工作是澆筑的重要的工序,做好混凝土襯砌的收面工作,可以降低糙率,提高輸水能力,增強防滲效果,延長使用年限。收面工作要求做到表面平整光滑,無石子外漏,無蜂窩麻面。收面應在澆筑完混凝土立即用原漿進行收面,不得另外板砂漿收面,不得灑水收面。其工序是先用長木抹粗抹一遍,是表面平整,稍停,再用鐵泥抹細抹一遍,最后待大量水分蒸發后,再用鐵泥抹壓抹一遍,直至達到密實,平整,光滑。
5.5拆模
混凝土澆筑后待混凝土初凝后即可拆模,拆模必須小心,不要影響混凝土的結構。拆模時,應將模板的一端輕輕撬起,然后用堅硬的物體在背面敲打,待全部松動,從另一端取出,這樣既不易破壞模板,有保證混凝土板平整。拆完后的模板應立即清理干凈、整修,校核,然后平放以備后用。
5.6養護
混凝土的養護是保證和提高混凝土質量的重要環節,特別是混凝土襯砌結構壁薄,外露面積大的特點,養護工作尤為重要。必須專人負責。最常用的養護方法在混凝土的表面覆蓋濕草簾、濕蘆席。一般正常氣溫下,混凝土澆筑后6~18小時即可養護,根據實用水泥的不同和氣溫的不同養護的時間也不同,養護要勤灑水,始終保持混凝土表面濕潤狀態。此外,還在混凝土表面覆蓋塑料薄膜,為混凝土提供保溫、保濕的環境,從而使混凝土充分得到養護。塑料薄膜必須將混凝土面全部包裹嚴密,以保證塑料薄膜內的凝結水不被蒸發。隨著科學技術的發展,出現了化學養護劑,在實際工程中已得到的使用,取得很好的效果,還可以節約水資源,降低成本,使用方便。
6.混凝土施工質量控制和檢查
為了保證混凝土的質量,除必須選擇適宜的原材料及確定恰當的配合比外,在施工過程中還必須對混凝土原材料、混凝土拌和物及硬化混凝土進行質量檢查和控制
施工過程中,原材料的質量的波動對混凝土的質量有很大的影響,如水泥強度的波動直接影響到混凝土的強度。骨料的超徑或遜徑將改變混凝土的級配,而影響到混凝土的和易性。施工中配料稱量的誤差,會引起配合比的變異,從而影響混凝土的質量。混凝土的攪拌、運輸、澆筑及養護等工藝的變化,也會引起混凝土的和易性、強度及耐久性的變化。為了保證混凝土的質量,應對混凝土原材料及施工工藝進行嚴格的控制管理。為此,必須經常對混凝土原材料的各項技術性質、混凝土拌和物及硬化混凝土的各項技術性質進行檢查。以拌混凝土組成材料的質量應每天檢查一次。混凝土的配合比應嚴格控制,不能再拌和過程中隨意加水。坍落杜每班至少檢查三次,坍落度如果不再允許的范圍內,應級市檢察院因并做處理,檢查的結果應作記錄。在混凝土澆筑期間,應根據澆筑量的大小,配合比的變化,澆筑部位的不同,施工班的不同情況,應澆制混凝土強度試塊,每組三塊,是需要可澆制抗滲和抗凍試塊,抗滲試塊每組六塊,抗凍試塊數量根據試驗要求而定。試塊的澆制和養護方法應于施工條件相同,試塊制好后應登記,編號,制樣時間等,待搗設計齡期,送有關單位進行試驗,試驗結果計入施工檔案備案。新晨:
參考文獻
李亞杰主編·建筑材料·北京:中國水利水電出版社,2000.8
素混凝土與網噴混凝土分別是:
1、素混凝土——由無筋或不配置受力鋼筋的混凝土制成的結構。素混凝土是針對鋼筋混凝土、預應力混凝土等而言的。
2、網噴混凝土就是有布置鋼筋網的面上噴射混凝土。一般為高強度水泥漿,或加中砂、粗砂和不大于15mm碎石顆粒,便于噴射。主要是做墻面防護用,防沖刷塌方。
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【關鍵詞】混凝土質量;混凝土材料;關系
影響混凝土質量的幾個重要環節是,合理的配比、選擇原材料、及時養護、科學的施工。然而在各環節和因素當中,保證混凝土工程質量的基礎和關鍵因素是選擇最恰當的優質原材料。
一、混凝土組成材料
一般情況,組成通混凝土膠凝材料和填充材料這兩大部分的材料,分別是水泥凈漿和礦物集料。目前,由于混凝土施工技術的不斷發展和更新,其組成材料已發展向多元化,而且在現在的施工技術中,會將適當的外加劑和礦物摻合料加入到混凝土中,進行攪拌。這些混凝土組成材料在混凝土結構中,在不同程度上提高了混凝土的質量。加入外加劑和礦物摻合料,可以發揮有效地促進混凝土組料的相容性和疊加效應來的作用,從而提高了混凝土的多功能化和高性能化;就混凝土的質量而言,水泥凈漿發揮著關鍵性的作用,其優點是:硬化強度高、耐久性長、便于施工,還具有材料、填充空隙、包裹集料的作用;而集料的作用不僅可以使混凝土體積的穩定性、耐久性得到提高,也可以有效地降低水泥凈漿的發熱、干縮,最重要的是其成本較低,對工程造價來說既經濟又廉價。
二、混凝土材料與混凝土質量
1、水泥
在混凝土組料中,其中最重要的一種材料是水泥,它是將水砂、石等材料攪拌在一起,通過其自身的水化作用,使其混合物在在空氣或水中硬化,并形成塑性漿體的一種膠凝材料。然而,根據水泥不同的組成原料和不同的制作工藝,可以分為粉煤灰水泥、普通水泥、純硅水泥、復合水泥、礦渣水泥、火山灰水泥等,種類繁多,但其擁有各自獨特的性能。粉煤灰水泥具有水化熱低、干縮小、需水量小、泌水小、和易性小等特點;普通水泥,與純硅水泥的早強和抗凍性、耐磨性相比,都稍差一點,但延長了低溫凝結時間;純硅水泥,其組成是將適量石膏加入到硅酸鹽水泥熟料中,并進行磨制,具有良好的耐磨性、抗凍性,且凝結硬化快、強度高、不透水性強的優點,但也具有較差的耐化學侵蝕性及抗水性、水化熱度較高的缺點;復合水泥,優點是和易性較好、早期強度較高,但需水量較大;礦渣水泥,具有較好的抗硫酸鹽侵蝕性能、較高的耐熱性能、較低的水化熱、早期強度低,后期強度增進大、凝結時間長的特點;火山灰水泥,與礦渣水泥特性差不多相同,另外的特點是,干縮大、需水量大。因此,要想提高混凝土質量,除了要了解水泥的化學性能外,還必須結合工程的實際施工條件,以及各影響因素,合理的選擇最合適的水泥種類,不能單純的就水泥材料的功能一概而論。
2、集料
影響混凝土質量好壞的又一重要因素是集料,它在混凝土體積中占有70%的比例。影響集料質量的因素主要有以下幾點,一是,集料的吸水率和含水率,其密度和穩定性與吸水率成反比例關系,另外,集料與水泥的粘結,以及混凝土的耐磨性、抗凍性、穩定性也都受集料含水率大小的影響;二是,表觀密度,一般來說,越其強度和穩定性的高低與表觀密度是正比例關系;三是,集料的級配和粒度,各級粒徑顆粒的分布情況指的是級配,粒度通常是指粗集料的粒徑,在水泥用量相同的情況下,適當增長集料粒徑,不但降低了水灰比,還降低了水泥漿和砂漿的需要量,使混凝土的強度得到提高;四是,集料的粒形,形狀較差的集料,和易性不好,容易造成混凝土出現不同的缺陷,有的表面粗糙或有棱角的集料,與水泥漿間的粘結好,有利于提高強度;五是,集料中有害物質含量,水泥的水化,以及集料與水泥的粘結性直接受有害物質的的含量影響,如果過高會造成混凝土發生早期硬化,致使混凝土強度下降,其中這些有害物質包括:石粉、云母、有機物、黏土,以及反應性物質。
3、外加劑
為了改善混凝土的性能,在混凝土攪拌過程中,可以適量的加入一定的物質,通常情況,外加劑的加入量控制在水泥摻量的5%以內。目前,市場中流通的外加劑有引氣減水劑、高效減水劑、早強劑與引氣劑等等,類型各種各樣。其作用各異,分別起到提高混凝土的耐久性或其他性能、改善混凝土拌合物流變性能、調節混凝土凝結時間和硬化性能等作用。在具體的施工中,為了提高混凝土全面性能,可以合理的使用多種外加劑。
4、礦物摻合料
礦物摻合料是一種無機礦物細粉,它包含三大類,一是人工類,如偏高嶺土、水淬高爐礦渣、煅燒頁巖等;二是工業廢料類,如硅灰、粉煤灰等;三是天然類,如硅質頁巖、火山灰、凝灰巖、沸石粉等,類型繁多,其細度相同或較細于水泥細度,在一般條件下,其摻量控制在水泥用量的5%以內。其作用不但可以改善混凝土內部結構,還可以降低溫升、增進后期強度,從而混凝土的抗腐蝕能力和耐久性得到提高,另外,還能促進水化過程。所以,許多國家和地區已經高度注重礦物摻合料的應用,并將其作為第六組分的輔助膠凝材料用于高性能混凝土中。
三、混凝土配合比對建筑工程質量的影響
1、選用的水泥量
在施工過程中,為保證混凝土內部結構質量,一定要按照施工規范的標準,使用合適的水泥量,避免出現離析的現象,造成混凝土表面出現裂縫現象。在進行混凝土施工之前,必須檢測集料里面含有的水泥漿是否達到施工標準的要求,并按照原定的施工計劃,進行每項環節的施工,保證混凝土結構的密實度和完整性。同時,結合施工過程的具體情況,合理的確定適量的水泥用量,避免施工質量出現安全隱患。
2、水灰比的確定
水泥漿稠度取決于水灰比,在施工過程中,用水量越大,水灰比越高,則發生離析現象的可能性就越搞,從而發生拌合物流漿現象的可能,進而稀釋了水泥漿,使其流動性加大。這樣不僅加大了后期施工的難度,還影響了混凝土的結構,使整個建筑后期的使用功能和安全性能不能有效地發揮。但是若水灰比太小,水泥漿就會變稠,阻礙了拌合物的流動性,因此,在施工過程中,要確定合理的水灰比。
3、嚴格控制裂縫現象
在建筑施工中,混凝土表面裂縫問題是急需解決的,這要求施工人員必須采取有效地措施,綜合考慮施工的實際情況,和各方面的影響因素,嚴格控制管理各個環節的施工,以保證混凝土施工質量。研究已建成的建筑的經驗得到,,水泥水化使用的水量與水泥重量基本相同。
4、增強材料的性能
在進行混凝土的施工中,為提高其強度和穩定性,可以加入適當的混合材料。另外,將適量的外加劑添加到混凝土里,其作用可以使混凝土的使用性能得到提高,對建筑工程的造價成本來說,也起到了不可小視的作用。
結束語
在現在的建筑工程中,混凝土工程質量發揮著非常重要的作用,因此,必須保證混凝土工程質量,并不斷地提高其施工工藝,這就需要我們必須清晰地了解混凝土組成材料的品質、性能、以及特點,這也是保證其質量的基礎和關鍵。混凝土材料的選用之間影響著混凝土施工質量的好壞,這需要引起各個施工企業的重視,嚴格把握好混凝土組成材料,從而保證其施工質量。
參考文獻
[1]曾世東.混凝土強度影響因素的試驗研究[J].科技信息.2013(11):78-79.
再生骨料混凝土抗硫酸鹽腐蝕和抗碳化能力的正交試驗
我組采用再生混凝土的實心試件進行各類實驗。正交試驗是采用正交設計方法處理多因素的試驗,利用規格化的正交表,對選定的因素合理安排的試驗,只需做多組的試驗,就能獲得較多信息,得出正確的結論并且獲得較好的試驗效果。因此,我組研究以普通混凝土理論配合比為基礎,選定水灰比、粗骨料大粒徑16~19,粗骨料中粒徑9.5~16,砂率4個因素,采用正交試驗方法分別進行以抗硫酸鹽腐蝕后的強度和抗碳化深度為最終的考核指標,尋求最佳試驗方案,為再生骨料混凝土的實際應用提供參考數據[3]。
1原材料組成及各原料特性
1)粗骨料。試驗所采用的粗骨料采用廢舊25混凝土破碎,經過篩分析粒徑分為16mm~19mm,9mm~16mm,4.75mm~9mm三種,其主要物理性能指標見表1。3)水泥。采用浙江虎山生產的425普通硅酸鹽水泥,其性能指標實測28d抗壓強度51MPa。
2試驗內容和試驗方法
1)抗碳化實驗。混凝土抗碳化能力是其耐久性的一個重要性指標,標準規定的碳化實驗方法步驟及參數是我國目前有關單位最常用的。方法適用于測定在一定濃度的CO2氣體介質中混凝土試件的碳化程度。混凝土在各實驗齡期時的平均碳化深度應按公式計算。以3個試件碳化28d的碳化深度平均值作為該組試件的碳化值的結果。處理時繪制碳化時間與碳化深度的關系曲線[4]。實驗試件規格:100mm×100mm×300mm,每組試件3塊。成型后,空氣中帶膜養護(24±2)h,編號。拆模后移至標準養護室進行養護,試件宜在28d齡期時,然后在60℃烘箱內烘干48h,再進行表面密封。密封材料用加熱的石蠟,預留一個或相對兩個側面暴露在空氣中,在暴露面畫10mm等距平行線,作為預定碳化深度的測點。控制碳化箱(20±2)℃之間,相對濕度(70±5)%之間,CO2(20±3)%之間。當碳化期達3d,7d,14d,28d時取出破型并測定碳化深度。在壓力試驗機上的劈裂法或干鋸法從試件的一端開始。每次破型厚度為試件寬度的一半(50mm左右)。隨即噴(或滴上)1%的酚酞酒精溶液,30s后,按照已畫好的10mm的等分線測量,精確0.5mm[5]。
2)硫酸鹽腐蝕。混凝土在硫酸鹽環境中,同時干濕循環條件在實際環境經常遇到硫酸鹽侵蝕,在耦合干濕循環條件下對混凝土的損傷速度較快。本方法適用于測定混凝土試件在干濕交替環境中,達到一定的干濕循環次數后,以抗壓試驗達到的抗壓強度作為抗硫酸鹽腐蝕的性能指標。試件澆筑規格采用100×100×100的立方體試模。澆筑成型在空氣中帶膜養護(24±2)h,實驗前2天將干濕循環試件取出,擦干試件表面的水分,放入烘箱(80±5)℃,時間為48h。干濕循環過程:系統向試驗箱注入5%的硫酸鈉溶液,30min內注滿,液面高度超過上層試件頂面20mm以上,浸泡過程保持為(15±0.5)h,浸泡結束后,系統立即將溶液排空,排空后,對試件風干處理30min,開始對試件烘干加熱。系統在30min內將箱內溫度升至80℃,烘干過程溫度保持在(80±5)℃。從開始到開始冷卻的時間為6h,烘干結束,開始冷卻。系統向試驗箱內注入5%硫酸鈉溶液,進入下個干濕循環。每個循環時間在(20±2)h之間。每隔15個干濕循環,應檢查一個溶液pH值。pH維持6~8之間。當達到標準表循環次數后,停止實驗,在取出干濕循環試件,觀察并且記錄表面破損情況。同時將對比時間從標準養護室取出,進行抗壓強度實驗(國標GB/T50081)[6]。
實驗數據與分析
考慮把水灰比、粗骨料大粒徑16mm~19mm,粗骨料中粒徑9.5mm~16mm,砂率摻入量和各比例作為因素考慮。其中,水灰比取0.4,0.5,0.6三個水平;粗骨料大粒徑16mm~19mm摻入比占總粗骨料取30%,40%,50%三個水平;粗骨料中粒徑9.5mm~16mm摻入比占總粗骨料也取30%,40%,50%三個水平;則粗骨料小粒徑4.75mm~9mm摻入量由前兩項可知,砂率取30%,35%,40%三個水平。根據試驗因素及水平個數,選取正交表L9(34)來安排試驗。
1再生混凝土抗硫酸鹽腐蝕分析
L9(34)試驗方案和試驗結果見表3。L9(34)正交試驗結果的極差分析見表4。基于測試結果,運用極差分析,A水灰比,B粗骨料粒徑16mm~19mm,C粗骨料粒徑9.5mm~16mm,D砂率,由表2分析可知對28d硫酸鹽腐蝕后實測抗壓強度的影響順序為:水灰比>砂率>粒徑9.5mm~16mm>粒徑16mm~19mm,即粗水灰比影響最大,砂率次之,粗骨料大粒徑9.5mm~16mm較小,粗骨料大粒徑16mm~19mm最小。此時的最優配比組合為A1B2C1D1。
【關鍵詞】混凝土結構;防治措施;養護;防治措施
0.前言
由于大體積混凝土結構的截面尺寸較大,所以由外荷載引起的裂縫的可能性很小,但水泥在水化反應過程中釋放的水化熱產生的溫度變化和混凝土收縮的共同作用,將會產生較大的溫度應力和收縮應力。主要有以下幾個方面:(1)水泥水化熱的影響;(2)內外約束條件的影響;(3)外界氣溫變化的影響;(4)混凝土收縮變形的影響。一般的,這種底板的面積較大,且基礎底板大都兼作地下室底板。基礎底板澆筑后,內部最高溫度與外界氣溫相差很大。如果不采取一定的措施,混凝土將很容易開裂,影響結構的整體性并造成地下水滲漏,給整個工程帶來極其嚴重的危害。本文首先簡要分析了大體積混凝土裂縫產生原因,然后詳細探討了大體積混凝土裂縫控制對策與混凝土養護措施。
1.混凝土裂縫的原因
要想避免混凝土裂縫的產生,應當先了解混凝土產生裂縫的原因及其形成過程,即了解混凝土的物理力學性能.混凝土中產生裂縫有多種原因。主要是溫度和濕度的變化,混凝土的脆性和骨料不均勻以及結構不合理、原材料缺陷性問題(如堿骨料反應),模板變形,基礎使用過程不均勻沉降等。混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱,內部溫度不斷上升,在表面引起拉應力,后期在降溫過程中由于受到基礎或原混凝土的約束,又會在混凝土內部出現拉應力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時,即會出現裂縫。由于混凝土早期強度的提高,混凝土的早期彈性模量迅速增加,同時也喪失了較大的應力松弛能力。雖然混凝土的收縮沒有增加多少,甚至有所減少,但由于彈性模量的迅速增加導致收縮應力大大增加,最終造成混凝土早期開裂。最后科學家們得出了這樣一個結論:要提高混凝土抗裂性能,不但要減少混凝土的收縮,而且還要降低混凝土的早期彈性模量和提高早期應力松弛能力,而降低混凝土的早期彈性模量和提高早期應力松弛能力的有效途徑是降低混凝土的早期強度。只有了解了這一點,才能提高混凝土抗裂性能,它為我們提供了一條有效地防治混凝土裂縫的技術途徑。
2.混凝土裂縫造成的影響
混凝土抗壓強度高、抗拉強度低,致使混凝土極易被拉斷,從而在混凝土表面產生裂縫。近些年,隨著混凝土應用范圍的越來越廣,大部分建筑在施工中混凝土的運用已經成了一部分不可缺少的部分,也正是因為其應用范圍的不斷擴大,所以其一旦出現裂縫,所造成的后果也是相當嚴重的,一般的裂縫都會導致建筑漏水影響了建筑的原有設計和室內屋頂的裝修,以及對其他財產造成損失。如果裂縫過于嚴重也有可能造成人身生命安全,尤其是對于大型建筑來說,如果出現突發裂縫造成后果不堪設想,因此,一定要注意對混凝土裂縫的研究與治理,保護建筑安全。
3.針對混凝土裂縫采取的措施
混凝土裂縫防治技術是一個環環相扣的系統工程,包括設計技術措施、材料措施以及施工中每一個技術環節,所以要對根據不同的問題采取不同的控制措施。隨著建筑市場的日益壯大,人們對建筑物的要求也越來越高,建筑物也會根據不同場所、不同部門所需,在體形上、功能上千變萬化。尤其是建筑物的體形變得越來越大,這樣建筑物就容易發生變形和位移,從而導致裂縫的產生。為了避免這種情況的發生,應設置各種類型的構造縫,并應結合建筑物自身的結構類型、設計所采用混凝土的力學性能以及現場施工的具體條件合理地設置構造縫,從而達到防止混凝土裂縫出現的目的。
3.1設計措施
(1)結構設計長度不宜過長。若結構長度太長,超過規范要求的變形縫的最大間距,應在結構的中部設置后澆帶來“放”,在設計施工中來“防”。
(2)精心設計混凝土配合比。在保證混凝土具有良好工作性能的情況下,盡可能地降低混凝土的單位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水膠比)二摻(摻高效減水劑和高性能引氣劑)一高(高粉煤灰摻量)”的設計準則,生產高強、高韌性、低熱和高極拉值的抗裂混凝土。
(3)混凝土表層布設抗裂鋼筋網片,防止混凝土收縮時產生干裂。增配構造筋,提高抗裂性能。
3.2混凝土原材料的選擇
(1)水泥的選擇。現在個體企業增多,小廠水泥也不乏存在。為了保證質量,應選擇既能保證產品質量穩定、又具有大批生產能力的大型水泥廠生產的水泥。其品種優先選擇的順序是低堿水泥、硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥。對于不同用途、不同環境所使用的水泥,應根據設計要求來決定,例如澆筑大體積混凝土就應選擇低熱水泥。
(2)摻和料的選擇。為了更好地改善混凝土的抗裂性能,在混凝土的摻和料中優先選用I級或II級粉煤灰。如果使用硅灰作為摻和料,其摻量不宜大于3%,并應采取可靠的防治裂縫的技術措施。
(3)外加劑的選擇。外加劑的選擇與氣溫的高低、場地的遠近以及混凝土運用的地方等有關系。選擇的外加劑一定要與水泥的化學性能相適應,如選擇多種外加劑時,要看各種外加劑之間的化學性能是否相匹配。總之,一定要選擇合適的外加劑,否則適得其反。在施工時,如對抗裂性要求較高,那么配制混凝土時要摻入具有減縮抗裂性能的外加劑。
3.3施工措施
(1)加強商品混凝土質量管理,注意砂率、水灰比、骨料級配以及外加劑的摻量的控制,嚴禁運輸過程和現場澆搗混凝土時擅自加水,確保混凝土配合比,保證混凝土澆搗的質量。
(2)防止早振,過振造成的混凝土材料分層離析。混凝土澆筑完工后,派專人澆水養護,必要時用塑料薄膜覆蓋,以減少和防止水分蒸發過快和溫度變化過大引起的主拉應力。
(3)提高模板制作、安裝工藝,保證其具有足夠的剛度和穩定性,避免由于模板彎曲變形造成混凝土的開裂。
4.如何對混凝土進行養護
由于最近這幾年,混凝土工程中問題的越來越多,根據這些問題的研究發現,對于混凝土不能只注重出現問題后的治理,在問題發生前也要進行養護,以減少或杜絕其問題的發生,所以對于混凝土的養護也是非常重要的。
(1)在混凝土達到初凝后,就應及時灑水保濕養護。對于重要部位,應用麻袋、草袋濕潤后覆蓋保護;對于大體積混凝土或面積較大的板類混凝土構件,可采用蓄水養護的方法進行養護;對于比較特殊的結構或構件,即無法用常用辦法進行養護的混凝土,可以在其表面涂刷養護劑來進行養護。
(2)如采用暖棚法或保濕法進行冬季施工的混凝土,混凝土的養護尤為重要,一定要選用良好的保濕保溫材料加以覆蓋,使混凝土在養護期內必須處于潮濕狀態。
(3)混凝土澆筑完畢后,在其強度未達到1.2MPa 前,任何人不得踩踏或者在上面進行其他的作業。在混凝土強度達到設計強度的 85%以上時方可拆模。拆模或進行其他作業時,嚴禁用利器或其他器件撞擊混凝土構件。
5.結語
混凝土的裂縫防治技術穿插在混凝土澆筑過程中的每一道環節,有一道環節出現失誤,那么其裂縫就有可能發生。因此要加大對混凝土技術的研究和施工的管理,以及注意混凝土裂縫的防止和養護,保證混凝土的施工質量,也能在出現問題后盡快解決。
【參考文獻】