高速公路混凝土質(zhì)量控制技術(shù)研究

前言：本站為你精心整理了高速公路混凝土質(zhì)量控制技術(shù)研究范文，希望能為你的創(chuàng)作提供參考價值，我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文，歡迎咨詢。

摘要:隨著我國高速公路大規(guī)模建設(shè)和質(zhì)量要求的提高，高性能混凝土應(yīng)用也變得非常的廣泛，如何才能控制好高性能混凝土質(zhì)量也就是一個重要的問題了。依據(jù)高性能混凝土的組成和結(jié)構(gòu)特點并結(jié)合福州管理公司所轄的高速公路，混凝土施工過程中遇到的問題，主要闡述高性能混凝土原材料的控制以及配合比的調(diào)整對混凝土施工質(zhì)量的控制，以及后期養(yǎng)護對于混凝土質(zhì)量的控制。

關(guān)鍵詞:高性能混凝土原材料控制配合比調(diào)整養(yǎng)護

1高性能混凝土

1．1高性能混凝土的定義

高性能混凝土是由美國在上世紀50年代提出的。大部分人員認為:高性能混凝土比較容易進行澆注、搗實、而且不會出現(xiàn)離析的現(xiàn)象，可以確保其高強度以及穩(wěn)定的體積和韌性，即使是環(huán)境十分殘酷，也可以保持很長的壽命。換種說法也就是說這種混凝土不需要很強，但要保持在55MPa以上，要具有超高的化學腐蝕性等相關(guān)的性能。日本則認為，高性能混凝土是一種具有高填充能力的的混凝土，不需要在拌和階段進行振搗就可以將澆筑完善下來;在水化以及硬化的初期階段極少會有水化熱或者是干縮等原因?qū)е碌牧芽p出現(xiàn);在經(jīng)歷了硬化階段之后，就要確保混凝土具有應(yīng)有的強度及韌性。加拿大相關(guān)學者認為，高性能的混凝土要具備高彈性的模量以及高密度和低滲透性以及抗腐蝕能力十分高的混凝土。但是我國的學者則堅持:利用普通材料以及工藝生產(chǎn)，達到混凝土結(jié)構(gòu)需要各個方面的力學性能，從而確保混凝土的耐久性以及工作性。不難看出對于高性能混凝土的定義目前還沒有完全統(tǒng)一的標準，但我們可以廣泛的這么認為高性能混凝土是一種具有高耐久性(主要體現(xiàn)在高抗?jié)B性)、高體積穩(wěn)定性(主要體現(xiàn)為低干縮、低徐變、低溫度變形和高彈性模量)、適當?shù)目箟簭姸取⒘己玫氖┕ば?比如高流動性、高粘聚性、自密實性等)，這么一些性能的混凝土。

1．2高性能混凝土的組成及結(jié)構(gòu)特點

混凝土主要是由水、膠凝材料、骨料這三中物質(zhì)組成，高性能混凝土也是混凝土的一種其最基本組成也是那三種物質(zhì);為了使其能夠獲得比普通混凝土更優(yōu)的物理化學性能，我們會在三種最基本的組成材料外再加入其他的外參劑比如減水劑、引氣劑、礦粉等;由此可以看出高性能混凝土是一種多相組成材料，其微觀結(jié)構(gòu)中主要包含氣相、液相、固相這三相，因此其結(jié)構(gòu)本身就容易產(chǎn)生缺陷或者說其就是一個缺陷綜合體;而我們所做的質(zhì)量控制其最根本性的目標就是要努力減少不同相之間的弱結(jié)合力，使得不同相能夠結(jié)合的更緊密形成一個整體。

2高性能混凝土質(zhì)量控制方法

2．1原材料的控制

(1)膠凝材料質(zhì)量的控制。

目前常用的膠凝材料是水硬性的材料即水泥，水泥也有很多種類這根據(jù)具體的要求和施工條件來選擇;對于高性能混凝土來說耐久性和穩(wěn)定性是兩個非常重要的指標;而膠凝材料是混凝土能夠固化成整體的關(guān)鍵性材料。我們在選擇膠凝材料也就是水泥的時候主要要考慮三個指標:凝結(jié)時間、強度、水化熱:①凝結(jié)時間:混凝土從拌制到澆筑成型中間是有一個時間差的，而我們混凝土的凝結(jié)時間長短與否就取決膠凝材料的凝結(jié)時間，選擇適宜的凝結(jié)時間的膠凝材料對于混個凝土質(zhì)量的控制有著重要的作用，比如當運輸距離較遠時應(yīng)選擇凝結(jié)時間稍長的膠凝材料，這樣在混凝土施工過程中能夠有效的避免出現(xiàn)混凝土冷接縫斷層、以及大體積混凝土施工的連續(xù)性等問題;②水化熱:大體積混凝土施工過程中需重視的一個問題就是膠凝材料水化熱的發(fā)散，水化熱會在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力使其產(chǎn)生裂紋而對混凝土造成破壞;因此高性能混凝土應(yīng)該選擇低水化熱的水泥作為膠凝材料;③強度:根據(jù)混凝土的結(jié)構(gòu)特點，可以發(fā)現(xiàn)整個混凝土組成相能夠緊密的接合在一起形成整體，主要是靠膠凝材料的膠凝作用聯(lián)系在一起;各相之間的界面結(jié)合的強弱一方面取決于材料本身物理排列結(jié)構(gòu)，另一方面就取決于膠凝材料的“粘結(jié)”是否牢固;而這種牢固性反映到宏觀就是膠凝材料的強度大小。

(2)骨料質(zhì)量的控制。

骨料主要指的是砂、石;顧名思義骨料就是指在混凝土中起骨架作用的材料，選擇好適宜的骨料組成對混凝土的工作性以及混凝土結(jié)構(gòu)物穩(wěn)定性具有關(guān)鍵性的作用;好的骨料主要可以從這幾個指標來判斷:骨料強度、骨料顆粒性狀、骨料的級配、骨料堿活性大小。實際選材時我們應(yīng)該選擇堿活性低或者非堿活性骨料，這可以有效抑制堿活性反應(yīng)的發(fā)生而對混凝土的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞;選擇級配好的骨料在混凝土內(nèi)部形成致密結(jié)構(gòu)提高混凝土強度和耐久性，選擇粒型飽滿的骨料可減少混凝土坍落度損失并提高工作性，選擇強度高的骨料可在相同混凝土強度條件下也可以減少水泥的用量從而節(jié)約成本。

2．2配合比調(diào)整控制

混凝土配合比的調(diào)整既是施工要求也是節(jié)約成本必然途徑，混凝凝土配合比優(yōu)化主要可從以下幾個方面進行考慮:

(1)根據(jù)施工要求確定混凝土配制強度和施工坍落度:

基于混凝土安全性和經(jīng)濟性的考慮，混凝土配制強度的標準差(富裕)務(wù)必要嚴格符合工程建筑的施工建設(shè)要求。此外，由于在混凝土的運輸、密實、澆筑等過程中混凝土的工作性會有不同程度的損失，所以應(yīng)盡力保證混凝土在施工澆筑時的工作性能低于其在初期設(shè)計時的工作性能，以有效確保混凝土在澆筑時性能符合相關(guān)的技術(shù)要求。基于這方面的考慮，在對混凝土進行室內(nèi)試配設(shè)計時最好將混凝土的坍落度預(yù)先設(shè)計得偏低，并且通過增大混凝土水泥漿量或者加入符合要求外加劑等措施來將室內(nèi)試配的混凝土坍落度提高到實際要求的坍落度;

(2)確定單位用水量，選擇水灰比:

混凝土單位用水量的確定需要全面考慮到混凝土所允許外加劑的性能以及混凝土集料的級配、粒形。而混凝土水灰比的確定只依賴于混凝土的設(shè)計強度和水泥強度，這是因為混凝土水泥漿體的空隙率在很大程度上影響著混凝土的水灰比。所以說應(yīng)該盡力確定混凝土強度與其水灰比之間的相互聯(lián)系，以保證混凝土的水灰比最為合理;

(3)確定混凝土砂率:

基于混凝土密實度理論，在對混凝土配合比進行設(shè)計時最好讓單位面積的混凝土中填充的集料體積最大化;另外混凝土流動性也主要來自于水泥砂漿的潤滑作用;砂漿太多混凝土容易離析、太少流動性不夠影響混凝土工作性。因此可根據(jù)實際混凝土試拌來確定合適的砂率;

(4)確定外加劑和摻和料的類型和摻量:

選用的外加劑應(yīng)盡量使混凝土的生產(chǎn)制造性價比最高。混凝土外加劑在確定前務(wù)必要進行室內(nèi)試配，并且進行混凝土試配的外加劑數(shù)量至少要有4種。而摻合料類型和摻量的確定主要從以下兩個方面來考慮:一方面嚴格控制混凝土粉煤灰的含量，使其低于12%，以有效提高混凝土的和易性;另一方面盡量使得混凝土粉煤灰的含量介于12%與28%之間，礦渣的含量介于25%與65%之間，以盡量降低混凝土的水泥量。

2．3混凝土結(jié)構(gòu)物后期養(yǎng)護質(zhì)量控制

混凝土養(yǎng)護是混凝土施工的主要內(nèi)容之一，對保證混凝土強度等性質(zhì)以及確保工程質(zhì)量具有重要意義。混凝土在成型后，其強度發(fā)展歷程取決于其中的膠凝材料在水化期間所處的溫度、濕度環(huán)境和水化的齡期，同時還與膠凝材料的組成和水膠比有關(guān)。因此，為保證混凝土的強度發(fā)展，防止混凝土因失水而表面脫皮、松散、產(chǎn)生干縮裂縫等現(xiàn)象的發(fā)生，需要實施必要的養(yǎng)護措施，即將混凝土置于一定的溫度、濕度環(huán)境之中，并保持一段時間。

(1)養(yǎng)護方式:

現(xiàn)場混凝土結(jié)構(gòu)物的養(yǎng)護主要是自然養(yǎng)護:混凝土在自然條件下，采取澆水濕潤、防風防干的方法進行養(yǎng)護。混凝土結(jié)構(gòu)物的水平方向的養(yǎng)護可采用濕麻袋、葦席、鋸末、濕砂等覆蓋物覆蓋;而混凝土垂直方向的養(yǎng)護可采用人工灑水、壓力噴灑等方法。

(2)養(yǎng)護時間:

開始灑水養(yǎng)護的時間，一般在澆筑后12－18h。混凝土澆筑的氣溫以及相關(guān)的材料會對養(yǎng)護的時間產(chǎn)生很大的影響。通常在氣溫為10攝氏度的時候，硅酸鹽水泥混凝土要大于14天，別的混凝土要大于21天，而如果是大體積混凝土養(yǎng)護則時間需長一些，通常要大于28天。對混凝土長時間的澆筑和養(yǎng)護，并不可以確保混凝土性能的一直的提高，而且由于水泥水化程度的不斷提升，反而可能使混凝土的不可逆收縮增大;水泥凝膠中如若水泥全部水化，其生成物在使水泥石強度增長的同時，還會導(dǎo)致大量的收縮出現(xiàn)，甚至會有開裂的現(xiàn)象出現(xiàn)。因此，對混凝土澆水養(yǎng)護時間不是越長越好。

3結(jié)語

通過上面分析與論述，可以得到這樣的結(jié)論:混凝土質(zhì)量控制技術(shù)主要可分三反面進行即原材料質(zhì)量控制、配合比調(diào)整控制、混凝土結(jié)構(gòu)物養(yǎng)護;這是三方面不論那一環(huán)出現(xiàn)問題都會對混凝土質(zhì)量造成影響甚至破壞;為了能夠較好的控制混凝土的質(zhì)量，前面提到的三個控制措施必須要相互配合協(xié)調(diào)，這樣才能是混凝土質(zhì)量控制變得可行有效。

參考文獻

［1］JGJ55－2011普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程［S］．

［2］JTG/TF50－2011公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范［S］

作者：陳仁權(quán) 單位：福建省高速公路有限責任公司福州管理分公司養(yǎng)護中心