張毅
(廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公司,廣東 廣州 511431)
對(duì)一座橋涵整體質(zhì)量進(jìn)行控制,往往離不開(kāi)對(duì)砼混合料質(zhì)量的控制,由于混凝土的質(zhì)量,對(duì)結(jié)構(gòu)質(zhì)量發(fā)揮著決定性作用,為此,歷來(lái)為人們所重視。然而,作為一名工程從業(yè)者,進(jìn)行砼質(zhì)量控制,必須從科學(xué)的角度入手,根據(jù)砼混合料的內(nèi)在特性,科學(xué)地、有針對(duì)性地進(jìn)行管理,從而達(dá)到控制的目的。為對(duì)砼質(zhì)量進(jìn)行有效控制,我們應(yīng)該根據(jù)橋涵結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),從原材料、配方設(shè)計(jì)、生產(chǎn)控制、運(yùn)輸交付等方面對(duì)其質(zhì)量加以控制,以確?;炷临|(zhì)量完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。而這幾方面往往是存在影響因素最多的地方。下面,本人將結(jié)合自身崗位實(shí)踐,對(duì)橋涵結(jié)構(gòu)在進(jìn)行砼質(zhì)量施工時(shí)可以碰到的若干問(wèn)題進(jìn)行論述,以供業(yè)內(nèi)同行共同學(xué)習(xí)參考借鑒。
混凝土工程質(zhì)量的好壞直接影響著整個(gè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量,而混凝土原材料的好壞和選配是否恰當(dāng)也直接影響著混凝土工程的質(zhì)量。因此,確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量一個(gè)重要的因素是要從混凝土原材料的質(zhì)量控制做起。原材料選用不當(dāng)將導(dǎo)致混凝土工程產(chǎn)生質(zhì)量缺陷或裂縫,直接影響著整個(gè)工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量?;炷烈虿牧线x用不當(dāng)產(chǎn)生質(zhì)量缺陷或裂縫,一般認(rèn)為是因?yàn)榛炷敛牧希òㄋ嗪痛旨?xì)骨料)變形受約束所引起的內(nèi)應(yīng)力大于材料抗拉強(qiáng)度的緣故。材料選配不當(dāng)?shù)某R?jiàn)因素有水泥過(guò)期或品種選用不當(dāng);混凝土配比不良;水泥、骨料含有過(guò)量有害物質(zhì);水泥水化熱過(guò)高;外加劑使用不當(dāng)?shù)?。其中骨料中含過(guò)量雜質(zhì)最為普遍。骨料(砂、石子)占混凝土總體積70%以上,混凝土質(zhì)量除與水泥品質(zhì)有關(guān)外,也與骨料中雜質(zhì)含量有密切關(guān)系。
首先要對(duì)粗細(xì)骨料在使用前應(yīng)進(jìn)行雜質(zhì)檢驗(yàn),從料堆取樣部份應(yīng)均勻分布,抽大致相等的8~15 份組成樣品。檢測(cè)方法和依據(jù)見(jiàn)混凝土用碎石或卵石、砂的質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)定。其次要控制好二次污染問(wèn)題,應(yīng)避免骨料堆場(chǎng)受油污、泥漿水等污染,嚴(yán)禁在曾堆放過(guò)生石灰的場(chǎng)地上堆放砂石等骨料。
混凝土的強(qiáng)度主要由水泥漿的強(qiáng)度、水泥漿與骨料界面的粘結(jié)強(qiáng)度、骨料顆粒強(qiáng)度決定。水泥漿將骨料牢固地粘結(jié)成整體,而水泥漿的強(qiáng)度取決于水泥的強(qiáng)度等級(jí),對(duì)水泥的質(zhì)量控制除了按相關(guān)國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等控制,還須注意五大類(lèi)水泥各自的特點(diǎn),決定了其適用環(huán)境。針對(duì)不同的工程情況、氣候情況,選擇合適的水泥品種是獲取優(yōu)質(zhì)混凝土的一個(gè)前提。
混凝土除了強(qiáng)度達(dá)到要求外還需要適宜的和易性。現(xiàn)代混凝土的和易性很大程度是在高效外加劑作用下反映出來(lái),實(shí)質(zhì)上是水泥與高效外加劑的相容性問(wèn)題,兩者相容性好則可獲得低用水量大流動(dòng)性且經(jīng)時(shí)損失小的效果。影響外加劑與水泥相容性主要因素是水泥中C3A等礦物組成的含量及形態(tài)等因素。因而水泥品種不同,將影響減水劑的減水、增強(qiáng)效果,其中對(duì)減水效果影響更明顯。高效減水劑對(duì)水泥更有選擇性,不同水泥其減水率的相差較大,水泥礦物組成、摻和料、調(diào)凝劑、堿含量、細(xì)度等都將影響減水劑的使用效果,如摻有硬石膏的水泥,對(duì)于某些摻減水劑的混凝土將產(chǎn)生速硬或使混凝土初凝時(shí)間大大縮短,其中萘系減水劑影響較小,糖蜜類(lèi)會(huì)引起速硬,木鈣類(lèi)會(huì)使初凝時(shí)間延長(zhǎng)。因此,同一種減水劑在相同的摻量下,往往因水泥不同而使用效果明顯不同,或同一種減水劑,在不同水泥中為了達(dá)到相同的減水增強(qiáng)效果,減水劑的摻量明顯不同。在某些水泥中,有的減水劑會(huì)引起異常凝結(jié)現(xiàn)象。為此,當(dāng)水泥可供選擇時(shí),應(yīng)選用對(duì)減水劑較為適應(yīng)的水泥,提高減水劑的使用效果。當(dāng)減水劑可供選擇時(shí),應(yīng)選擇施工用水泥較為適用的減水劑,為使減水劑發(fā)揮更好效果,在使用前,應(yīng)結(jié)合工程進(jìn)行水泥選擇試驗(yàn)。每種外加劑都有適宜的摻量,即使同一種外加劑,不同的用途有不同的適宜的摻量。摻量過(guò)大,不僅在經(jīng)濟(jì)上不合理,而且可能造成質(zhì)量事故。
混凝土配合比是進(jìn)行生產(chǎn)的依據(jù),直接關(guān)系到混凝土的性能和生產(chǎn)成本,是混凝土質(zhì)量控制的核心部分?;炷恋呐浜媳仍O(shè)計(jì),應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)、混凝土的耐久性,及工程的結(jié)構(gòu)部位、運(yùn)輸距離、施工方式等來(lái)確定原材料的品種、規(guī)格及拌和物的坍落度等性能?;炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)一般依據(jù)GB/T55-2000《普通混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范》中所闡述的鮑羅米公式進(jìn)行,以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB50204 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》,并結(jié)合試配確定決定最佳配合比。而現(xiàn)代混凝土的設(shè)計(jì)已在追求耐久性的設(shè)計(jì),最經(jīng)濟(jì)的優(yōu)化。同一條配合比在相同強(qiáng)度等級(jí)、不同的澆筑部位和施工方法并不完全適用,甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的后果。如一般的泵送混凝土配合比,其為了可泵性一般都為富漿混凝土,但若此配合比用在樁基、立柱或路面等部位時(shí),因漿量較多,容易在混凝土表面形成浮漿層,影響澆筑物質(zhì)量。
故混凝土配合比的設(shè)計(jì)要從澆筑物和施工方法兩方面需求出發(fā),按最大級(jí)配密實(shí)度來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì),在滿足施工條件的情況下盡量減少砂漿量,在混凝土粘性不足以影響施工的情況下,盡量減少用水量,用減水劑調(diào)節(jié)混凝土流動(dòng)性,這樣既可減少浮漿層,又可減少混凝土塑性收縮,這就需通過(guò)大量的試配來(lái)驗(yàn)證。而配合比在生產(chǎn)應(yīng)用中亦要根據(jù)原材料的變化、天氣情況、施工情況等進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
混凝土的運(yùn)輸,特別是對(duì)預(yù)拌混凝土的運(yùn)輸,因?yàn)榛炷翉念A(yù)拌完成后到澆筑現(xiàn)場(chǎng)有一定的距離,而這段運(yùn)輸時(shí)間往往是控制混凝土塌落度和易性的關(guān)健,同樣其亦受一定的隱患因素制約,高溫天氣混凝土攪拌車(chē)尾部的混凝土水份蒸發(fā)較快。容易給人造成錯(cuò)覺(jué)混凝土塌落度損失大;雨水天氣,混凝土攪拌車(chē)尾部的混凝土水份較大,容易產(chǎn)生離析。此外,攪拌車(chē)車(chē)鼓轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢,亦對(duì)混凝土有影響。車(chē)鼓轉(zhuǎn)得快,混凝土在運(yùn)輸過(guò)程中被攪拌加劇,分子因磨擦產(chǎn)生的熱運(yùn)動(dòng)亦加劇,水分子碰撞水泥顆粒機(jī)會(huì)增大,水化程度加大,混凝土塌落度損失增大,和易性變差快;車(chē)鼓轉(zhuǎn)得慢,甚至停轉(zhuǎn),混凝土容易受行車(chē)的顛簸,而產(chǎn)生漿石分離,沉降等不良現(xiàn)象。
故在混凝土運(yùn)輸過(guò)程中,車(chē)鼓保持在每分鐘約六轉(zhuǎn),并到工地后保持?jǐn)嚢柢?chē)高速轉(zhuǎn)動(dòng)四至五分鐘,以使混凝土澆筑前充分再次混和均勻。如遇塌落度有所損失,可后摻一定的外加劑以達(dá)到理想效果。
混凝土交付澆筑后的養(yǎng)護(hù)問(wèn)題,亦是影響混凝土澆筑物質(zhì)量的因素之一?;炷翉纳a(chǎn)、施工、養(yǎng)護(hù)、硬化是一系列的過(guò)程。
隨著混凝土施工技術(shù)的發(fā)展,混凝土施工質(zhì)量全過(guò)程控制的觀點(diǎn)已被普遍接受,混凝土溫度保護(hù)與養(yǎng)護(hù)作為混凝土澆筑過(guò)程很重要的程序和環(huán)節(jié),也應(yīng)有好的設(shè)計(jì)和施工,并且每一環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制都應(yīng)落到實(shí)處。
混凝土養(yǎng)護(hù)措施主要有噴霧和流水養(yǎng)護(hù):表面上空形成一層霧狀隔熱層,使表面混凝土在澆筑過(guò)程中減少陽(yáng)光直射強(qiáng)度,降低表面環(huán)境溫度,對(duì)減少混凝土在澆筑振搗過(guò)程中溫度回升有較好效果;表面流水養(yǎng)護(hù)可使混凝土早期最高溫度降低1.5℃左右,但因澆筑表面一般平整度較差,表面難以做到全部有流水,同時(shí)對(duì)相鄰施工段混凝土施工有較大干擾,故而實(shí)施時(shí)有一定難度。
混凝土表面保護(hù)則以表面保溫保濕為主。引起混凝土表面裂縫的原因是干縮和溫度應(yīng)力。干縮引起表面裂縫一般僅數(shù)厘米深度,主要靠養(yǎng)護(hù)解決。引起表面拉應(yīng)力的溫度因素有:氣溫變化、水化熱和初始溫差。氣溫變化主要有:氣溫驟降、氣溫年變化和日變化,特別是混凝土澆筑初期內(nèi)部溫度較高時(shí)尤應(yīng)注意表面保護(hù)。在混凝土表面覆蓋塑料薄膜或濕麻包袋等,緊貼混凝土表面起到隔溫效果,是防止表面裂縫的最有效措施。
由上述可知,橋涵砼質(zhì)量的好與壞,在不同階段都受制于不同的因素,例如在原材料質(zhì)量控制階段,在配合比設(shè)計(jì)階段,在攪拌運(yùn)輸階段……等等,都有著相應(yīng)的影響,因此,在熟悉各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)砼質(zhì)量所產(chǎn)生的影響后,我們才能在施工生產(chǎn)中有針對(duì)性、有目的性地對(duì)可能存在的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)防、進(jìn)行控制,只有這樣,才能做到真正意義上的科學(xué)管理,達(dá)到有效控制的目的,從而確保橋涵砼質(zhì)量的內(nèi)外品質(zhì)。
[1]高強(qiáng)度砼施工技術(shù)與質(zhì)量控制——淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)2004.
[2]普通砼預(yù)制梁板外觀質(zhì)量缺陷防治與砼質(zhì)量控制——科學(xué)之友2007.
[3]防水砼質(zhì)量控制措施——《甘肅科技縱橫》2005年05期.