胡 濤
為了保證青藏鐵路的安全運營,適應青藏高原氣候多變、凍融循環(huán)頻繁等外界不良環(huán)境,施工中將低溫早強耐久性混凝土用于青藏鐵路結構工程,經(jīng)過實踐證明,效果顯著。因此,低溫早強混凝土將在今后的工程建設中廣泛推廣應用。
低溫混凝土是指養(yǎng)生溫度在-5℃~5℃,摻加低溫早強高性能外加劑的混凝土,它是由亞硝酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽、氯鹽或以這些鹽類為防凍組分,與早強、減水、引氣、阻銹等組分復合配制的混凝土,在工藝上它主要采用復合防凍劑,采用原材料加熱和澆筑后的混凝土表面做防護性的簡單覆蓋,使混凝土在溫度較低養(yǎng)護期間硬化,并在規(guī)定的時間內(nèi)達到一定的強度。該種混凝土材料除了具有良好的低溫早強性能外,還必須具有優(yōu)越的抗凍融破壞,抗堿骨料反應破壞,耐硫酸鹽和鎂鹽腐蝕破壞,抗氯離子侵蝕以及抗風蝕破壞能力,該耐久混凝土從材料的選擇、拌制過程的控制、混凝土的澆筑、養(yǎng)護、拆模等方面均有特殊的要求。
1)水泥的選擇。我單位在施工時選用的是青海昆侖山水泥有限公司生產(chǎn)的昆侖山牌P.O32.5R水泥。2)細骨料的選擇。我單位在施工時選用北麓河砂場的中砂,該中砂經(jīng)檢測,各項指標均符合要求。3)粗骨料的選擇。我單位在施工時選用北麓河石場的卵石,該卵石經(jīng)檢測,各項指標均符合要求。4)施工用水的選擇。攪拌和養(yǎng)護混凝土用水宜選用飲用水。當采用其他來源的水攪拌混凝土時,混凝土用水所含有害物質(zhì)的量不得超過有關規(guī)定。5)外加劑的選擇。外加劑應選用具有早強、減水、防凍、引氣、能細化孔結構等功能的復合型產(chǎn)品,不宜選用液體類產(chǎn)品。
1)耐久混凝土的拌和必須采用集中拌和,集中供應,禁止分散拌和。2)混凝土應采用具有自動計量上料系統(tǒng)強制式攪拌機。干硬性混凝土攪拌時間不宜少于1.5 min,塑性混凝土攪拌時間不宜少于2 min,也不宜超過5 min。3)外加劑摻量必須準確。4)混凝土的水灰比和水泥用量應符合《青藏鐵路高原多年凍土區(qū)混凝土耐久性技術條件》的有關規(guī)定。5)水及骨料應按熱工計算公式進行熱工計算,和實際試拌確定滿足混凝土澆筑需要的加熱溫度。6)拌制設備宜設在溫度不低于10℃的暖棚內(nèi)?;炷恋臄嚢钑r間宜較常溫施工延長50%。7)混凝土拌合物的出機溫度應保證其入模溫度控制在5℃左右。
1)混凝土的運輸容器應有保溫措施,運輸時間應縮短,并減少中間倒運。2)運輸設備的內(nèi)壁應平整光滑,不吸水,不漏水,并應經(jīng)常清除粘附的混凝土。3)用混凝土罐車運輸混凝土時,宜以2 r/min~4 r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動,卸料前應以常速再次攪拌。4)混凝土運輸允許延續(xù)時間根據(jù)出倉溫度的不同而有所不同,當出倉溫度不小于15℃時,運輸允許延續(xù)時間為30 min,當出倉溫度在10℃~14℃時,運輸允許延續(xù)時間為45 min,當出倉溫度不小于10℃時,運輸允許延續(xù)時間為75 min。
1)混凝土澆筑前,應將模板及鋼筋上的冰雪和污垢清掃干凈,不宜將冰雪直接融化。2)混凝土運至澆筑地點應盡快澆筑,減少熱損失,當混凝土因凝結而降低流動性后,不得二次加水拌和使用。3)混凝土采用機械振搗并分層連續(xù)澆筑,分層厚度不得大于30 cm。4)澆筑對凍土層有直接影響的混凝土結構時,混凝土的入模溫度宜控制在2℃~5℃,澆筑在低溫下養(yǎng)護且不與凍土層直接接觸的混凝土結構時,混凝土的入模溫度宜控制在5℃~10℃。
1)混凝土澆筑后,應及時覆蓋,進行保溫、保濕養(yǎng)護。2)嚴格控制混凝土的養(yǎng)護溫度不低于同外加劑規(guī)定的最低使用溫度,當環(huán)境溫度低于-5℃時,應采取臨時保溫養(yǎng)護措施,直至混凝土強度達到臨界抗凍,并不得對混凝土灑水養(yǎng)護。3)混凝土澆筑過程中及澆筑完畢后,應注意防寒,具體措施應按熱工計算公式進行計算后確定,結構的邊棱隅角,應加強覆蓋保溫。4)混凝土結構拆模后,應迅速采用塑料布將剛露出的混凝土表層覆蓋,并且保證塑料布內(nèi)具有凝結水,養(yǎng)護時間不得少于14 d。5)混凝土拆模時的強度必須達到臨界抗凍強度以上,且其表面及棱角不因拆模而受損,方可拆除。6)拆模宜按立模順序逆向進行,不得損傷混凝土,并減少模板受損。
1)核查外加劑使用條件和摻量。2)測定拌合物的出機溫度及坍落度。3)混凝土澆筑后的溫度,3 d內(nèi),每2 h測一次,3 d后,4 h測一次,測溫點布置在溫度最高和最低處,溫度計應在測孔放置3 h~4 h,混凝土外部的氣溫和接觸物溫度也應同時測量。4)攪拌站每生產(chǎn)50 m3耐久混凝土,按規(guī)定對其泌水率、坍落度、含氣量進行抽檢,保證每批混凝土的拌制質(zhì)量符合要求。5)對特大橋、大橋、中橋、小橋按要求分部位進行抽檢,及時送總指耐久混凝土試驗中心進行驗證。
表1 質(zhì)量檢驗標準及檢驗方法
1)混凝土表面龜裂現(xiàn)象嚴重?;炷帘砻纨斄熏F(xiàn)象是整個混凝土工程的質(zhì)量通病,高原上混凝土龜裂現(xiàn)象尤為嚴重。防止和預防此類現(xiàn)象的主要措施有:加大養(yǎng)護力度。在混凝土澆筑完成后,及時用塑料布密貼混凝土表面用于保水,再用一層棉氈包裹用于保溫,再用一層有色塑料布包裹。在氣溫較高時要適當對塑料布內(nèi)進行補水。在養(yǎng)護兩個月之后,將混凝土外露面用MF-1500-Ⅱ型保濕養(yǎng)護液均勻涂抹。實踐證明,該種養(yǎng)護方法較為實用,有效的防止了裂紋的出現(xiàn)及發(fā)展。2)抗凍融次數(shù)不夠。出現(xiàn)這種情況的主要原因是外加劑的摻量不合適。外加劑具有引氣、減水的作用,引入的氣泡能有效的降低泌水 形成封閉氣孔提高抗凍性。該外加劑減水的作用能保證減少多余的水分留在混凝土中,從而提高密實度,也就提高了抗凍性能。
具體的檢驗項目及檢驗方法詳見表1。
針對青藏高原惡劣的自然環(huán)境,施工時,采用了低溫早強耐久性混凝土,由于該耐久混凝土質(zhì)量檢測周期長,難以作為過程控制手段的特點,因此,需要將耐久混凝土施工過程類比隱蔽工程質(zhì)量控制模式進行控制管理,用規(guī)范的施工工藝及檢測控制制度,保證耐久混凝土施工過程的規(guī)范化,從而實現(xiàn)以耐久混凝土目標管理控制耐久混凝土質(zhì)量的目的。為了建設一條高標準、高質(zhì)量的鐵路,在施工時牢固樹立質(zhì)量重于泰山的觀念,嚴格按照有關的設計規(guī)范和相關的管理措施進行施工。在日常的混凝土施工中,不斷完善低溫早強耐久性混凝土的施工工藝,為以后同類地區(qū)的施工增加一些可借鑒經(jīng)驗。
[1] 王兵屯.淺析混凝土質(zhì)量控制[J].山西建筑,2008,34(5):244-245.