葉紅兵
在我國基礎(chǔ)設(shè)施和工業(yè)與民用建筑中,混凝土是用途最廣、用量最大的建筑材料之一,隨著我國建筑事業(yè)的發(fā)展,今后混凝土的用量還會(huì)不斷增加,混凝土的質(zhì)量直接關(guān)系到工程的質(zhì)量、結(jié)構(gòu)物的安全和使用壽命。當(dāng)前我國相當(dāng)多的混凝土工程存在質(zhì)量問題,全國惡性工程事故不斷,而尚未暴露出來的質(zhì)量隱患更是令人擔(dān)憂。建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的目標(biāo)使用期一般都在50年以上,如果對(duì)混凝土質(zhì)量不加以控制,一旦出現(xiàn)問題,將會(huì)造成無法估量的損失。要想控制混凝土的質(zhì)量,首先要對(duì)混凝土的工作性能有一個(gè)基本認(rèn)識(shí),混凝土拌和物通常具有良好的和易性、不離析、不泌水。優(yōu)質(zhì)的混凝土必須具備三個(gè)條件:強(qiáng)度合格、耐久性好、經(jīng)濟(jì)適用。在以往的混凝土配合比設(shè)計(jì)中,主要考慮的是強(qiáng)度指標(biāo);對(duì)耐久性考慮較少。高性能混凝土以高工作性、高強(qiáng)度、高耐久性為特征,區(qū)別于普通混凝土。降低混凝土拌和物的用水量;采用低水膠比是提高混凝土耐久性的關(guān)鍵。
通常為了確保混凝土質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求,應(yīng)該從原材料、配合比、混凝土的生產(chǎn)及運(yùn)輸管理、混凝土澆筑現(xiàn)場(chǎng)管理、混凝土的養(yǎng)護(hù)等方面對(duì)其質(zhì)量加以控制,這幾方面往往是存在影響因素最多的地方,針對(duì)以上幾點(diǎn)我來具體談?wù)勅绾渭右钥刂啤?/p>
混凝土的主要原材料為水泥、砂、石、摻合料、外加劑、水。它們質(zhì)量的好壞,直接影響到混凝土的質(zhì)量,混凝土因材料選用不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量缺陷或裂縫,材料選配不當(dāng)?shù)某R娨蛩赜兴噙^期或品種選用不當(dāng);混凝土配比不良;水泥、骨料含有過量有害物質(zhì);水泥水化熱過高;外加劑使用不當(dāng)?shù)鹊?。其中骨料中含過量雜質(zhì)最為普遍?;炷临|(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。所以對(duì)材料的選擇應(yīng)該是嚴(yán)格而慎重的。
1)水泥:應(yīng)選擇質(zhì)量穩(wěn)定、信譽(yù)高的企業(yè)生產(chǎn)的水泥,嚴(yán)禁使用質(zhì)量不穩(wěn)定的水泥。應(yīng)建立嚴(yán)格的水泥試驗(yàn)制度,凡進(jìn)場(chǎng)水泥應(yīng)對(duì)其品種、強(qiáng)度等級(jí)、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間和體積安定性進(jìn)行試驗(yàn)并做好留樣。同時(shí)必須出具廠家提供的合格證和試驗(yàn)報(bào)告單,對(duì)儲(chǔ)存期超過三個(gè)月或?qū)|(zhì)量有懷疑的水泥,應(yīng)進(jìn)行復(fù)檢。水泥的儲(chǔ)存應(yīng)按品種、強(qiáng)度等級(jí)分倉儲(chǔ)存,儲(chǔ)存期不應(yīng)超過三個(gè)月,執(zhí)行先到先用的原則。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),因此應(yīng)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。要想控制好混凝土的質(zhì)量,首先要抓好水泥的質(zhì)量。2)砂:宜選用潔凈、堅(jiān)硬、級(jí)配良好的河砂或海砂,其細(xì)度模數(shù)Mx=2.3~3.0的中粗砂,含泥量不大于1%,其技術(shù)要求應(yīng)符合JGJ 52-1992普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法的規(guī)定。3)石:碎石的技術(shù)要求應(yīng)符合JGJ 53-1992普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法,采用機(jī)軋碎石;碎石強(qiáng)度:壓碎值小于25%,含泥量應(yīng)小于1%,針片狀顆粒含量應(yīng)小于15%,碎石的顆粒級(jí)配應(yīng)符合規(guī)范要求。4)水:凡能飲用的水均可作為混凝土拌和用水。5)摻合料:由于在混凝土中摻加適量的粉煤灰,能夠改善混凝土的和易性和可泵性,降低水化熱,提高混凝土的后期強(qiáng)度,節(jié)約水泥和提高經(jīng)濟(jì)效益,因此,對(duì)粉煤灰的質(zhì)量控制也是混凝土質(zhì)量的一個(gè)重要方面,摻用的粉煤灰應(yīng)符合JGJ28-86粉煤灰在混凝土和砂漿中應(yīng)用技術(shù)規(guī)程的規(guī)定,應(yīng)該要求廠家提供粉煤灰的試驗(yàn)報(bào)告和對(duì)粉煤灰的細(xì)度、需水量的抽樣檢驗(yàn)報(bào)告,其摻量經(jīng)過試驗(yàn)后確定。6)外加劑:根據(jù)需要可選用減水劑、早強(qiáng)劑、促凝劑、膨脹劑等;其技術(shù)要求應(yīng)符合GB 8076-1997混凝土外加劑和GB 8077-87混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗(yàn)方法的規(guī)定,并應(yīng)具有質(zhì)量保證書。外加劑的摻量及水泥的適應(yīng)性應(yīng)符合GBJ 119混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范。進(jìn)廠的所有原材料必須按品種、規(guī)格分別存放,嚴(yán)禁混放混用,并應(yīng)定期進(jìn)行檢查。
這里所說的配合比包括理論配合比和施工配合比,現(xiàn)代配合比的設(shè)計(jì)已在追求耐久性的設(shè)計(jì),最經(jīng)濟(jì)的優(yōu)化。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?;炷僚浜媳仍O(shè)計(jì),必須滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度和耐久性要求,還應(yīng)考慮施工的結(jié)構(gòu)物部位、運(yùn)輸距離、運(yùn)輸時(shí)間、氣溫高低、施工方式及在運(yùn)輸、泵送過程中坍落度的損失等因素來確定原材料的品種、規(guī)格及拌和物的坍落度等性能,在完成配比設(shè)計(jì)之后,應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的級(jí)配試驗(yàn),通過試驗(yàn)確定混凝土生產(chǎn)的配比,在運(yùn)輸距離、交通狀況的影響下,參考混凝土的初凝時(shí)間考慮是否需摻加緩凝劑,調(diào)整配比設(shè)計(jì)。
1)在混凝土的生產(chǎn)過程中,為了控制混凝土的質(zhì)量,應(yīng)嚴(yán)格按配合比施工,必須保證計(jì)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確性,這就要求攪拌站定期對(duì)計(jì)量裝置進(jìn)行標(biāo)定。誤差范圍一般控制在:水泥、粉煤灰、外加劑、水的稱量誤差不超過1%,砂、石不超過2%;每班攪拌第一盤混凝土?xí)r,攪拌筒應(yīng)加水濕潤,再按配合比增加水泥用量10%;同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土的攪拌時(shí)間(自全部材料加入至混凝土開始卸料止),確?;炷翑嚢钑r(shí)間不低于60 s;混凝土攪拌的投料順序?yàn)?砂、水泥、粉煤灰、石子、水、外加劑溶液。
2)溫度也是影響混凝土質(zhì)量的一個(gè)重要因素,在冬季施工時(shí)應(yīng)對(duì)混凝土用水、砂、石等原材料進(jìn)行加溫處理,混凝土的溫度要控制在35℃以內(nèi),攪拌時(shí)要先投入砂石和水拌和,不得將水泥與熱水直接攪拌,以免產(chǎn)生假凝,攪拌時(shí)間比常溫季節(jié)延長50%以上;在夏季施工時(shí)應(yīng)對(duì)攪拌車攪拌筒進(jìn)行覆蓋并加水濕潤,防止混凝土運(yùn)輸過程中水分蒸發(fā)過快導(dǎo)致坍落度損失過大。
3)加強(qiáng)對(duì)混凝土運(yùn)輸?shù)墓芾?。建立收發(fā)制度,出車時(shí)由攪拌站開發(fā)料單,發(fā)料單應(yīng)標(biāo)明收料單位、地址、工程名稱、發(fā)車時(shí)間、強(qiáng)度等級(jí),澆筑現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)派專人對(duì)料單進(jìn)行驗(yàn)收,每到一車,都要檢查料單內(nèi)容,防止混凝土車誤送或超過初凝時(shí)間到達(dá)工地,運(yùn)輸車自裝料至卸料,攪拌筒必須一直轉(zhuǎn)動(dòng),并應(yīng)嚴(yán)禁向攪拌筒隨意加水,攪拌運(yùn)輸車每運(yùn)輸一次應(yīng)沖洗一次攪拌筒,裝料前須倒凈攪拌筒內(nèi)積水,防止影響混凝土水灰比。
在混凝土澆筑前,應(yīng)考慮工程和施工場(chǎng)地的特點(diǎn),根據(jù)攪拌車的容量、運(yùn)輸距離、混凝土的初凝時(shí)間來計(jì)算攪拌車需用數(shù)量,以保證混凝土澆筑的連續(xù)性。如果是泵送混凝土?xí)r,混凝土輸送前應(yīng)用相同級(jí)配的水泥砂漿潤滑輸送管,潤滑用的水泥砂漿應(yīng)分散布置,不得集中澆筑在同一處,混凝土在澆搗過程中,應(yīng)經(jīng)常抽測(cè)混凝土坍落度,規(guī)范規(guī)定混凝土坍落度的允許誤差為±30 mm,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)抽測(cè)的坍落度如大于設(shè)計(jì)級(jí)配的上限值,應(yīng)堅(jiān)決予以退回,低于設(shè)計(jì)級(jí)配下限值,可在現(xiàn)場(chǎng)施工員的指揮下,向攪拌車內(nèi)加適量減水劑,快速攪拌2 min,方可使用,現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁向攪拌車或泵車任意加水,一經(jīng)發(fā)現(xiàn),則應(yīng)嚴(yán)肅處理?;炷猎噳K應(yīng)按規(guī)范要求留設(shè),并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù),為配合現(xiàn)場(chǎng)管理,攪拌站應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置管理人員,以便處理混凝土輸送中出現(xiàn)的問題,及時(shí)把工程進(jìn)展情況、現(xiàn)場(chǎng)混凝土坍落度檢測(cè)情況與攪拌站聯(lián)系,確?;炷恋恼]斔?。混凝土在泵送過程中宜保持連續(xù),一旦發(fā)生突發(fā)事件(運(yùn)輸中斷、機(jī)器故障等)造成泵送中斷時(shí),混凝土澆筑現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)立即采取措施,混凝土泵每隔4 min~5 min開泵一次,每次正反泵各推動(dòng)兩個(gè)沖程,料斗內(nèi)攪拌器也應(yīng)攪拌3轉(zhuǎn)~4轉(zhuǎn),使混凝土處于流塑性狀態(tài),反之輸送管內(nèi)混凝土離析或凝結(jié),同時(shí)做好混凝土澆筑現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)施工縫的合理留設(shè),在氣溫較高進(jìn)行施工時(shí),為防止坍落度損失,泵的受料斗和輸送管線宜用濕麻袋或草包覆蓋,并經(jīng)常澆水降溫。
混凝土澆筑后的養(yǎng)護(hù)問題,亦是影響混凝土澆筑物質(zhì)量的因素之一?;炷辽a(chǎn)、施工、養(yǎng)護(hù)、硬化是一系列的過程。
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程中減少陽光直射強(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。
作為一名有責(zé)任的工程技術(shù)人員,應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到混凝土質(zhì)量的重要性,我們應(yīng)該對(duì)混凝土的質(zhì)量進(jìn)行事前控制,否則一旦出現(xiàn)質(zhì)量事故,不僅耽誤工期,還會(huì)影響建筑物的使用壽命,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,甚至危及人民的生命、財(cái)產(chǎn)安全。如果在生產(chǎn)過程中對(duì)混凝土質(zhì)量不夠重視,將會(huì)帶來巨大的代價(jià)。為了避免這些不必要的損失,我們應(yīng)該不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí),對(duì)混凝土的性能和工作原理進(jìn)行深入研究,并把經(jīng)驗(yàn)總結(jié)用于實(shí)際生產(chǎn)中。
[1] 張 巖.淺談混凝土結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量控制要點(diǎn)[J].山西建筑,2010,36(9):222-223.