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        摻合引氣劑的防水混凝土常見質(zhì)量問題分析

        2013-11-08 08:20:32劉淳樸
        黑龍江水利科技 2013年2期
        關(guān)鍵詞:混凝土質(zhì)量施工

        劉淳樸

        (黑龍江省隆業(yè)水利水電工程建設(shè)有限公司,哈爾濱150081)

        防水混凝土是以調(diào)整混凝土的配合比、改善骨料級配、摻加外加劑或采用特種水泥等方法提高自身的密實性、憎水性、抗?jié)B性,使其滿足抗?jié)B壓力>0.60 MPa的不透水混凝土。其中使用引氣劑做外加劑的防水混凝土目前廣泛地應(yīng)用于我國北方的地下防水工程、地下建筑、水池、水塔、水廠、機場等工程,效果很好。但在施工過程中也出現(xiàn)強度降低幅度大、抗?jié)B性能不穩(wěn)定等質(zhì)量問題,施工人員要嚴格進行施工質(zhì)量控制,防止事故的發(fā)生。

        1 強度降低幅度大

        1.1 質(zhì)量問題

        摻和引氣劑的防水混凝土,由于引氣劑產(chǎn)生許多微小氣泡,所以其強度一般都會有不同程度的降低,這是非常正常的。但是,如果摻引氣劑防水混凝土標準養(yǎng)護28 d的強度,比相同配合比的基準混凝土28 d標準養(yǎng)護的強度降低幅度超過25%時,就應(yīng)該查明強度降低的原因,及時予以糾正。

        1.2 原因分析

        1)混凝土配合比設(shè)計有誤,使用的水泥強度等級不足;水泥過期、受潮或結(jié)塊,強度大幅度下降;砂石的含泥量和泥塊含量嚴重超標,使混凝土強度降低;不能及時養(yǎng)護或養(yǎng)護條件不滿足,造成早期脫水。

        2)引氣劑制備質(zhì)量不好,或者摻量不當或失控,或計量有誤。實踐證明[1]:混凝土中的含氣量每增加1%,28 d的強度會下降3% ~5%。

        1.3 防治措施

        1)認真搞好混凝土配合比設(shè)計,選用滿足強度要求的水泥強度等級;對進場水泥應(yīng)妥善保管,堆放高度不得超過10袋,不得使水泥儲存期過長,不得使水泥受潮、結(jié)塊。

        2)砂石材料的質(zhì)量應(yīng)符合國家有關(guān)標準要求,砂石的含泥量和泥塊含量不得超過規(guī)定,凡是超過者必須用水沖洗合格后才能使用。

        3)引氣劑的配制應(yīng)按一定要求程序進行,不準違背正確的操作程序。

        4)引氣劑的適宜摻量應(yīng)由試驗確定,不可單純套用施工經(jīng)驗摻量。如果摻量過少,氣泡大而少,在混凝土中分布不均勻;如果摻量過大,雖然有助于提高混凝土的抗?jié)B性能,但強度降低幅度加大。工程實踐證明[2]:當混凝土的含氣量為3% ~6%時,混凝土的熱聚物約為0.01%,混凝土的表現(xiàn)密度降低≤6%,強度降低幅度≤25%,且抗?jié)B性能較佳。當含氣量超過上述范圍時,其有利的方面降低,不利的方向反而上升。按照有關(guān)規(guī)定,引氣劑防水混凝土的含氣量不宜超過表1的規(guī)定。

        表1 摻引氣劑防水混凝土的含氣量

        5)嚴格控制混凝土的水灰比。水灰比不能過大,一般以控制在0.5~0.6,最大不宜超過0.65。水泥用量一般為 250~300 kg/m3,最小水泥用量≥250 kg/m3。

        6)引氣劑防水混凝土的配合比由試驗確定。砂率宜控制在28%~35%。摻加引氣劑的混凝土拌和物的攪拌時間,一般宜控制在3~5 min。攪拌時間適當,不僅引氣量增大,和易性良好,而且能有助于達到預(yù)期的強度要求和提高抗?jié)B性能。

        7)混凝土拌和物從攪拌機出料到澆筑的停留時間不宜過長。其允許停留時間應(yīng)嚴格掌握,應(yīng)在攪拌機出料口取樣,進行混凝土拌和物的和易性(坍落度)和含氣量的檢驗,使其控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。

        8)引氣劑如果發(fā)生絮凝或沉淀現(xiàn)象,應(yīng)加熱使其溶解后才可使用。引氣劑應(yīng)以溶液摻入混凝土拌和物水中使用,溶液中的水量應(yīng)從拌和水中扣除。不允許將引氣劑直接加入攪拌機內(nèi),以免因氣泡集中而影響混凝土的質(zhì)量。

        9)當配制引氣劑的防水混凝土的材料有變動時,如水泥品種、水泥強度等級、砂子的細度模數(shù)和粗骨料最大粒徑等發(fā)生變動,或施工條件有變化時,應(yīng)及時通過試驗調(diào)整引氣劑的摻量。

        2 抗?jié)B性能不穩(wěn)定

        2.1 質(zhì)量問題

        引氣劑防水混凝土在澆筑中,留取的混凝土試塊,前后抗?jié)B檢驗結(jié)果相差較大,并且有較大波動,很不穩(wěn)定。

        2.2 原因分析

        1)所用水泥廠家批號不同、品種不同、性能不同,其強度和礦物組成有較大差異,或者水泥的儲存、保管條件差別較大,造成前后使用的水泥品質(zhì)發(fā)生較大變動,嚴重影響混凝土的抗?jié)B性能和其他性能。

        2)砂石材料分批進場,材料品質(zhì)不一,如級配、含泥量、泥塊含量等,有較大差異,砂子的細度模數(shù)變化較大。在配制混凝土時,不能按規(guī)定測定砂子含水率,用水量不及時調(diào)整,造成混凝土水灰比不同,其強度和其他性能也不相同。

        3)在配制混凝土時,計量不準或失控,水箱自控裝置失靈,組成材料不符合設(shè)計要求;或者用體積比代替質(zhì)量比,用坍落度控制用水量,致使用水量、水灰比和配合比等都失控,混凝土的強度和抗?jié)B性能根本無法保證。

        4)在混凝土整個的施工過程中,技術(shù)交底不認真,施工管理不嚴格,致使混凝土配料不準確、攪拌不均勻、澆筑不得當、振搗不密實、養(yǎng)護不及時,防水混凝土的防水性能根本不能實現(xiàn)。

        5)混凝土施工中試件取樣缺乏代表性,成型制作未按規(guī)定操作程序進行。養(yǎng)護工作隨意性大,這就必然影響混凝土抗?jié)B性能的穩(wěn)定性。

        6)由于在抗?jié)B性能的試驗過程中,試驗人員責任心不強、技術(shù)不熟練,或中途發(fā)生停電、反復(fù)打壓以及計算有誤等問題,也會影響到抗?jié)B試驗的結(jié)果準確。

        7)引氣劑計量不準確,或者前后配制時的引氣劑質(zhì)量不相同,或者儲存保管不當,或者有變質(zhì)現(xiàn)象。

        8)施工期間環(huán)境溫度變化大,養(yǎng)護條件有較大差導(dǎo),對引氣劑防水混凝土的含氣量和抗?jié)B性能均影響很大。在<5℃條件下養(yǎng)護的引氣劑防水混凝土,幾乎會完全失去抗?jié)B能力。

        9)如果混凝土拌和物在澆筑中停留的時間不同,其含氣量的損失也不同,混凝土的抗?jié)B性能就會有較大的差異。

        2.3 防治措施

        1)不同品種水泥不能混用,要盡可能使用同一廠家、同一批號、同一強度等級的水泥配制防水混凝土。過期、受潮、結(jié)塊的水泥不能使用,水泥的稱量誤差不得超過規(guī)定,水泥進場應(yīng)有出廠合格證和進場復(fù)檢證明。在正式配制防水混凝土前,對所用的水泥還應(yīng)再次進行復(fù)檢。

        2)砂石材料盡可能做到一次性進場。對于每次分批進場的砂石,應(yīng)對其粒徑、級配、含泥量和泥塊含量等技術(shù)指標進行復(fù)檢,符合防水混凝土配制標準要求的才能使用。在進行混凝土配制中,應(yīng)對砂石的質(zhì)量標準、級配、粒徑等進行抽查,稱量誤差不得超過規(guī)范要求。砂石混合級配應(yīng)按要求的范圍控制。

        3)砂石中的含水率一般每天測定1~2次,天氣突變時(如雨天或高溫天氣)應(yīng)隨時進行測定,以便及時調(diào)整混凝土的配合比。絕對不允許用體積比代替質(zhì)量比,用混凝土的坍落度控制用水量。

        4)加強施工管理,嚴格施工紀律,把技術(shù)交底工作落實到位。真正做到不符合設(shè)計要求、不合格、無合格證、復(fù)檢不合格的材料不進場、不使用;實行混凝土的坍落度控制用水量。

        5)抗?jié)B試件的取樣和制作,應(yīng)由專職質(zhì)檢人員、監(jiān)理人員現(xiàn)場見證、監(jiān)督,以增強試件的代表性和真實性。在試驗過程中應(yīng)保證試驗條件可靠、滿足。

        6)對于重要的防水工程,防水混凝土的組成材料、骨料級配、水泥和外加劑性能、配合比設(shè)計、強度、抗?jié)B性能等,均應(yīng)勻通過試驗進行驗證,以確保防水工程的質(zhì)量。

        7)嚴格按照配方和制作程序配制引氣劑。在配制時,松香皂化值一定要實測,不可隨意估定。在確定引氣劑摻量時,應(yīng)考慮到施工中含氣量的損失以及施工環(huán)境溫度的驟然變化對抗?jié)B性能的影響。

        8)引氣劑防水混凝土的水灰比大小,首先應(yīng)服從抗?jié)B性能的需要。水灰比不僅決定著混凝土內(nèi)毛細管網(wǎng)的數(shù)量和大小,而且對新形成的氣泡數(shù)量和質(zhì)量也有很大影響。水灰比在某一適宜的范圍內(nèi),混凝土可獲得適宜的含氣量和較高的抗?jié)B性。表2所列為引氣劑防水混凝土水灰比與抗?jié)B性的關(guān)系[3],供試驗選擇配合比時參考。

        表2 引氣劑防水混凝土水灰比與抗?jié)B性的關(guān)系

        9)砂子細度對氣泡的生成有一定影響。細砂可獲得細小而均勻的氣泡,對混凝土的抗?jié)B性能有利;中砂配制的混凝土物理力學(xué)性能較好;而粗砂制成的混凝土生成的氣泡較大,且分布也不均勻,抗?jié)B性能較差。因此,配制引氣劑防水混凝土一般宜采用中砂或細砂,以細度模數(shù)為2.6左右的砂子為最適宜。

        10)為使引氣劑防水混凝土獲得較高的抗?jié)B性能和較好的穩(wěn)定性,在進行配制時應(yīng)遵循表3中的要求[4]。

        表3 引氣劑防水混凝土的配制要求

        11)在試驗確定防水混凝土配合比及引氣劑摻量時,應(yīng)充分考慮到混凝土拌和物在運輸、振搗、停留等施工過程中含氣量的損失。

        12)引氣劑防水混凝土宜采用機械攪拌,投料順序與普通混凝土基本相同,但引氣劑應(yīng)預(yù)先加入混凝土的拌和水中攪拌均勻后,再加入攪拌機內(nèi),不可直接將引氣劑加入攪拌機,以免氣泡集中,影響混凝土的強度和抗?jié)B性能。

        13)在整個施工過程中,質(zhì)檢人員應(yīng)按規(guī)定隨機抽查混凝土拌和物的坍落度和含氣量,遇到不正常的情況,應(yīng)立即查明原因,及時予以糾正。

        14)引氣劑防水混凝土的養(yǎng)護工作應(yīng)有專人負責,當施工環(huán)境溫度<10℃時,應(yīng)采取保溫措施,以保證混凝土的質(zhì)量。

        [1]中華人民共和國建設(shè)部.GB50119—2003混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2003.

        [2]趙順增,游寶坤.防水混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程實施指南[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010.

        [3]李繼業(yè),劉福勝.新型混凝土實用技術(shù)手冊[S].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.

        [4]允連.新型混凝土材料[J].建筑節(jié)能,1991(6):32.

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