李學(xué)榮
摘要:高強(qiáng)混凝土比普通混凝土成本要高一些,但其具備抗壓強(qiáng)度高、密實(shí)性好等特點(diǎn),在建筑市場(chǎng)上得到廣泛應(yīng)用。本文主要對(duì)高強(qiáng)混凝土的施工過(guò)程控制進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:高強(qiáng)混凝土;施工管理
一、建筑高強(qiáng)混凝土特點(diǎn)
由于高強(qiáng)混凝土的制作采用了在特殊條件下以特殊材料制作的技術(shù),因此,高強(qiáng)混凝土較其它普通混凝土具有特殊性能。
(一)高強(qiáng)度
高強(qiáng)度是這種混凝土的突出性能,由于高強(qiáng)混凝土采用特殊的外加劑或摻合料,尤其是減水劑的加入使其強(qiáng)度大大增加,功能得到完善。
(二)大密度,小變形
高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度大,同時(shí)也反應(yīng)了其密度大,適用于高溫甚至高壓下的建筑工程。
(三)耐久,抗凍
高強(qiáng)混凝土的耐久抗凍性也優(yōu)于普通混凝土,要比普通混凝土高出2倍左右,可用于要求年限較高的建筑中。另外,高強(qiáng)混凝土可在低溫、風(fēng)吹等惡劣環(huán)境中保持良好,使用壽命長(zhǎng)。
(四)剛度大
高強(qiáng)混凝土的高強(qiáng)度大大減小了結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸,因此,有效降低了結(jié)構(gòu)自重,從而提高了結(jié)構(gòu)剛度,使其在建筑中得到廣泛應(yīng)用。
二、高強(qiáng)混凝土施工存在的主要質(zhì)量問(wèn)題
高強(qiáng)混凝土裂縫是施工實(shí)踐中比較容易出現(xiàn)的質(zhì)量通病。一般認(rèn)為,裂縫產(chǎn)生可分為硬化前的塑性階段和硬化后的使用階段兩種。硬化前的塑性階段是指已澆筑成型的混凝土還可重新?lián)Q模振實(shí)的階段;硬化后的階段是指混凝土終凝結(jié)束達(dá)到養(yǎng)護(hù)期限至正式使用的階段。
混凝土收縮是產(chǎn)生裂縫的主要原因,而用水量和水泥用量是影響混凝土收縮的主要因素。用水量和水泥用量越高,混凝土的收縮就越大。此外,選用水泥的品種以及混凝土配合比、外加劑和摻合料的品種及施工工藝等,都是產(chǎn)生收縮裂縫的影響因素。裂縫的常見(jiàn)類(lèi)型主要有塑性收縮裂縫、干燥收縮裂縫、溫度收縮裂縫等。
(一)塑性收縮裂縫
混凝土在塑性狀態(tài)時(shí),由于表面失水過(guò)快而造成的收縮裂縫稱(chēng)為混凝土塑性收縮裂縫。裂縫在混凝土凝結(jié)前形成,這類(lèi)裂縫在混凝土梁板或比表面積較大的墻面上比較常見(jiàn)。裂縫分布不規(guī)則,長(zhǎng)度、寬度、深度表現(xiàn)不一,呈龜裂狀。施工時(shí)的氣候條件是影響混凝土塑性收縮裂縫的主要因素。實(shí)踐證明,在氣候干燥和大風(fēng)、高溫季節(jié),混凝土澆筑后不覆蓋會(huì)很快開(kāi)裂。
(二)干燥收縮裂縫
混凝土硬化后在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)由于水分蒸發(fā)引起水泥石干燥收縮而形成的混凝土干燥收縮裂縫。這類(lèi)裂縫的產(chǎn)生一般是在養(yǎng)護(hù)結(jié)束后開(kāi)始的,水分蒸發(fā)所導(dǎo)致的干燥非常緩慢,產(chǎn)生干燥收縮裂縫多數(shù)在一個(gè)月以上,有時(shí)甚至一年以上。早期的收縮裂縫也是很細(xì)微的,隨著時(shí)間的推移,混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)量和干燥收縮量加大,裂縫就逐漸明顯起來(lái)。影響混凝土干燥收縮裂縫的因素主要有水泥品種、水泥用量、水灰比、骨料品種、砂率、外加劑、混凝土的養(yǎng)護(hù)等[2]。
(三)溫度收縮裂縫
由于混凝土內(nèi)外部溫差過(guò)大從而產(chǎn)生的裂縫稱(chēng)為溫度收縮裂縫。在水泥水化過(guò)程會(huì)釋放出一定的熱量,而高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)斷面較厚,表面系數(shù)相對(duì)較小,所以水泥發(fā)生的熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散失。內(nèi)部混凝土熱脹變形產(chǎn)生壓力,外部混凝土冷縮變形,產(chǎn)生拉應(yīng)力,再加上混凝土的抗拉強(qiáng)度較低,當(dāng)混凝土內(nèi)部
拉應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí),便產(chǎn)生裂縫。影響混凝土溫度收縮裂縫的主要因素有水泥品種、水泥用量,外加劑、摻合料等。在實(shí)際施工中,截面尺寸較大的構(gòu)件較易產(chǎn)生溫度收縮裂縫。
三、高強(qiáng)混凝土在施工過(guò)程中管理措施
(一)材料選擇與配比
由于高強(qiáng)混凝土溫度升高的主要原因是水泥產(chǎn)生的水化熱,因而,對(duì)高強(qiáng)混凝土原材料水泥應(yīng)該選用低水化熱和凝結(jié)時(shí)間較長(zhǎng)的水泥,以減少水泥所產(chǎn)生的水化熱。同時(shí),為了減小混凝土的粘度和減少坍落度損失,應(yīng)盡量降低配合比中水泥用量,最好選用52.5或以上等級(jí)的普通硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥。在施工過(guò)程中,為減少水泥水化熱,降低混凝土的溫升值,在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和混凝土可泵性的前提下,還應(yīng)適當(dāng)減少水泥用量,將水泥用量控制在450kg/m3。嚴(yán)格控制骨料級(jí)配和含泥量,選用10mm~20mm連續(xù)級(jí)配碎石,細(xì)度模數(shù)2.80~3.00的中砂(通過(guò)0.315 mm篩孔的砂不少于15%,砂率控制在40%~45%)。砂、石含泥量控制在1%以?xún)?nèi),并且不能混有有機(jī)質(zhì)等雜物。同時(shí),根據(jù)設(shè)計(jì)強(qiáng)度及泵送混凝土坍落度的要求,經(jīng)試配優(yōu)選,確定混凝土配合比如下。
采用52.5R水泥時(shí)為水:水泥:礦粉:砂:碎石:減水劑=0.27:1:0.25:
1.77:2.58:0.022。
(二)混凝土的運(yùn)輸
由于混凝土在拌制完成后至澆筑現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)輸方式、距離,特別是在長(zhǎng)距離運(yùn)輸時(shí),將對(duì)混凝土澆筑產(chǎn)生直接影響,為保證澆筑連續(xù)性,以滿(mǎn)足工程需要,應(yīng)盡量縮短混凝土的運(yùn)輸時(shí)間,要求及時(shí)卸料,并合理安排澆筑順序。
(三)混凝土入模溫度
對(duì)于澆筑模具,在澆筑前,用水沖洗模板降溫,混泵管用麻布包裹。對(duì)于施工過(guò)程中的碎石,則采取灑水降溫辦法,并保持通風(fēng),使入模溫度控制在25℃以下。
(四)混凝土澆筑
根據(jù)混凝土泵送時(shí)形成的坡度,在上層與下層布置兩道振搗點(diǎn)。第一道布置在混凝土卸料點(diǎn),主要解決上部振實(shí);第二道布置在混凝土坡角處,確保下部混凝土的密實(shí)。先振搗料口處混凝土,以形成自然流淌坡度,然后全面振搗。在振搗棒拔出時(shí)混凝土仍能自行閉合而不會(huì)在混凝土中留孔洞,這時(shí)是施加二次振搗的合適時(shí)機(jī)。由于泵送混凝土表面水泥較厚,在澆筑2 h~6 h后,先用長(zhǎng)刮尺按標(biāo)高刮平,然后用木抹反復(fù)搓壓數(shù)遍,使其表面密實(shí),在初凝前用鐵板壓光,這樣既能較好地控制混凝土表面龜裂,又能減少混凝土表面水分散發(fā)。另外,對(duì)于具體的施工作業(yè),要求施工人員分兩大班四六制作業(yè)。每班交接班工作提前0.5 h完成,人不到崗不準(zhǔn)換班,并明確接班注意事項(xiàng),以免交接班過(guò)程帶來(lái)質(zhì)量隱患。
(五)混凝土的養(yǎng)護(hù)與測(cè)溫
混凝土采取保溫養(yǎng)護(hù),主要是為了減少混凝土內(nèi)外溫差,延緩收縮和散熱時(shí)間,使混凝土在緩慢的散熱過(guò)程中獲得必要的強(qiáng)度來(lái)抵抗溫度應(yīng)力,同時(shí)可降低變形變化的速度,充分發(fā)揮材料的徐變松弛特性,有效地削減約束應(yīng)力,使其小于該齡期抗拉強(qiáng)度,防止內(nèi)外溫差過(guò)大而導(dǎo)致出現(xiàn)溫度裂縫。由于內(nèi)散外蓄綜合養(yǎng)護(hù)措施,可有效降低混凝土的溫升值,且可大大縮短養(yǎng)護(hù)周期,尤其適用于高強(qiáng)混凝土施工。故本工程采取蓄水保溫養(yǎng)護(hù),即先在混凝土表面覆蓋雙層麻袋,澆水濕潤(rùn)。待混凝土初凝后,在基礎(chǔ)周?chē)鰮跛畨?,蓄水?0 cm,養(yǎng)護(hù)時(shí)間為28 d。為及時(shí)掌握混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度的變化值,在澆筑的同時(shí)埋設(shè)了測(cè)溫點(diǎn)20個(gè),深度分別設(shè)在板中及距表面10 cm處,分別測(cè)量中心最高溫度和表面溫度,測(cè)溫管均露出混凝土表面12 cm。測(cè)溫具體安排是:前3天,每2 h測(cè)溫1次;4 d~8 d,每4 h測(cè)溫1次;9 d~15 d,每6 h測(cè)溫1次;16 d~20 d,每12 h測(cè)溫1次;21 d~28 d,每24 h測(cè)溫1次,測(cè)溫持續(xù)28 d。
四、結(jié)束語(yǔ)
高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用是建筑業(yè)的一個(gè)重要進(jìn)展,它所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益是很明顯的。為了保證其強(qiáng)度達(dá)到工程的預(yù)期要求,高強(qiáng)混凝土在施工中就必須加強(qiáng)技術(shù)管理。在高強(qiáng)混凝土施工過(guò)程中,混凝土配制原材料的選擇、配合比的確定、編制合理的實(shí)施計(jì)劃以及對(duì)澆筑后裂縫的控制、良好的養(yǎng)護(hù)等方面都對(duì)混凝土的最終質(zhì)量起著重要作用。