丁湘鑄 張嵩 趙書斌 張君 楊欣煒
[摘 要]:混凝土是以膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、水經(jīng)合理混合后硬化而成的具有一定強(qiáng)度的固體復(fù)合材料。組成混凝土的材料種類很多,其中以水泥為膠凝材料、砂石為骨料組成的混凝土在建筑工程中應(yīng)用最為廣泛。
[關(guān)鍵詞]:混凝土;控制
混凝土是以膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、水經(jīng)合理混合后硬化而成的具有一定強(qiáng)度的固體復(fù)合材料。組成混凝土的材料種類很多,其中以水泥為膠凝材料、砂石為骨料組成的混凝土在建筑工程中應(yīng)用最為廣泛。
混凝土從其組成的成分來看,組成材料是來源于天然巖石的粗細(xì)集料和膠結(jié)集料產(chǎn)生整體硬化的水泥。其結(jié)構(gòu)為水和水泥作用形成水泥漿,水泥漿包裹在砂的表面,并填充于砂的空隙中成為砂漿,砂漿又包裹在石子的表面,并填充石子的空隙。水泥漿將砂、石牢固地膠結(jié)為一整體,使混凝土具有所需的強(qiáng)度、耐久性等性能。在有些混凝土中,水泥砂漿的含量超過骨料之間的空隙,粗骨料之間互不接觸,而有些混凝土中,粗骨料用量較多,骨料之間的水泥相對較少,甚至在骨料之間出現(xiàn)孔洞。混凝土中各種材料分布不均勻,混凝土的密實(shí)度是不均勻的,有些區(qū)域是致密的,而有些區(qū)域則是多孔的。所以,混凝土在受力前就存在微裂紋,當(dāng)混凝土受力后,在微裂紋處產(chǎn)生應(yīng)力集中,使這些微裂紋不斷擴(kuò)展、逐漸匯合連通,形成較大裂縫而使混凝土破壞。所以對混凝土工程的施工質(zhì)量要進(jìn)行嚴(yán)格的控制。
混凝土的質(zhì)量控制應(yīng)包括初步控制、生產(chǎn)控制和合格控制。
初步控制包括組成材料的質(zhì)量檢驗(yàn)與控制和混凝土配合比的確定。通過對原材料的質(zhì)量檢驗(yàn)與控制、混凝土配合比的確定與控制、混凝土生產(chǎn)和施工過程各工序的質(zhì)量檢驗(yàn)與控制、以及合格性檢驗(yàn)控制,使混凝土質(zhì)量符合規(guī)定要求。
普通混凝土所用的骨料應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。粗骨料最大粒徑不得大于混凝土結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4,并不得大于鋼筋最小凈距的3/4;對于混凝土實(shí)心板,其最大粒徑不宜大于板厚的1/2,并不得超過50mm;泵送混凝土用的碎石,不應(yīng)大于輸送管內(nèi)徑的1/3;卵石不應(yīng)大于輸送管內(nèi)徑的2/5;泵送混凝土用的細(xì)骨料,對0.315mm篩孔的通過量不少于15%,對0.16mm篩孔的通過量不少于5%;泵送混凝土用的骨料還應(yīng)符合泵車技術(shù)條件的要求。
骨料質(zhì)量應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn):來自采集場(生產(chǎn)廠)的骨料應(yīng)附有質(zhì)量證明書,根據(jù)需要應(yīng)按批檢驗(yàn)其顆粒級配、含泥量及粗骨料的針片狀顆粒含量;對無質(zhì)量證明書或其它來源的骨料,應(yīng)按批檢驗(yàn)其顆粒級配、含泥量及粗骨料的針片狀顆粒含量。必要時(shí)還應(yīng)檢驗(yàn)其他質(zhì)量指標(biāo)。對海砂,還應(yīng)按批檢驗(yàn)其氯鹽含量,其檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。對含有活性二氧化硅或其他活性成分的骨料,應(yīng)進(jìn)行專門試驗(yàn),待驗(yàn)證確認(rèn)對混凝土質(zhì)量無有害影響時(shí),方可使用。骨料在生產(chǎn)、采集、運(yùn)輸與存儲過程中,嚴(yán)禁混入影響混凝土性能的有害物質(zhì)。骨料應(yīng)按品種、規(guī)格分別堆放,不得混雜。在其裝卸及存儲時(shí),應(yīng)采取措施,使骨料顆粒級配均勻,保持潔凈。工程施工中,應(yīng)采用雜質(zhì)少、級配好、粒徑適中的粗骨料,并采用堅(jiān)固性好的粗、細(xì)骨料。
拌制各種混凝土的用水應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。不得使用海水拌制鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土。不宜用海水拌制有飾面要求的素混凝土。
用于混凝土中的摻合料,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》、《用于水泥中的火山灰質(zhì)混合材料》和《用于水泥中的?;郀t礦渣》的規(guī)定。當(dāng)采用其他品種的摻合料時(shí),其燒失量及有害物質(zhì)含量等質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)通過試驗(yàn),確認(rèn)符合混凝土質(zhì)量要求時(shí),方可使用。選用的摻合料,應(yīng)使混凝土達(dá)到預(yù)定改善性能的要求或在滿足性能要求的前提下取代水泥。其摻量應(yīng)通過試驗(yàn)確定,其取代水泥的最大取代量應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。摻合料在運(yùn)輸與存儲中,應(yīng)有明顯標(biāo)志。嚴(yán)禁與水泥等其他粉狀材料混淆。
對已成型的混凝土結(jié)構(gòu),應(yīng)及時(shí)覆蓋及養(yǎng)護(hù);冬季施工混凝土應(yīng)及早制定防凍措施;炎熱季節(jié)的防護(hù)、大體積混凝土的降溫措施、測點(diǎn)的布置等后期保護(hù)應(yīng)采取專門的技術(shù)措施。在養(yǎng)護(hù)工序中,應(yīng)控制混凝土處在有利于硬化及強(qiáng)度增長的溫度和濕度環(huán)境中。使硬化后的混凝土具有必要的強(qiáng)度和耐久性。根據(jù)施工對象、環(huán)境、水泥品種、外加劑以及對混凝土性能的要求,提出具體的養(yǎng)護(hù)方案,并應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)定的養(yǎng)護(hù)制度。自然養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r,應(yīng)每天記錄大氣氣溫的最高和最低溫度以及天氣的變化情況,并記錄養(yǎng)護(hù)方式和制度。對采用薄膜或養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)的混凝土,應(yīng)經(jīng)常檢查薄膜或養(yǎng)護(hù)劑的完整情況和混凝土的保濕效果。蒸汽養(yǎng)護(hù)的溫度檢查,應(yīng)在升溫和降溫階段,應(yīng)每小時(shí)測溫一次。恒溫階段每兩小時(shí)測溫一次;加溫養(yǎng)護(hù)的混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在出池或撤除養(yǎng)護(hù)措施前,應(yīng)進(jìn)行溫度測量。當(dāng)表面與外界溫差不大于20℃時(shí),方可撤除養(yǎng)護(hù)措施或構(gòu)件出池。大體積混凝土的養(yǎng)護(hù),應(yīng)進(jìn)行熱工計(jì)算確定其保溫、保濕或降溫措施,并應(yīng)設(shè)置測溫孔或埋設(shè)熱電偶等測定混凝土內(nèi)部和表面的溫度,使溫差控制在設(shè)計(jì)要求的范圍以內(nèi),當(dāng)無設(shè)計(jì)要求時(shí),溫差不宜超過25℃。冬期澆筑的混凝土,應(yīng)養(yǎng)護(hù)到具有抗凍能力的臨界強(qiáng)度后,方可撤除養(yǎng)護(hù)措施。混凝土的臨界強(qiáng)度:用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制的混凝土,應(yīng)為設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度等級標(biāo)準(zhǔn)值的30%;用礦碴硅酸鹽水泥配制的混凝土,應(yīng)為設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度等級標(biāo)準(zhǔn)值的40%;在任何情況下,混凝土受凍前的強(qiáng)度不得低于5N/mm2。冬期施工時(shí),模板和保溫層應(yīng)在混凝土冷卻到5℃后方可拆除。當(dāng)混凝土溫度與外界溫度相差大于20℃時(shí),拆模后的混凝土應(yīng)臨時(shí)覆蓋,使其緩慢冷卻。
養(yǎng)護(hù)溫度高,水泥的水化速度快,早期強(qiáng)度高,但28d及28d以后的強(qiáng)度與水泥的品種有關(guān)。普通硅酸鹽水泥混凝土和硅酸鹽混凝土在高溫養(yǎng)護(hù)后,再轉(zhuǎn)入常溫養(yǎng)護(hù)至28d,其強(qiáng)度較一直在常溫或標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)溫度下養(yǎng)護(hù)至28d的強(qiáng)度低10%~15%;當(dāng)溫度低于0℃,水泥水化停止后,混凝土強(qiáng)度停止發(fā)展,同時(shí)還會受到凍脹破壞作用,嚴(yán)重影響混凝土的早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度,受凍越早,凍脹破壞作用越大,強(qiáng)度損失越大。當(dāng)平均氣溫連續(xù)5d低于5℃,應(yīng)按冬期施工的規(guī)定進(jìn)行。環(huán)境濕度越高,混凝土的水化程度越高,混凝土的強(qiáng)度越高。反之,造成混凝土干縮開裂,結(jié)構(gòu)疏松,混凝土強(qiáng)度損失較大,耐久性降低?;炷涟匆?guī)范要求加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),特別是早期養(yǎng)護(hù)也是保證混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵。
對已拆除模板構(gòu)件的外觀進(jìn)行檢查,對出現(xiàn)的蜂窩、孔洞、麻面、夾渣及裂縫和露筋等質(zhì)量缺陷在用目觀、實(shí)測進(jìn)行驗(yàn)評的基礎(chǔ)上,結(jié)合試塊強(qiáng)度的評定,原材料、配合比、攪拌、養(yǎng)護(hù)的情況,綜合評定分項(xiàng)工程的質(zhì)量。
當(dāng)結(jié)構(gòu)混凝土在某方面出現(xiàn)不影響使用性能的缺陷時(shí),不能擅自處理,而應(yīng)做好實(shí)測記錄,經(jīng)現(xiàn)場檢查后,根據(jù)缺陷對結(jié)構(gòu)的影響程度制定出處理方法,再進(jìn)行處理。
加強(qiáng)事前控制是有效控制的前提,事前控制體現(xiàn)在審查施工技術(shù)文件、建立健全質(zhì)保體系、完善質(zhì)量檢測和計(jì)量器具,提高施工管理和技術(shù)管理水平;對混凝土質(zhì)量控制內(nèi)容,是根據(jù)有關(guān)規(guī)定及國家規(guī)范、設(shè)計(jì)文件,對工程材料和施工質(zhì)量進(jìn)行全面控制,以達(dá)到質(zhì)量有效的控制。