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        淺談混凝土配合比中坍落度的重要性

        2016-05-14 13:38:13薛龍龍
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2016年8期
        關(guān)鍵詞:混凝土

        薛龍龍

        摘 要:混凝土出現(xiàn)已有200多年的歷史,混凝土的作用在工程中的重要性是毋庸置疑的,隨著近年來大坍落度混凝土的推廣,本人經(jīng)過在工地一線施工中的經(jīng)驗發(fā)現(xiàn),混凝土坍落度對工程施工的重要性,并簡單提出了在施工當中盡可能降低混凝土的坍落度。

        關(guān)鍵詞:坍落度;混凝土;配合比;原材料

        中圖分類號:TU37 文獻標識碼:A

        一、混凝土

        混凝土作為一種成熟的技術(shù)已經(jīng)在被廣泛使用,隨著科技的進步,鋼筋混凝土的大量應(yīng)用,大跨度的橋梁和高層建筑無一不用混凝土,混凝土已經(jīng)和人們的生活息息相關(guān),說到混凝土,不得不談起混凝土所用的原材料。

        (1)水泥

        水泥在混凝土中起著關(guān)鍵的作用,是混凝土的核心原材料,水泥的作用是毋庸置疑的。由于水泥在工程上的重要性,在左黎高速公路試驗室加強了對水泥的檢測,就以我們工程所用P·O42.5水泥為例,檢測后也發(fā)現(xiàn)水泥的比表面積達到了389m2/kg,3天強度達到了26.4MPa,28天的強度達到了51.9MPa。初凝為140分鐘,終凝為190分鐘。可以看出,隨著水泥的生產(chǎn)技術(shù)快速發(fā)展,現(xiàn)在水泥由開流磨改為閉路磨,并增加了高效選粉工藝,讓水泥磨得更細,增加了水泥28強度,尤其是3天強度。水泥的細度、比表面積、強度比過去大幅提高。雖然這些指標的提高,使混凝土強度得到了進一步的提高,給縮短工期帶來了便利條件,但是也帶來了不利的因素,水泥早期強度的變高,促使水泥混凝土凝結(jié)速度變快,這必然讓混凝土的收縮變快,就有可能讓混凝土早期出現(xiàn)裂縫。水泥強度的提高,起關(guān)鍵作用的是水泥中的C3S含量。水泥中C3S遇水,水化速度極快,還有比表面積越高,水化速度就越快,導(dǎo)致混凝土內(nèi)部水化熱極高,這樣使混凝土自身溫度提高,加速了水份的流逝,混凝土就會出現(xiàn)假凝。還有水化過快,導(dǎo)致混凝土失水嚴重,很可能產(chǎn)生裂縫。在工程中好多人覺得水泥用的越多越好,綜上所述我覺得,不管從經(jīng)濟的角度,還是從混凝土性能和耐久性考慮,在水灰比一定的情況下,保證工程質(zhì)量的前提下,盡量減少水泥的用量,水泥不是用的越多越好,用的越多反而不好,增加了工程成本不說,還浪費了工程材料,對工程實體質(zhì)量還有不利影響。

        (2)粗集料

        混凝土原材料發(fā)展到現(xiàn)在,粗集料的加工的方式方法,也發(fā)生了明顯變化,以前粗集料中的針片狀顆粒含量太多,受自身彎拉因素的影響對混凝土的強度有較大的變化,粗集料用量增多,對混凝土有不利的影響,可是科技發(fā)展到現(xiàn)在,我國從21世紀初,大部分工程中都用到了錘式或反擊式破碎機,使粗集料的針片狀含量大大減低。這使得粗集料對混凝土強度的影響幾乎微乎其微。反而在混凝土中,粗集料的減少就會相應(yīng)的增加漿體的用量,漿體用量變大,會使混凝土有產(chǎn)生裂縫的可能,也相應(yīng)增加了水泥用量。

        (3)減水劑

        還有混凝土中,用到的外加劑。隨著科技的進步,外加劑被大量應(yīng)用,尤其是在工程上經(jīng)常用到高性能減水劑,促使混凝土在水灰比一定的情況下,提高了混凝土的流動性,施工工藝得到了很大改善,大大減低了工人的勞動強度,但是楊文科教授在《現(xiàn)代混凝土科學(xué)的問題和研究》一書中提到減水劑有可能對混凝土帶來不利。因為要配置大坍落度、高標號的混凝土,減水劑的加入,降低了的水灰比。單位體積中初始混凝土中水質(zhì)量變少,大家都知道水泥對混凝土的影響,混凝土在早期可能會出現(xiàn)假凝,后期也可能出現(xiàn)裂縫,對混凝土的質(zhì)量和耐久性帶來了危害,還有減水劑是個高新行業(yè),雖然添加高性能減水劑可以降低水泥的用量節(jié)約成本,可是高性能減水劑的單價也是高昂的。所以筆者認為在滿足施工要求的前提下,盡量減少減水劑的使用。

        二、配合比

        每一個工程人都知道,要做好混凝土,不光有原材料就行,首先得做好混凝土配合比,混凝土的性能是否符合施工需要,混凝土的質(zhì)量是否能達到要求,耐久性能不能經(jīng)得起考驗,都和配合比有直接和間接的關(guān)系。但是怎么才能設(shè)計好混凝土配合比呢,可以看出在保證工程質(zhì)量和施工性能的前提下,為了規(guī)避原材料對混凝土的影響、減少施工成本和節(jié)約資源,增加粗集料用量,減少水泥的用量和減水劑的用量是有必要的。

        其表1是我在忻州外環(huán)高速公路上所用的C50配合比,序號1是混凝土預(yù)制梁的配合比,序號2是莊力互通立交橋現(xiàn)澆梁的配合比,其表2是我在左黎高速公路,在不同施工工藝下C30混凝土的配合比。大家可以看在出,水灰比不變,強度基本相差不大的情況下,增加坍落度,相應(yīng)的就加大了水泥、砂、減水劑和水的用量,減少了粗集料用量。相反坍落度減小,相應(yīng)的就減少了水泥、砂、減水劑和水的用量,增加了粗集料用量??梢钥闯鎏涠仍叫。炷恋氖┕ぎ斨兴?、減水劑對混凝土的影響就較小,間接的提高混凝土的質(zhì)量和耐久性。所以在以后的混凝土配合比設(shè)計中,要著重考慮混凝土的坍落度,在一線工作這么多年,工地用混凝土因為坍落度小,造成工人勞動量增加,要求增加混凝土的坍落度,為了避免這些情況,大家都在設(shè)計混凝土配合比的時候,普遍增加了混凝土的坍落度。本人覺得,在施工條件和施工工藝允許的情況下,不能因為一味的好施工,不能盲目在配合比設(shè)計中考慮增加坍落度。大家可能覺得混凝土發(fā)展現(xiàn)在已有200年的歷史,技術(shù)日趨成熟,加上外加劑的應(yīng)用,尤其是現(xiàn)在普遍用的高性能減水劑,在設(shè)計配合比的時候,可以大幅降低水灰比,增加混凝土的性能,在混凝土強度不變的情況下,提高坍落度??墒腔炷涟l(fā)展到現(xiàn)在,不能單一的以混凝土強度大小判斷混凝土的好壞,還應(yīng)考慮混凝土的抗裂縫和耐久性,混凝土裂縫對混凝土的壽命有致命的影響,直接影響混凝土后期耐久性。楊文科教授也在《現(xiàn)代混凝土科學(xué)的問題和研究》中提到降低坍落度可以有效的防治裂縫的產(chǎn)生,使混凝土耐久性增強,所以不能因為混凝土的強度增強,就不考慮混凝土坍落度。同時混凝土坍落度變大,間接的也增加了施工成本。

        三、坍落度

        本人也不是說坍落度越小越好,從2009年到2016年本人在工地施工一線中發(fā)現(xiàn),混凝土的板梁柱,鋼筋的用量一年比一年多,幾乎是成倍的增長。大號鋼筋的排布密密麻麻,鋼筋的之間的間距那是越來越小。在實際施工當中,我們要保證他們的密實性,我們不得不采用大坍落度的混凝土。我在忻州高速公路莊力互通立交橋現(xiàn)澆梁的施工當中,為保證施工的連續(xù)性和混凝土的密實性,采用了大坍落度的泵送混凝土。在忻河鐵路分離式立交橋樁基的施工現(xiàn)場,根據(jù)樁基的施工工藝,混凝土必須是自密性的混凝土,這就要求混凝土的坍落度最小要達到180mm,尤其在左黎高速公路工程施工當中,施工環(huán)境復(fù)雜,由于施工現(xiàn)場環(huán)境的限制,要求泵送混凝土??梢园l(fā)現(xiàn)混凝土構(gòu)件大小、鋼筋的密集程度、施工工藝、施工環(huán)境也決定這混凝土坍落度的大小。

        結(jié)語

        綜上所述,本人覺得在滿足施工需要的同時,在設(shè)計配合比的時候,盡量降低坍落度。坍落度雖然是混凝土一個性能指標,可是其的作用不小。本人結(jié)合多年的一線的工作經(jīng)驗提出這個觀點,有些說的不對的地方,還望多提寶貴建議,相互學(xué)習(xí),共同進步。

        參考文獻

        [1]楊文科.現(xiàn)代混凝土科學(xué)的問題和研究[M].北京:清華大學(xué)出版社.

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