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        淺析清水混凝土的應(yīng)用及控制措施

        2016-10-24 08:20:46楊永雄
        廣東建材 2016年7期
        關(guān)鍵詞:脫模劑外加劑清水

        楊永雄

        (汕頭市潤都混凝土有限公司)

        淺析清水混凝土的應(yīng)用及控制措施

        楊永雄

        (汕頭市潤都混凝土有限公司)

        根據(jù)作者生產(chǎn)控制清水混凝土的經(jīng)驗,分析清水混凝土常見的質(zhì)量缺陷,就清水混凝土原料、配比設(shè)計、模板及脫模劑選用、施工工藝等需要注意的問題加以總結(jié)分析,以期解決清水混凝土技術(shù)應(yīng)用中遇到的問題。

        清水混凝土;控制標(biāo)準(zhǔn);施工工藝

        1 清水混凝土的概念及發(fā)展使用情況

        清水混凝土的概念:

        清水混凝土是指整體一次成型,混凝土構(gòu)件表面不作任何修飾,直接采用混凝土的原色作為飾面的人造石材。目前分為以下3類:

        ⑴飾面清水混凝土:質(zhì)量要求高,混凝土表面類似鏡子一樣能照出清晰物像;

        ⑵裝飾清水混凝土:利用混凝土的拓印特性在混凝土表面形成裝飾圖案或預(yù)留預(yù)埋裝飾物,具有立體感;

        ⑶普通清水混凝土:混凝土硬化后表面的顏色均勻、且其平整度及光潔度均高于普通混凝土。

        我國清水混凝土施工技術(shù)的發(fā)展是在20世紀(jì)末期,逐步在北京、上海、廈門、海南島以及內(nèi)地各省的市政道橋、機(jī)場橋臺和候機(jī)樓、大壩等大型公共建筑物、工業(yè)與民用建筑等工程應(yīng)用。但應(yīng)用仍不普及,清水混凝

        土沒有統(tǒng)一認(rèn)識和檢驗標(biāo)準(zhǔn)。

        2 清水混凝土表面常見質(zhì)量缺陷及監(jiān)控對策

        在以往施工過程中,清水混凝土容易出現(xiàn)以下常見的質(zhì)量缺陷:

        2.1色差

        產(chǎn)生色差的原因:生產(chǎn)攪拌時間太短,導(dǎo)致拌合物不夠均勻;原材料質(zhì)量波動較大,特別是粉料的顏色變化;出廠塌落度不穩(wěn)定,導(dǎo)致混凝土澆筑過程中出現(xiàn)分層離析或泌黃漿;模板質(zhì)量差異問題,導(dǎo)致不同模板吸收作用不一致或模板漏漿;施工過程脫模劑噴涂不均勻或養(yǎng)護(hù)程度不一致,導(dǎo)致表面顏色有差異。

        2.2蜂窩麻面

        產(chǎn)生蜂窩麻面的原因:粗骨料級配不合理,細(xì)骨料細(xì)度模數(shù)偏大,砂率偏小,空隙率偏大,總膠材偏少;施工過程振搗不充分導(dǎo)致空氣未排出,模板接縫不密閉導(dǎo)致漏漿。

        2.3氣泡

        這里說的氣泡是指能通過肉眼不借助器材直接觀測的氣泡眼。

        產(chǎn)生氣泡的原因:①混凝土含氣量、粘度過大,柔軟度不夠。這些可以通過外加劑的調(diào)整來改善混凝土的施工性能。②模板不吸水或模板表面濕潤度不足,振搗不足,產(chǎn)生大泡等。

        2.4黑斑

        產(chǎn)生黑斑的原因:脫模劑有雜質(zhì)或使用過量以及來自模板上的鐵銹。

        2.5花紋或粗骨料透明層

        產(chǎn)生花紋或粗骨料透明層的原因:砂率偏小;膠凝材料不夠;粗骨料級配不好,針片狀過多導(dǎo)致混凝土包裹性不好,特別是在過振或在外部振動的情況下更容易產(chǎn)生花紋。

        2.6表面泌水現(xiàn)象

        產(chǎn)生表面泌水的原因:砂細(xì)粉顆粒偏少;膠凝材料與外加劑相溶性差;混凝土水膠比過大,施工塌落度偏大;模板吸水能力差。

        2.7表面裂縫

        產(chǎn)生表面裂縫的原因:混凝土前期水化熱大,收縮性大,拆模時間過早,養(yǎng)護(hù)時間不夠。特別是在生產(chǎn)中使用高鈣灰及含堿高的水泥等。

        3 清水混凝土原材料和配合比的選用

        3.1原材料選用

        3.1.1水泥的選用

        水泥的選用應(yīng)該根據(jù)清水混凝土的特點,著重考慮以下三個因素:

        ⑴就清水混凝土表面的耐久性而言,應(yīng)選用水泥安定性相對穩(wěn)定、而且堿含量需要相對較低的水泥。水泥安定性是水泥的必檢項目,但是清水混凝土對安定性的要求比普通混凝土更嚴(yán)格。由于清水混凝土是面層直接接觸外界的空氣及水分,受自然因素影響較大,選用低堿水泥能有效減小堿骨料的影響。

        ⑵清水混凝土注重混凝土自身的顏色,所以水泥顏色是否符合清水混凝土需要的顏色,需要做相關(guān)色度對比。

        ⑶整個工程的混凝土生產(chǎn)過程中,需保持水泥質(zhì)量的穩(wěn)定性,必須使用同一廠址,同一品種等級的水泥,如果有條件,盡量使用同一批次的水泥。

        3.1.2骨料的選用

        砂的選用原則:砂適宜選用中砂且含泥量不大于1%。

        石的選用原則:碎石宜選用5~25mm連續(xù)級配、含泥量不大于1%、針片狀的含量小于或等于10%的碎石骨料的含泥量是個非常重要的指標(biāo),含泥量高的砂石會直接影響混凝土的顏色,它對外加劑的吸附能力特別強(qiáng),從而增加了混凝土單方用水量,降低了混凝土的強(qiáng)度。碎石針片狀過多則空隙率就會越大,需要包裹的漿體就會越多。從經(jīng)濟(jì)角度來講不科學(xué),從混凝土性能來說它對混凝土的流動性和包裹性影響大。

        3.1.3礦渣粉的選用

        礦粉的選用原則:礦粉宜選用S95級礦粉,比表面積宜大于4500cm2/g,同時要保證各批次的礦粉顏色不能有明顯色差。

        摻入超細(xì)礦渣,能改善混凝土的和易性,改善混凝土的施工性能,減少混凝土中毛細(xì)孔的數(shù)量和分布狀態(tài)以改善混凝土的孔結(jié)構(gòu),清水混凝土中摻入適量的礦渣粉有助于減緩硫酸鹽的侵蝕作用。水泥水化產(chǎn)生氫氧化鈣,混凝土在堿性環(huán)境下潛在的水硬性被消耗掉了。由于不溶性堿的變化,耐酸性也發(fā)生變化,摻超細(xì)礦渣粉的混凝土被酸浸漬后其質(zhì)量減少,被酸腐蝕較慢。當(dāng)?shù)V渣粉取代部分水泥后,其耐硫酸鹽的性能得到改善,對硫酸鹽侵蝕有較大的抵抗性;替代部分水泥,同時能減小水泥收縮,提高混凝土體積的穩(wěn)定性,從而減少混凝土的收縮裂縫,提高混凝土的密實性,混凝土密實性的提高有利于提高混凝土的耐久性。

        3.1.4粉煤灰的選用

        粉煤灰的選用原則:粉煤灰宜選用燒失量小于5%、細(xì)度8%~12%、需水量不大于95%的一級粉煤灰,F(xiàn)類,不能使用C類,同時要保證各批次粉煤灰顏色不能有明顯色差。

        在清水混凝土中,采用優(yōu)質(zhì)的粉煤灰能降低混凝土單方用水量,有利于提高混凝土的密實度,延緩水泥水化熱同時可以改善混凝土和易性,以便于施工澆注成型;但是粉煤灰不能使用高鈣灰,即C類灰。高鈣灰的游離氧化鈣含量較高,如果使用不當(dāng),可能會造成清水混凝土體積安定性不良等一系列后果,所以應(yīng)避免使用C類灰;粉煤灰摻量過大將會明顯影響混凝土的顏色,所以應(yīng)嚴(yán)格控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi),摻量以10%~15%為宜。

        3.1.5外加劑的選用

        外加劑的選用原則:宜選用高效減水劑或高性能減水劑,減水率應(yīng)大于20%。含氣量不大于3%,且需與水泥做相容性試驗,如果相容性較差,需由外加劑廠家拿水泥樣進(jìn)行針對性的調(diào)整,或者選擇其它廠家符合要求的外加劑。

        外加劑與水泥的相容性是指在達(dá)到外加劑減水率的前提下,混凝土拌合物和易性良好,無明顯泌水或泌漿,不板結(jié)、不離析。外加劑應(yīng)嚴(yán)格控制其含氣量,如果可以的情況下,盡量不摻加引氣劑,并加入適量的消泡劑消除混凝土拌合過程中和振搗過程中產(chǎn)生的大泡,以免影響混凝土表面的觀感。

        3.1.6拌合用水的選用

        拌合用水的選用原則:拌合用水必須符合自來水標(biāo)準(zhǔn)。

        拌合用水不得使用循環(huán)水,因為循環(huán)水有殘留的外加劑以及其它雜質(zhì),對清水混凝土的顏色、拌合物氣泡的產(chǎn)生以及工作性能都會有所影響。在達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度以及工作性能的前提下用水量盡可能低,因為用水量高容易形成水紋和水泡。

        3.2配合比設(shè)計及選用

        清水混凝土配合比設(shè)計應(yīng)滿足具體工程中清水混凝土需方的指定需求,在此前提下,應(yīng)進(jìn)行入模試驗,施工方及混凝土供應(yīng)方共同確認(rèn)最終采用的配合比定量以及脫模劑選用的品種。入模試驗可從選用單摻粉煤灰,雙摻粉煤灰和礦渣粉,脫模劑選用輕機(jī)油、柴油、色拉油以及加消泡劑等各個方面進(jìn)行對比試驗,從而選出最優(yōu)方案。

        4 清水混凝土的施工措施

        4.1模板選擇

        根據(jù)清水混凝土的不同類型特點和施工工藝要求,具體參照表格1。

        4.2鋼筋防銹

        鋼筋保護(hù)層厚度使用專用硬質(zhì)塑料墊塊進(jìn)行調(diào)整控制,以防止鋼筋外露造成銹蝕。

        綁扎鋼筋的捆綁絲一律彎向內(nèi)側(cè),以防止外露造成銹蝕,鋼筋端頭加不銹鋼帽,豎向鋼筋端頭纏塑料布,以防銹蝕。

        表1 

        4.3脫模劑選擇

        根據(jù)所選用的模板進(jìn)行試驗,確保脫模劑不流淌、不粘模、不污染。

        4.4澆筑

        澆筑混凝土?xí)r應(yīng)分段分層連續(xù)進(jìn)行,澆筑層厚度應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)特點、鋼筋疏密決定,保證下料點分散布置,嚴(yán)禁一次性下料過多或集中某一點下料斜面推進(jìn)。每個澆筑點四臺振搗棒。分層下料,分層振搗,每層50cm(以標(biāo)尺桿為依據(jù)),澆筑速度:40m3/h。澆筑混凝土要連續(xù)進(jìn)行,間隔時間不應(yīng)超過2h。因受到振搗棒作用半徑和模板內(nèi)側(cè)壓力的強(qiáng)度限制,因此要求每層的澆筑厚度控制在500mm以內(nèi)。當(dāng)混凝土澆筑到高于杯口模板底部200mm時,應(yīng)稍作停頓,待混凝土稍干硬后再繼續(xù)澆筑,防止口模板移位或上浮。

        4.5振搗

        混凝土振搗工藝在清水混凝土工程中是一個很重要的環(huán)節(jié),出現(xiàn)漏振或過振都會直接影響清水混凝土的外觀。振搗操作工必須具備多年施工經(jīng)驗,且經(jīng)過清水混凝土振搗工藝的專業(yè)培訓(xùn),達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化水平方可上崗;清水混凝土振搗操作工藝有統(tǒng)一的規(guī)定:振搗器應(yīng)采用高頻振搗器,以70棒為主,并以50棒為輔助。振搗時要快插慢拔,每一棒都要深入到下層的混凝土約5cm,為方便控制振搗深度,一般在傳動軸的外套層上做個標(biāo)記。每個點的振搗時間控制在30s左右,每相鄰兩棒的間距約為40cm。每個澆筑層第一次振搗完成后約30min后開始進(jìn)行二次振搗。上方振搗的同時,下方要用適當(dāng)力度敲打模板,澆筑高度控制采用標(biāo)尺與錘敲相結(jié)合方法控制。模板的泌水性較差,容易引起氣孔積聚,通過二次振搗調(diào)整級配,排除存留在粗骨料以及水平筋下部的水分和孔隙,以減少混凝土內(nèi)部微裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展,提高鋼筋的錨固能力,增強(qiáng)混凝土的密實程度?;炷翝仓俣葢?yīng)控制在1m/h以下,否則,速度過快容易造成振搗不密實,對模板的側(cè)壓力增大。應(yīng)在混凝土沉實后(約1h)進(jìn)行二次振搗。

        4.6養(yǎng)護(hù)

        養(yǎng)護(hù)是施工過程最后的一道工序也是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。常規(guī)的淋水養(yǎng)護(hù)和刷養(yǎng)護(hù)劑的方法都會使混凝土表面的顏色發(fā)生變化,所以拆模后應(yīng)立即澆水養(yǎng)護(hù)并立刻用塑料布纏裹的方式將混凝土面緊緊包裹起來,兩端封嚴(yán)防止水分蒸發(fā),這樣效果會比較理想,一方面滿足了混凝土強(qiáng)度增長的要求,另一方面保證了混凝土的顏色均勻統(tǒng)一。

        清水混凝土施工難度大,質(zhì)量要求高,應(yīng)制定相應(yīng)的施工方案。在每次施工前工程項目部以及施工人員應(yīng)共同根據(jù)施工進(jìn)度的需要,編制清水混凝土的供應(yīng)計劃,派專人與攪拌站聯(lián)系,加強(qiáng)車輛及現(xiàn)場的調(diào)度,確保連續(xù)均勻供料,避免其它因素影響施工過程,從而保證清水混凝土泵送澆筑質(zhì)量和混凝土輸送管路不因混凝土供應(yīng)中斷時間過長,而發(fā)生堵塞事故。根據(jù)國內(nèi)外大量施工實踐經(jīng)驗及有關(guān)文獻(xiàn)要求,考慮到柱的高度及泵管的走向和長度,使用管徑統(tǒng)一為125mm的泵管、彎頭、軟管。而且盡量縮短泵管的長度,少用彎頭和軟管。泵管的鋪設(shè)保證了安全施工,而且便于清洗管道、排除故障和拆裝維修。只有嚴(yán)格控制澆筑過程及養(yǎng)護(hù),完全按照有關(guān)施工工藝標(biāo)準(zhǔn)去做,才能保證最后的外觀達(dá)到清水混凝土的標(biāo)準(zhǔn),不出現(xiàn)各種缺陷。

        5 清水混凝土表面缺陷的修補(bǔ)和保護(hù)措施

        雖然在每個環(huán)節(jié)都進(jìn)行控制,但由于操作人員的技術(shù)水平以及素質(zhì)差異和混凝土的泌水性,在拆模以前,無法預(yù)知混凝土飾面的情況,模板局部漏漿的情況仍有可能發(fā)生,進(jìn)而產(chǎn)生一些微小氣泡和砂眼等缺陷。如出現(xiàn)上述缺陷,應(yīng)在拆模后立即清除表面浮漿和松動石子,采用同一品種及強(qiáng)度等級的水泥加入界面劑拌制成水泥漿,用以修復(fù)和批嵌缺陷部位,等水泥漿硬化后,再用120目細(xì)砂紙將修補(bǔ)處打磨光潔,并用清水沖洗干凈,以確?;炷帘砻鏌o色差。

        6 結(jié)語

        清水混凝土的質(zhì)量控制比普通混凝土要更嚴(yán)格,從原材料的控制、配合比的設(shè)計、試配及入模試驗、模板選用、脫模劑選用、鋼筋防銹以及澆筑過程、振搗過程、養(yǎng)護(hù)過程都應(yīng)嚴(yán)格把控,在實際工程中,按照上述要求進(jìn)行控制,并由專人專職負(fù)責(zé),基本上可以滿足清水混凝土對外觀的要求,但仍需對實際情況進(jìn)行處理,對于出現(xiàn)表面缺陷的情況,應(yīng)及時按要求進(jìn)行缺陷修補(bǔ)和保護(hù)措施,只有這樣才能保證清水混凝土最終達(dá)到預(yù)期的效果?!?/p>

        [1]李德貴.高層結(jié)構(gòu)清水混凝土施工技術(shù)要點剖析[J].2013(4).

        [2]李彥沖,陳圣君.淺談清水混凝土的應(yīng)用技術(shù)與發(fā)展[J].林業(yè)科技情報,2005.

        [3]何正華.清水混凝土施工技術(shù)的探討和應(yīng)用[J].重慶建筑,2009.

        [4]李琛.清水混凝土施工的質(zhì)量控制要點[J].城市建設(shè)理論研究,2012(36).

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