羅玉秋
摘要:高性能混凝土在工程配合比設(shè)計過程中,要確保其應(yīng)用質(zhì)量,就需要進一步重視設(shè)計要點,從配合比出發(fā),做好相關(guān)設(shè)計工作和質(zhì)量控制工作,確保高性能混凝土的應(yīng)用效果能夠得到保障,文章重點對高性能混凝土配合比設(shè)計中常見問題及質(zhì)量控制措施進行了簡要的分析。
關(guān)鍵詞:高性能混凝土;配合比設(shè)計;常見問題;質(zhì)量控制措施
一、引言
隨著我國社會經(jīng)濟水平的提升,建筑業(yè)也處在快速發(fā)展的階段。在建筑業(yè)高速發(fā)展的時期,同時出現(xiàn)了大量的工程質(zhì)量安全問題,因此,對于建筑材料的質(zhì)量管理應(yīng)該進一步加強。作為一種穩(wěn)定性高,耐久性高,強度好,工作性能強的高性能混凝土,它能夠更好地發(fā)揮高性能混凝土的功效,盡量減少建筑事故的發(fā)生。
二、配合比設(shè)計過程中常見的問題
(一)雙摻控制問題
在設(shè)計流程中,雙摻控制問題是一個非常大的問題,在設(shè)計中,對于礦渣粉的摻入量是沒有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的,由施工方自行計算摻入,所以在實際工作中,容易發(fā)生盲目提高摻量造成混凝土凝結(jié)時間延長,嚴(yán)重影響工程進度,此外,摻入過量的礦渣粉會造成混凝土的長期塑性,影響混凝土的強度,對工程的質(zhì)量是一個很大的威脅。在實際操作過程中,相關(guān)施工方應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際工程的要求、結(jié)構(gòu)特點以及強度、施工氣候計算出需要摻入的礦粉量,通常,水泥中的 C3A 含量不應(yīng)該超過總量的 0.8%,這樣可以對礦渣粉的質(zhì)量起到一定的保障,避免出現(xiàn)凝結(jié)時間長、強度低的情況。此外,需要尤其注意的是在冬季里施工時,要選擇非緩凝型減水劑,抹面工作時也要注意選擇恰當(dāng)?shù)臅r期。
(二)粗細骨料配比分析
粗細骨料的質(zhì)量和配合是決定混凝土的性質(zhì)的一個關(guān)鍵因素。高強度的混凝土水泥石強度高,因此在配比設(shè)計過程中,最好能夠避免選擇風(fēng)化程度嚴(yán)重的母巖來加工粗細骨料,最好選擇風(fēng)化程度較輕的巖石、破碎砂石,并嚴(yán)格把控碎石顆粒的直徑,避免出現(xiàn)混凝土不均勻的現(xiàn)象,充分保證質(zhì)量。高強度的混凝土水泥石水灰比例較低,水泥中的部分材料主要是為了起微細填料的作用。在選用原料的過程中,在單方混凝土中增加粗骨料用量能夠有效節(jié)約水泥用量,最大程度減小空隙的存在。
(三)優(yōu)化配合比設(shè)計,保證混凝土質(zhì)量
(1)在一些對工程水泥耐久性需求比較高的工程,要把水膠比控制在0.42以下,在這一數(shù)據(jù)依據(jù)的保證下能夠更好地控制氯離子的擴散系數(shù)并保證抗?jié)B指標(biāo)。
(2)對于不同強度要求的工程,要把凝膠材料的總量控制在400kg/m3左右,最大不能超過500kg/m3。當(dāng)需要在凝膠材料的總量固定的情況下進行配比設(shè)計時,為了保證混凝土的耐久性,要與相同強度的傳統(tǒng)混凝土用量相同。
(3)要想保證混凝土的彈性模量,就要充分保證砂率控制在45%以下?;炷僚浔仍O(shè)計工作中,水膠比和砂率要分別控制在 0.25 左右和 35%左右,聚羧酸系高性能減水劑摻量在 1%左右;粉煤灰摻量在20%左右;礦粉摻量在25%左右。
(四)配合比摻量和其他因素
高性能混凝土的配合比試配時集料的粒徑、級配的選用應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)部位的尺寸、鋼筋的間距和混凝土保護層厚度來確定,同時還要考慮泵送管的直徑等來確定最大骨料粒徑;選擇適宜的用水量和水膠比進行試配,然后根據(jù)試配結(jié)果選擇含氣量、坍落度、強度、彈性模量等,應(yīng)既滿足耐久性、工作性和強度的要求又符合經(jīng)濟適用的配比原則。配合比摻量和其它因素對新拌混凝土拌和物狀態(tài)發(fā)生變化的影響。
(五)目標(biāo)優(yōu)化存在的問題
在高性能混凝土設(shè)計中,單項目標(biāo)優(yōu)化方式已經(jīng)被淘汰,更多使用的是多目標(biāo)聯(lián)合控制的配比優(yōu)化方式。需要結(jié)合計算機進行目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化,利用相關(guān)專業(yè)軟件模擬全過程,從而確定相關(guān)指標(biāo),為混凝土的配比提供準(zhǔn)確的依據(jù)。
三、加強高性能混凝土配比質(zhì)量的策略
(一)控制結(jié)構(gòu)設(shè)計流程
在施工前,要仔細了解此項工程的主要作用,設(shè)計參數(shù)值的計算要科學(xué)和嚴(yán)謹(jǐn),相關(guān)的設(shè)計流程要滿足混凝土強度、耐久性以及經(jīng)濟性的特點,尤其是要嚴(yán)格把控混凝土的耐久性特點。
(二)原材料控制
原材料質(zhì)量控制是高性能混凝土質(zhì)量控制的首要環(huán)節(jié),其控制措施必須細致和認(rèn)真。在進場階段,相關(guān)工作人員一定要檢查原材料的質(zhì)量和數(shù)量,核查完畢后才能允許進場。砂石骨料是混凝土中含量最高的原材料,其質(zhì)量高低直接影響到混凝土耐久力、強度及性能的好壞,但是,這種原材料一直是大多數(shù)施工人員忽略的地方,所以,應(yīng)當(dāng)將砂石質(zhì)量作為一項重要指標(biāo)放入整個工程中綜合考慮,在滿足其數(shù)量、強度的同時又要兼顧其經(jīng)濟性能,降低成本,保證施工的質(zhì)量。
(三)細化配比環(huán)節(jié)
混凝土配比過程是一個比較復(fù)雜的過程,每一個環(huán)節(jié)都會最終影響混凝土的質(zhì)量。例如,在用水量和水泥用量問題上,可以根據(jù)最終的要求確定原材料的選擇和混凝土攪拌物的要求,當(dāng)水量或者膠凝材料過量時,可以調(diào)整減水劑品質(zhì)或者摻量來降低水量和膠凝材料劑量。在粗細骨料配合使用方面,高性能混凝土中砂率標(biāo)準(zhǔn)范圍是 33%~44%,過高或過低都不能達到標(biāo)準(zhǔn),如果砂率過低,雖然提高了混凝土的強度,但是會嚴(yán)重影響其適用性,對泵送產(chǎn)生不良影響。因此,在配比環(huán)節(jié)中,一定要認(rèn)真細致,做好計算和配比工作。
四、混凝土質(zhì)量控制策略
(一)嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量
在高性能混凝土施工過程中,為了更好地保證施工質(zhì)量,必須首先加強對材料質(zhì)量的控制,主要是原材料質(zhì)量。首先,在高性能混凝土的生產(chǎn)過程中,專職人員必須定期檢查和確定原材料的質(zhì)量和生產(chǎn)狀況。應(yīng)特別注意對原材料的采購、儲存和計量進行監(jiān)測。水泥和輔料在使用前必須嚴(yán)格檢查。在高性能混凝土施工過程中,為了更好地保證施工質(zhì)量,必須首先加強對材料質(zhì)量的控制。由于高性能混凝土對配合比和原材料質(zhì)量更為敏感,因此必須予以加強。在生產(chǎn)高性能混凝土?xí)r,專職人員必須定期檢查和確定原材料的質(zhì)量和生產(chǎn)狀況。應(yīng)特別注意對原材料的儲存和計量進行監(jiān)測。水泥和外加劑在使用前必須經(jīng)過嚴(yán)格的測試。還要保證高性能混凝土的強度。
(二)加強高性能混凝土澆筑質(zhì)量管理
為了保證施工質(zhì)量,必須加強對鑄件的管理和控制。澆筑高性能混凝土?xí)r,必須控制混凝土的均勻性和密實度。所有高性能混凝土必須在初凝前澆筑。在澆筑過程中,高性能混凝土的自由落體高度必須滿足以下要求:一是普通混凝土或低筋混凝土。澆注漏斗時,自由落體高度不應(yīng)超過2m,落體高度不應(yīng)超過3 m,對于鋼筋密集或加固困難的結(jié)構(gòu),自由落體高度不應(yīng)超過60cm。豎向結(jié)構(gòu)混凝土澆筑前,底部應(yīng)澆筑50-100mm 厚的水泥砂漿,以免澆筑后出現(xiàn)蜂窩現(xiàn)象。因此,為了保證施工質(zhì)量,必須加強對鑄件的管理和控制。澆筑高性能混凝土?xí)r,必須控制混凝土的均勻性和密實度。所有高性能混凝土必須在初凝前澆筑。如果在高性能混凝土澆筑前出現(xiàn)離析,則必須在澆筑前重新攪拌。
(三)加強高性能混凝土的施工驗收
混凝土驗收過程中應(yīng)檢查試件的強度、和易性和耐久性。在驗收過程中,通常以強度評定為基礎(chǔ)進行最終評定,反映出高性能混凝土的整體質(zhì)量。驗收是高性能混凝土施工質(zhì)量控制的最后一步,驗收過程中發(fā)現(xiàn)的問題并采取必要措施加以解決
五、結(jié)語
從目前的施工現(xiàn)狀來看,高性能混凝土技術(shù)的使用推動了建筑行業(yè)的前進和發(fā)展,這種技術(shù)已經(jīng)廣泛運用于各種施工工程中,也取得了不錯的效果。但是由于高性能混凝土興起時間較短、相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)還不夠規(guī)范,就不可避免地產(chǎn)生一些問題,這些問題的存在嚴(yán)重阻礙著建筑行業(yè)的發(fā)展,筆者根據(jù)自己的實踐經(jīng)驗,總結(jié)出了目前存在高性能混凝土配比過程中的問題,并針對這些問題提出了一系列的改進思路,旨在提高建筑工程的質(zhì)量,促進建筑行業(yè)的發(fā)展。
(作者單位:貴州省黔東南州水利電力勘察設(shè)計院)