水泥混凝土施工性能綜述

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摘要:本文主要針對水泥混凝土在公路行業的環境特點,從質量管理的角度出發,就如何保證水泥混凝土強度及性能提出了個人的觀點及看法,以供業內同行共同參考學習。

關鍵詞:公路工程;混凝土施工;質量因素;控制措施

公路工程中的橋涵結構,主要是以水泥混凝土結構為主,無論是預應力砼,還是普通鋼筋砼,均離不開水泥混凝土這個基本元素。目前,我省正處于高速公路建設的發展高峰期,如果在生產過程中對砼質量不夠重視,將會帶來巨大的代價。而混凝土生產供應是一個連續過程,但混凝土又是一種成品后不能馬上被后續檢驗工作完全證實是否合格而要立即澆筑使用的產品。在它的生產過程中常受不同方面因素影響,均會使生產出的混凝土質量產生變異。優質的商品混凝土必須是強度合格、耐久性好、經濟的混凝土。三者是一個有機的整體,相互影響、缺一不可。而在更多的時候,我們對水泥混凝土的印象,往往只記得有強度和配合比的要求,而對于強度、配合比以外的其它內在因素的了解,卻少之又少。但作為一名工程技術人員,特別是一名風負責試驗檢測的現場監理人員,為了能更好的管好工程,正確指導現場施工,對于水泥混凝土的認識,卻不能僅限于此,不能只知皮毛,而要潛心研究,對它的反應原理、影響因素等進行深入學習,只有這樣,才能準確地掌握它的特性,才能對混凝土結構的質量管理進行有效控制。下面,本人將結合自身崗位實踐,針對水泥混凝土這一特定物質,從作用原理、內在聯系等方面對它展開深入探討,以供業內同行互相參考學習。

一、影響混凝土強度的內外因素

混凝土質量的主要指標之一是抗壓強度,混凝土的強度主要由水泥漿的強度、水泥漿與骨料界面的粘結強度、骨料顆粒強度決定。水泥漿將骨料牢固地粘結成整體,而水泥漿的強度取決于水泥的強度等級,對水泥的質量控制除了按相關國家、行業標準、規范等控制,還須注意五大類水泥各自的特點,決定了其適用環境。針對不同的工程情況、氣候情況,選擇合適的水泥品種是獲取優質混凝土的一個前提。

從混凝土強度表達式不難看出,混凝土抗壓強度與混凝土用水水泥的強度成正比,按公式計算,當水灰比相等時,高標號水泥比低標號水泥配制出的混凝土抗壓強度高許多。所以混凝土施工時切勿用錯了水泥標號。另外,水灰比也與混凝土強度成正比,水灰比大,混凝土強度高,水灰比小,混凝土強度低,因此,當水灰比不變時,企圖用增加水泥用量來提高溫凝土強度是錯誤的,此時只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收縮和變形。

綜上所述,影響混凝土抗壓強度的主要因素是水泥強度和水灰比,要控制好混凝土質量,最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比兩個主要環節。此外,影響混凝土強度還有其它不可忽視的因素。

除此之外,混凝土原材料的好壞和選配是否恰當也直接影響著混凝土工程的質量。因此,確保鋼筋混凝土結構質量一個重要的因素是要從混凝土原材料的質量控制做起。原材料選用不當將導致混凝土工程產生質量缺陷或裂縫,直接影響著整個工程結構的質量。混凝土因材料選用不當產生質量缺陷或裂縫,一般認為是因為混凝土材料(包括水泥和粗細骨料)變形受約束所引起的內應力大于材料抗拉強度的緣故。材料選配不當的常見因素有水泥過期或品種選用不當;混凝土配比不良;水泥、骨料含有過量有害物質;水泥水化熱過高;外加劑使用不當等。其中骨料中含過量雜質最為普遍。骨料(砂、石子)占混凝土總體積70%以上,混凝土質量除與水泥品質有關外,也與骨料中雜質含量有密切關系。

二、混凝土標號與混凝土平均強度問題

混凝土標號是根據混凝土標準強度總體分布的平均值減去1.645倍標準值確定的。這樣可以保證混凝土確定均有95%的保證率,低于該標準值的概率不大于5%,充分保證了橋涵結構物的安全,從此推定,抽樣檢查的幾組試件的混凝土平均強度一定大于等于混凝土設計標號,其值大小取決于施工質量水平。通過公式計算可以看出,施工人員不但要使混凝土平均強度大于混凝土標號,更重要的是千方百計的減少混凝土強度的變異性,即要盡量使混凝土標準差降到較低值,這樣,既保證了工程質量,也降低了工程造價。

三、混凝土質量控制的主要措施

混凝土質量控制包含兩個基本內容:(1)使混凝土達到設計要求的質量標準。(2)在滿足設計要求的質量指標前提下盡量降低成本,這兩條要求實際上是盡量降低泥凝土的標準差?；炷恋膹姸扔幸欢x散性,這是客觀的,但通過科學管理可以控制其達到最小值,因此混凝土標準差能反映施工單位的實際管理水平,管理水平越高,標準差越小?？梢哉f,混凝土質量控制實質上是標準差的控制。實際上控制標準差應從以下幾個方面入手。

1.設計合理的混凝土配合比。合理的混凝土配合比由實驗室通過實驗確定,除滿足確定、耐久性要求和節約原材料外,應該具有施工要求的和易性。因此要實驗室設計合理的配比,必須提供合格的水泥、砂、石。水泥控制強度,砂控制細度、含水率、含泥量等,石控制含水率及含泥量等。只有材料達到合格要求,才能做出合理的混凝土配合比,才能使施工得以正常合理的進行,達到設計和驗收標準。

2.正確按設計配合比進行投料。同一條配合比在相同強度等級、不同的澆筑部位和施工方法并不完全適用,甚至出現嚴重的后果。如一般的泵送混凝土配合比,其為了可泵性一般都為富漿混凝土,但若此配合比用在樁基、立柱或路面等部位時,因漿量較多,容易在混凝土表面形成浮漿層,影響澆筑物質量。按施工配合比施工,首先要及時測定砂、石含水率,將設計配合比換算為施工配合比。其次,要用重量比,不要用體積比,最后,要及時檢查原材料是否與設計用原材料相符,這要求供方提供兩份同樣材料,一份提供給實驗室,一份給工地,工地收料人員應按樣本收料,如來料與樣本不符,應馬上向上級匯報,及時更改配合比(材料不合格不收料除外)。

3.加強原材料管理,混凝土材料的變異將影響混凝土強度。首先要對粗細骨料在使用前應進行雜質檢驗,從料堆取樣部份應均勻分布,抽大致相等的8～15份組成樣品。檢測方法和依據見混凝土用碎石或卵石、砂的質量檢驗規定。其次要控制好二次污染問題,應避免骨料堆場受油污、泥漿水等污染,嚴禁在曾堆放過生石灰的場地上堆放砂石等骨料。

4.加強混凝土運輸過程的質量控制?；炷恋倪\輸,特別是對預拌混凝土的運輸,因為混凝土從預拌完成后到澆筑現場有一定的距離,而這段運輸時間往往是控制混凝土塌落度和易性的關健,同樣其亦受一定的隱患因素制約,高溫天氣混凝土攪拌車尾部的混凝土水份蒸發較快。容易給人造成錯覺混凝土塌落度損失大;雨水天氣,混凝土攪拌車尾部的混凝土水份較大,容易產生離析。此外,攪拌車車鼓轉動的快慢,亦對混凝土有影響。車鼓轉得快,混凝土在運輸過程中被攪拌加劇,分子因磨擦產生的熱運動亦加劇,水分子碰撞水泥顆粒機會增大,水化程度加大,混凝土塌落度損失增大,和易性變差快;車鼓轉得慢,甚至停轉,混凝土容易受行車的顛簸,而產生漿石分離,沉降等不良現象。故在混凝土運輸過程中,車鼓保持在每分鐘約六轉,并到工地后保持攪拌車高速轉動四至五分鐘,以使混凝土澆筑前充分再次混和均勻。如遇塌落度有所損失,可后摻一定的外加劑以達到理想效果。

結束語

混凝土質量的好壞,既影響結構的安全,也影響結構物的造價,影響混凝土抗壓強度的主要因素是水泥強度和水灰比,要控制好混凝土質量,最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比兩個主要環節。此外,影響混凝土強度還有其它不可忽視的因素。因此在施工中我們必須對混凝土的施工質量有足夠的重視。

參考文獻:

1、公路工程水泥及水泥混凝土試驗規程(JTGE30-2005)/中華人民共和國交通行業標準

2、《高強高性能混凝土用礦物外加劑》(GBöT18736)