中交一航局第五工程有限公司 河北秦皇岛 066000
摘要：在沉箱混凝土施工过程中,经常会遇到混凝土过程控制不好导致混凝土质量缺陷，如混凝土离析、泌水、砂线、云斑、气泡、蜂窝及麻面，严重时导致混凝土强度和冻融不符合要求。下面结合一些工程实例，分析一下混凝土质量控制要点，找出解决问题的办法，希望能对以后的混凝土质量控制工作有些许借鉴作用。
关键词：沉箱；配合比；减水剂；冻融；
一、前言
在港口工程施工中,混凝土是用量最大,用途最广的一种建筑材料。在工程中对混凝土质量的控制非常重要的。本文主要讲述在工程中出现的混凝土质量问题，并从人员、施工技术交底、材料的选用、配合比等方面对工程中的问题进行分析并找出解决的办法，希望能对以后的混凝土质量控制工作有些许借鉴作用
沉箱分成五段进行预制，底段C30浇筑沉箱大底外加1.5米隔墙，中间段C30为3.8米标准段，顶段为C35F350抗冻混凝土。
二、混凝土配合比选择
由于本工程混凝土要求为C30和C35F350两种，原材料选择就高不就低，按照符合C35F350要求。经技术必选优化，混凝土原材料就地、就近取材，选择如下：
水泥：选用P•O42.5R，产地唐山冀东
砂：选用质地坚硬、洁净、级配良好的天然河砂，产地迁安
碎石：选用质地坚硬、级配良好、针片状少、空隙率小的碎石，粒径为5mm-31.5mm连续级配，产地丰润
矿粉：提高混凝土的工作性和耐久性，选用S95级，产地河北钢铁建设集团
减水剂：提高强度，降低胶材用量，选用聚羧酸高效减水剂，减水率大于25%。聚羧酸外加剂含气量较高，气泡形态不稳定，需要先对聚羧酸外加剂进行消泡处理。产地秦皇岛高星
引气剂：提高混凝土抗冻性，选用AE（松香热聚物），泡沫度大于40%，产地秦皇岛高星
经试验室试拌比选，混凝土配合比如下：
表1为C30混凝土配合比。
3.3.2分层高度过高，分层线明显。
A施工中严格要求施工人员执行技术交底，按规定下灰，甭管不能太高，厚度不能太大，施工员现场监督，严格管理。
B定期对带班人员进行质量培训，提要求，明责任，严格奖惩制度，工作责任心不强，不听指挥任意妄为者弃之不用。
C现场施工员严格控制，敢抓敢管，确保工作有章可循，按章办事，发现问题及时制止，不能听之任之。
D减小砼分层，按要求最高不能超过振捣棒有效半径，根据混凝土坍落度选择振捣时间，密集排棒，加强振捣，满足振捣要求。
E施工时一气呵成，多层少浇，振捣及时，每一上层振捣棒达到下层上部，越过浮浆层，以使混凝土均匀一致，没有明显的分界线。
3.3.3沉箱底口烂根及边角不顺直
A沉箱底段模板及侧向板边连接固定橡胶八字止浆条，橡胶八字止浆条为定型产品，边角顺直且具有止浆作用，能够有效解决底口烂根及边角不顺直问题。但要注意对破损止浆条及时更换。
B成型产品拆模时加强保护，满足强度要求，避免外力强烈破坏。
C严格控制下灰高度，甭管尽可能低，必要时深入靠近底口，减少冲力，降低底口处反弹力，保证混凝土经过泵压后不离析。
D加强振捣，掌握振捣时间，尽量使用有经验者，根据情况调整手法，满足施工要求。
3.3.4顶口松顶，不密实等
A顶口混凝土尽量降低混凝土塌落度，可泵送即可
B控制振捣时间，不能过振。
C表面用木抹子做拍毛处理，使混凝土表面密实不松散。
通过以上措施的实施，有效的治理了混凝土质量通病，沉箱混凝土表面光滑，接茬顺直无烂根，顶口混凝土密实。
3.4 C35F350混凝土施工
根据多年施工经验，抗冻混凝土施工主要控制要点如下，
3.4.1配合比设计
抗冻混凝土配合比设计时，根据结构部位不同，不仅应满足强度要求，同时必须满足最大水灰比，最小水泥用量等耐久性的要求。
3.4.1.1水灰比
水灰比是影响混凝土强度和耐久性的重要因素，水泥水化过程中，水灰比对硬化水泥浆的孔隙率有直接的影响，水灰比不同，混凝土密实程度、孔隙结构也不同。在混凝土硬化过程中多余的游离分子逐渐蒸发掉，形成大量开口孔隙，随水灰比增大，毛细孔不能完全被水泥水化生成物填满，形成毛细孔连通体系，减少了起缓冲冻胀压力的储备孔，致使混凝土受冻后产生较大的膨胀压力，具有这种孔隙结构的混凝土渗透性、吸水性都很大，特别是北方，承受反复冻融循环的能力也弱，最容易使混凝土受冻破坏。
3.4.1.2含气量
掺用引气剂可以改变混凝土内部的孔隙结构，使混凝土的抗渗性和抗冻性提高。含气量是影响混凝土抗冻性的主要因素，一般情况下，非引气混凝土的含气量小于1.8%，且这部分气泡多为截留大气泡，所谓的有害气泡，如在混凝土中加入引气剂，引入一定量分布均匀的微小气泡，在水泥浆中生成彼此分离的孔隙，形成互不联通的微细气孔，混凝土在受冻初期能使毛细孔中的静水压力减小，即起到减压作用，混凝土受冻结冰过程中，这些孔隙可阻止或抑制水泥浆中微小冰体的生成，改变了原来仅有的1.8%含气量的混凝土中内部结构，同时又可以阻止固体颗粒沉降和水份上升，减少了混凝土拌合物泌水离析、改善和易性，从而防止了非引气混凝土中大气泡对混凝土抗冻性不利局面的发生。为使混凝土具有较好的抗冻性，各国都提出了适宜含气量的推荐值，一般均在3%-6%之间，集料的最大粒径增大，含气量小，根据试验，结合多年经验，普通抗冻混凝土最佳含气量一般控制在5%-6%，泵送混凝土含气量控制在5%-7%。因为含气量增大，会降低混凝土抗压强度。
3.4.1.3掺合料
掺入优质的掺合料，常使用的如矿渣粉和粉煤灰，掺入混凝土中一般具有微集料效应、火山灰效应、界面效应等，主要取决于矿物掺合料的物理形态和化学组成等特征。如果掺合料物理性能、掺量比例控制得当，就有可能形成混凝土中粉体材料良好的连续微级配。复合胶凝材料在水化过程中不同粒径的胶凝材料颗粒互相填充，减少了颗粒间的空隙，从而进一步减少了复合胶凝材料体系凝结硬化后的总孔隙率。矿渣粉、粉煤灰复合使用效果更佳，水化过程中互相激发产生强度互补效应，在复合胶体系中，水泥熟料总是首先水化，生成CSH和CH，矿渣粉、粉煤灰受CH激发作用，吸收大量的CH晶体，使混凝土尤其是界面区的CH晶粒变小变少，从而促进水泥熟料中的硅酸盐水化，改善混凝土的结构，提高水泥石与骨料界面粘结强度，改善了水泥石浆体结构，提高混凝土密实性，从而提高混凝土的抗冻性，混凝土微观结构电镜扫描如下图。
3.6C35F350施工注意事项
C35F350混凝土由3立方强制式混凝土拌合站供应，搅拌时间90秒，混凝土塌落度经塌落度检测合格后进行浇筑，泵车入模，70mm振捣棒振捣。
3.6.1控制混凝土和易性和塌落度
抗冻混凝土由于引气剂的掺入，和易性一般较好，注意控制搅拌时间，是引气剂、减水剂、掺合料充分混合均匀，塌落度稳定后拌合站开始下灰。
3.6.2聚羧酸外加剂使用要注意以下事项
A未经过消泡处理的聚羧酸，含气量大，不稳定，如果不掺入引气剂，冻融结果达不到标准要求，不能直接应用到抗冻混凝土中，必须要进行消泡处理。
B聚羧酸减水剂属于弱酸，应避免与铁质材料长期接触，否则两者会发生缓慢反应，使减水剂颜色变黑，导致性能下降，建议采用塑料、不锈钢、搪瓷等材质的容器储存，以保证其性能稳定性。
C聚羧酸减水剂不可与奈系减水剂混合使用，会发生化学反应，两种混凝土不应同时浇筑，混凝土收缩性能不同，防止出现收缩裂缝，现场使用时搅拌机和运输车要用水冲洗。
D因聚羧酸减水剂的减水率较高，其混凝土坍落度对用水量较敏感，因此在使用过程中严格控制减水剂掺量和用水量，否则混凝土会出现离析、泌水、板结及含气量过大等不良现象。
E聚羧酸对原材料的质量变化很敏感，尤其是水泥，砂的细度模数、含泥量，粉煤灰中的含碳量吸附聚羧酸减水剂，拌和过程中可能会出现速凝，混凝土抓底等现象。
3.6.3严格控制混凝土含气量
环境温度不仅影响混凝土原材料的温度，而且影响混凝土拌合物的温度。混凝土拌合物温度每增大10℃，混凝土的含气量约减小20%。在施工过程中，要根据天气温度、骨料温度、水泥温度，及时调整引气剂掺量，以满足混凝土抗冻性需要。
混凝土拌合物制备后，若长时间运输和停放，将导致含气量减小，应尽快进行浇筑。
3.6.4防止过振
抗冻混凝土浆量丰富，和易性好，过振会导致混凝土浮浆过多，混凝土均质性差，混凝土有效含气量降低，导致混凝土实体抗冻性变差。
四、结论
4.1混凝土配合比要根据施工工艺进行合理选择，保证混凝土具有良好的和易性、保水性、粘聚性，从根本上减少混凝土通病的出现。
4.2混凝土中减水剂、掺合料的使用可明显改善混凝土性能，可在相应工程推广使用。
4.3含气量是抗冻混凝土的控制重点，每工作班要实际测量，根据原材料、温度、运距、施工工艺等因素及时调整引气剂掺量。
4.4聚羧酸外加剂是一种高性能减水剂，抗冻混凝土使用时要进行消泡处理，同时控制砂石料含水率、含泥量稳定。
4.5混凝土振捣时间影响混凝土质量，要根据混凝土实际控制，经试验确定最佳时间。
参考文献
[1]中华人民共和国行业标准，《水运工程混凝土施工规程》，JTS 202-2011.
[2]中华人民共和国行业标准，《水运工程混凝土质量控制标准》，JTS 202-2-2011.
[3]中华人民共和国行业标准，《水运工程混凝土试验规程》，JTJ270-98.
论文作者:齐银屏
论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/12
标签：混凝土论文; 气量论文; 羧酸论文; 沉箱论文; 孔隙论文; 水灰比论文; 水化论文; 《基层建设》2017年第17期论文;