浅析混凝土表观质量的控制及工地试验室作用论文_李石炯

浅析混凝土表观质量的控制及工地试验室作用论文_李石炯

李石炯

中交第二航务工程局有限公司 湖北省武汉市 430000

摘要: 随着我国高等级公路的飞速发展,结构砼的外观质量越来越得到建设单位和相关部门的重视。在桥梁工程建设过程中,砼的外观质量虽得到了一定的改善,但还是存在着施工工艺不成熟、原材料把关不严、配合比设计不合理、砼拌制过程控制不稳定、现场管理不到位等诸多问题,导致砼外观质量不理想。本文试提出关于改善砼外观质量若干控制要点,以求得砼外观质量进一步提高。

关键词:砼外观,质量管理,质量控制,工地试验室

试验检测工作的目的和意义在于:在建设期间确保工程建设的质量,提高投资效益;在道路投入运营期间,确保道路安全畅通,保障人民生命财产的安全。但效益来自质量,所谓“今天的质量,明天的市场”;随着砼只要强度合格(硬性指标)时代的结束,砼的外观质量越来越得到国家的重视。高速公路上那整洁美观、线型流畅的互通式立交,以及城市里飞跨的高架桥无不成为一道靓丽的景观,给人以美的享受。由此可见,钢筋砼结构不仅要保证其内在质量,同时,其外观质量也逐渐显示出其重要性。在当今的结构砼中不仅要求砼强度等内在质量,对外观质量的要求也愈来愈高,若仍仅借助于砼强度、水灰比理论,已经不能完全满足其指导施工的要求。为此,除了砼强度观念外,尚需探讨砼的匀密性,而砼的匀密性对砼的外观质量影响是至关重要的。好的砼质量=(好的砼强度+好的砼外观)。从外观质量的好坏,也反映出一个企业对砼施工的技术水平的高低,也是一个施工单位道路不断向外延伸的有力证明。外观好的砼,一次性施工拆模后,其外形轮廓分明,平顺,砼表面发亮,平整,色泽一致均匀。那么如何才能浇筑出好的砼外观质量呢?只要有以下几个方面,下面就作一简单探讨,尽供参考。

一、砼的质量管理

砼是多种材料组成的人造石,就是通过人对各种材料(水泥、黄砂、碎石等)的再加工成为一种可塑性的拌和物,再将拌和物加工成不同的砼结构物。砼结构物质量的好坏,取决于原材料的质量好坏和施工工艺技术的高低。直接反映出在施工工艺技术上的管理水平。所以在砼的施工过程中,只要也是对相关施工人员的一种管理。只要在保证原材料质量没有问题,配合比较合理的情况下,要加强对拌和站操作人员的专业培训,要加强现场施工人员的专业培训。不能依靠外观的装饰来掩饰砼的外观质量,何况再好的装饰也掩饰不了砼真正的外观缺陷,决不能把希望寄托在外观装饰上,必须要对在砼浇筑工艺上下狠工夫,要切切实实采取措施,科学管理,才能打出漂亮的砼外观。

二、砼的质量控制

1.砂石材料对砼的影响

首先要确保砂的级配,要选择级配良好的中砂用于砼的浇筑,而且通过0.315 mm的筛余量不少于15%,如果0.315 mm的筛余较少,会导致砼和易性较差,砼的密实性较差,容易产生砼离析。其次是要对砂含泥量的控制,含泥量多的砂不仅影响砼的强度,还直接影响砼的工作性能。现在的高强度砼中,都掺有一定比例的外加剂,而砂中的含泥量会影响外加剂的正常发挥,起不到它应有的效果。导致砼没有粘性,成较松散状态。另外,也要有级配较好的碎石,碎石级配不好,拌制的砼摩擦阻力较大,导致砼孔隙增大,流动性差,不密实,容易引起砼离析,(比如泵送砼施工,流动性差的砼难以泵送,只有去增加水泥浆的方法改善其工作性,改善后的砼坍落度实际上很大,但流动性还是没有明显增加,其工作性远没有流动性好,坍落度小的砼来得好)影响砼的外观质量。

2、配合比

1、)配合比的最小水泥用量,最大水灰比要符合砼设计规范的规定,满足强度和耐久性的要求,对特殊砼(水下灌注砼、大体积砼、抗渗砼等)都有专门要求。而由外观质量要求的砼,目前尚无规定可循。但对砼外观质量的控制必须要从设计配合比开始。总的原则是做到通常情况下砼配合比作细微调整,即维持一定数量的水泥用量,略增加砂率,稍减用水量。

1、)加大水泥用量有利于砼表面的光洁度,但在施工成本控制中,一般还是选择合理的水泥用量。适当掺些高效减水剂较为普遍。

2、)选择最佳砂率,是满足砼质量和工作和易性的前提,为了达到砼有均匀的密实度和充分改善砼拌和物和易性,选择砂率时通常要稍微大一点,因为砼的匀密过程是以和易性为前提的,和易性包括砼拌和物粘聚性、保水性、流动性,而这些性能还在于砼中有足够的水泥砂浆起主要作用。当减水剂(粉剂约1%,水剂约1.5%)掺量不大的情况下,砂率较通常稍提高1-2%许,不仅砼浇捣塑性明显改善,砼成型后粗骨料被砂浆包裹覆盖层厚度均匀,砼表面避免出现“相料色差”。

3、)坍落度的控制

砼拌和物是砼成型结构的原材料,而砼拌和物的成型可塑性的最终反映是坍落度。也是砼控制中最重要的一环,控制好的坍落度是相当有必要。坍落度大的砼施工方便,容易振捣,容易引起砼离析而产生砂线、砂斑等现象。一般砼5~9cm的砼坍落度,拌和物粘稠一些,振捣效果好一些,容易克服气泡,有利于外观质量。所以我们通常把非泵送的砼坍落度调整到6-9cm,泵送砼坍落度调整为10-14cm,以求砼的塑性稳定。避免在施工中,坍落度波动太大,前一车和后一车相差太大,而引起砼色差、分层。

在施工准备阶段,根据材料及拌和站到施工现场的距离,充分考虑坍落度损失。尤其是现阶段,国家为了控制矿产资源的过度浪费,对矿产资源开采作了相应的调整和规定,从而使水泥厂生产的水泥不得不调整其掺合料的结构。出厂的水泥跟外加剂(主要是减水剂)兼容性不好,使拌制的砼出现坍落度损失较快,降低了砼的工作性,影响了砼的外观质量。试验室在配制砼配合比时,一定要选用和水泥相匹配的外加剂,严格控制砼坍落度损失。

3、砼的拌和和运输控制

拌和站在拌制砼时,必须要在接到试验室的配合比通知单后,严格按照配合比进行拌制砼。砼拌和机一定要准确计量,如今拌和机都采用电脑控制,计量相对比较精确,其次是砼的拌和时间,拌和时间按配合比的不同,拌和时间也相对不同,对坍落度大的混凝土(水下灌注砼)拌和时间一般为60~90秒,如水泥用量达到350Kg/m3以上的砼,可称之为富水泥砼,这时,砼的搅拌时间要适当延长,如采用滚筒式搅拌机,宜延长2.5-3分钟,强制式搅拌机宜延长1.5-2分钟,当掺加外加剂时,搅拌时间应再延长1分钟。

拌和好的砼应马上运送到施工现场,不得在中途停留,避免坍落度损失过大,引起结构上下分层,色差。严禁使用自制的小型灌车和拖拉机运输。

4、砼现场浇筑质量控制

浇筑砼是砼施工工艺中重要的一环,它能使好的砼浇捣出不好的外观,施工中必须重视这一关。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在有些结构物中,钢筋较为密集,浇筑振捣时施工人员无法正常进行砼振捣工作,尤其反映在墩柱方面,现阶段城市高架越来越多,墩柱的高度也越来越高,墩柱的钢筋也相对较密,产生了砼振捣人员无法正常进行振捣工作。所以要为砼振捣人员提供一个能合理振捣的施工环境,对有些钢筋设计时不合理的要加以调整,只有提供出合理的振捣空间,才能浇筑出好的砼,而不导致出现漏振、过振、欠振等现象。

在浇筑过程中要充分考虑砼水平接茬和上下层接茬,一般常温下,宜不超过1小时,而在夏季温度较高时,要缩短分段接茬的时间,尽可能控制在0.5小时之内,防止砼浇筑面上水分挥发过快而造成接茬不良,引起分层。砼拌和物(不掺缓凝剂)的初凝时间一般为4小时左右,因为当水泥砼初凝时失去塑性,终凝时砼产生强度,如果离初凝时间1小时以上的时间内拌和物接茬,振捣时透入下层砼5-10cm振捣,砼表面不会留下接茬痕迹。如果离初凝时间半小时内,此时砼已接近初凝,砼中水泥(砂)浆的塑性差异过大,振捣时难于分布均匀,结果形成色差带或冷缝式色差。

分层浇筑时,一般一次40-50cm一层为宜(约为振捣棒作用半径的1.25倍),每层厚度应基本一致。

在振捣砼中,通常会出现早振、漏振、欠振、过振、迟振现象,早振引起水泥浆不均匀,形成色差;漏振指局部振捣不到位,产生蜂窝,空洞;欠振产生麻面;过振是指振捣时间过长,引起砂线、砂斑;而迟振会引起冷缝。

砼振捣应遵循快插慢拔、振点等距离布置的原则。砼振实的表现为:表面呈现平坦,砼已无显著沉落、砼开始泛浆、砼已基本不冒气泡。砼振捣时离开模板10cm左右,防止模板损坏或出现漏浆现象。振捣时间要根据坍落度大小而适当调整,一般情况下,5cm塌落度振时为25~30秒;7cm塌落度为20~25秒,9cm塌落度为15~20秒,12cm塌落度为15秒左右,防止过振。过振砼易引起离析、泌水、离析较重的,骨料分离,显露砂石或出现水波纹状的云斑或鳞状色斑。轻的出现泌水、砂斑、砂线。

要切记早振,所谓早振,有两种情况:一是指本层砼厚度未铺足或浇铺不到位或两侧模之间未全范围铺满,即砼拌和物层次不清、顺序零乱,往往出现中间高、两边低,或一边高、一边低的堆积和低洼现象。二是指对本层砼浇铺段前沿临空部分,不等下段砼浇铺衔接,就过早振捣,这也称为早振。对于砼浇与振,前后应相差一定的距离,如浇铺长度为10米,则振捣长度为(10-1)米,即前沿一段至少相当于振捣棒作用半径二倍的范围内的砼,不要急于振捣,待下一接段砼浇铺接茬后再振。早振的结果是:a.砼拌和物有流动现象,砂浆与骨料分离或水泥砂浆流向低处;b.再浇筑砼时,随砼浇筑面增高,砼液化面上升,则富水泥浆上浮,紧靠侧模面,形成色差带;

5、模板安装加工的控制

拼装模板时要做到上下左右,合缝平整、不错台,对有些模板缝口加工精度不够的,表面较粗糙的模板,杜绝使用。浇筑砼时,接缝的地方出现渗水则形成色斑,如有水泥浆淌出则会形成砂线。当渗水、漏浆的严重程度不同,则色斑范围、砂线的深浅、数量不一。所以要选用加工精良的模板,保证拼缝严密、平顺、不漏浆、漏水。

在振捣时离模板接缝处保持在20cm左右,防止损坏模板或出现漏浆等。

当柱高≤15米时,模板不分节,采用两半个模板竖向合缝拼装;当柱高≤10米时,采用预先拼合成整体,整体吊装。

模板涂脱模油时,首先要做到模板要打磨光滑平整,如在模板上留有密密麻麻的小刺钉,在拆模后,砼表面上会留下很多小孔。其次注意脱模油尽量涂到最薄(用手指在模板上触摸后,不会有一层明显的油出现为准),因为模板本身它有一定的光洁度,较好的办法为用回丝浸在脱模油的桶内,然后提起后用双手拧干(拧干的程度取决于在模板上涂刷后的效果来调整),再在模板上大面积的涂刷。涂较多的油会引起脱模油从高往低处流,脱模油集中的地方会渗进砼,在折模时会引起脱模油粘在砼表面上,导致砼表面颜色不一致,同时也影响了砼的光洁度。

6、砼入模的质量控制

在砼施工中,宜适合用泵送砼施工,用泵车泵出去的砼比用吊装设备入模的砼有更高的密实性,因为在泵送过程中,泵车要用很大的力来推动砼到模板内,经过泵管的挤压,砼密度明显要高于开始拌制时的砼,不易引起离析,而且利于振捣,容易避免砂线、砂斑等现象。但用泵送砼成本相对比较高,这也是施工单位不采用这种施工工艺的原因之一。在弃用泵送改用起吊工艺的砼施工工艺,在吊装时用的小料斗,要设置下料口为圆型,直径大小基本比串筒稍微小一点,避免下料过快引起砼堵管。对一些下料口加工成长方形的,下料宽度较窄的料斗,会形成砼坍落度小就下料困难,下料时水泥浆与骨料分离,导致砼离析和砼不均匀。串筒的直径一般为280mm左右为宜,要放在墩柱的中心位置,不使砼出现一侧高而另一则低(在振捣过程中,水泥浆会往低处流,从而形成色差)。串筒距砼顶面要控制在80cm左右,这样会避免下料过高,水泥浆溅到模板上,而夏天模板温度较高,水泥浆瞬间变干,拆模后砼表面形成一层干粉,看起来没有亮光,表面也不光滑。

7、工地试验室对砼原材料、拌和站及现场浇筑的质量控制

1、)原材料是成品砼质量好坏的基础,它起着决定性的作用。所以在工程质量控制中,首先要对原材料进行质量把关。试验室在原材料质量控制过程中,也起着相对重要的作用。现在好多施工单位在对原材料质量控制中。基本上由试验室来对原材料质量进行控制。但原材料质量好坏的处理权还不在试验室。在这原材料质量控制中,不仅试验室要对其原材料进行高频率的抽检试验,也需要其它部门(如质检、工程、材料部门)相互监督,把好材料这一关。

2、)拌和站是砼进行加工的第一站,其重要性也是不言而喻,拌制质量的好坏也是直接影响砼的质量(包括外观和内在质量),在此试验室要加强对拌和站的管理,拌和站每次拌制砼时,必须在接到试验室发出的配料通知单后进行。严格按照试验室提供的配合比进行拌制砼,不得私自拌制砼。在拌制砼过程中遇到砼有大的变化时,要及时反映到试验室,由试验室调整后才可以继续进行。

3、)现场砼质量控制是砼质量的最后一关,要认真对待。试验室要对现场砼进行其工作性能的控制。要按照配合比所规定的坍落度严格控制,不得随意放大坍落度。一般施工人员,为了操作方便,想方设法增加砼坍落度,砼在超出设计坍落度上限时,每增加1cm坍落度,28天强度会下降2MP a左右,同时也改变了砼的水灰比及工作性能,大大影响了砼外观质量。

概况以上所述,控制结构砼外观质量是需要包括试验室在内的多个部门的共同努力,试验室要把好质量第一关,其责任也是不言而语的。但是试验室目前在施工单位所处的地位也是有目共睹的,好多从事试验工作人员都有一种“心有余而力不足”味道,要真正让试验室在工程上有真正的发言权还是为时过早。

参考文献:

(1)主编:张应立;书号:ISBN7-114-04356-2;发布年:2002年12月,第1版;标准名称:混凝土全过程质量管理手册;出版地:人民交通出版社;

(2)主编:张应立;书号:ISBN7-114-04280-9;发布年:2002年12月,第1版;标准名称:现代混凝土配合比设计手册;出版地:人民交通出版社;

[作者简介]李石炯;男;高级工程师; 中交第二航务工程局有限公司

论文作者:李石炯

论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期

论文发表时间:2018/11/26

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