摘要:商品混凝土是由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称,商品混凝土,又称预拌混凝土,简称为“商砼”,俗称灰或料:是由水泥、骨料、水及根据需要掺入的外加剂、矿物掺合料等组分按照一定比例,在搅拌站经计量、拌制后出售并采用运输车,在规定时间内运送到使用地点的混凝土拌合物。
关键词:商品砼;质量;控制
工程概况:某大厦地下室和±0.00以上主体结构全部采用商品混凝土。这必须具有充分满足结构要求和施工技术、质量要求的良好性能、强度的高效能砼,同时必须具备经济实用性,高强致密性和施工可靠性。
大体积混凝土的施工从原材料的选用,外加剂的性能、品种和掺量,搅拌、运输、泵送和浇筑,试块的抽制、养护、送检直至最后的标准抗压强度值以及气侯、温度的变化这一复杂的过程,受到诸多变异因素的影响,而且随机性很强,每一细小的环节的失误都会导致混凝土强度波动和质量上的不稳定。因此,因此需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作,才能保证大体积混凝土顺利施工。
一、原材料质量控制
1、原材料选择
(1)水泥:考虑普通水泥水化热较高,特别是应用到大体积混凝土中,大量水泥水化热不易散发,在混凝土内部温度过高,与混凝土表面产生较大的温度差,便混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。当表面拉应力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝,因此大体积混凝土应采用水化热比较低的水泥。
(2)粗骨料:采用碎石,粒径5-25mm,含泥量不大于1%。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土,和易性较好,抗压强度较高,同时可以减少用水量及水泥用量,从而使水泥水化热减少,降低混凝土温升。
(3)细骨料:采用中砂,细度模数控制在2.8~3.0之间,含泥量不大于1%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右,同时相应减少水泥用量,使水泥水化热减少,降低混凝土温升,并可减少混凝土收缩。
(4)粉煤灰:由于混凝土的浇筑方式为泵送,为了改善混凝土的和易性便于泵送,考虑掺加适量的粉煤灰。按照规范要求,采用低水化热水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时,其粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利,但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低,对混凝土抗渗抗裂不利,因此粉煤灰的掺量控制在10以内,采用外掺法,即不减少配合比中的水泥用量。按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。
2、原材料进场质量控制
(1)混凝土原材料进场时,供方应按规定批次向需方提供质量证明文件。质量证明文件应包括型式检验报告、出厂检验报告与合格证等,外加剂产品还应提供使用说明书。
(2)原材料进场后,应按规定进行进场检验。
(3)水泥应按不同品种和强度等级分批存储,并应采取防潮措施;出现结块的水泥不得用于混凝土工程;水泥出厂超过3个月(快硬硅酸盐水泥超过1个月),应进行复检,合格者方可使用。
(4)粗、细骨料堆场应有防尘和遮雨设施;粗、细骨料应按品种、规格分别堆放,不得混杂,不得混入杂物。
(5)矿物掺合料存储时,应有明显标记,不同矿物掺合料以及水泥不得混杂堆放,应防潮防雨,并应符合有关环境保护的规定;矿物掺合料存储期超过3个月时,应进行复检,合格者方可使用。
(6)外加剂的送检样品应与工程大批量进货一致,并应按不同的供货单位、品种和牌号进行标识,单独存放;粉状外加剂应防止受潮结块,如有结块,应进行检验,合格者应经粉碎至全部通过600mm筛孔后方可使用;液态外加剂应贮存在密闭容器内,并应防晒和防冻,如有沉淀等异常现象,应经检验合格后方可使用。
二、商品砼运输质量控制
1、在运输过程中,应控制混凝土不离析、不分层和组成成分不发生变化,并应控制混凝土拌合物性能满足施工要求。
2、当采用机动翻斗车运输混凝土时,道路应平整、避免颠簸。
3、当采用搅拌罐车运送混凝土拌合物时,搅拌罐在冬期应有保温措施,夏季最高气温超过40℃时,应有隔热措施。
4、当采用搅拌罐车运送混凝土拌合物时,卸料前应采用快档旋转搅拌罐不少于20s;因运距过远、交通或现场等问题造成坍落度损失较大而卸料困难时,可采用在混凝土拌合物中掺入适量减水剂并快档旋转搅拌罐的措施,减水剂掺量应有经试验确定的预案,但不得加水。
5、当采用泵送混凝土时,混凝土运输应能保证混凝土连续泵送,并应符合现行行业标准《泵送混凝土施工技术规程》JGJ/T 10的有关规定。
6、混凝土拌合物从搅拌机卸出至施工现场接收的时间间隔不宜大于90min。
三、混凝土温差控制
该工程中筒区加厚基础承台面积为9.3m×8.9m,厚度1.3m,为随时了解和掌握砼在水化和硬化过程中水泥水化热所产生的温度变化,以便于采取有效且经济合理的优化方法使温差控制在一定的允许范围内,并根据温升情况采取不同的养护措施,控制混凝土的温降速率,从而达到防止混凝土内部温度应大于同龄期混凝土抗拉强度而产生有害裂缝的目的。
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混凝土的绝热温升值:Tτ=(WQ/Cρ)×(1-e-mτ)现计算其7天值则:T(τ)=410×256×(1-2.718-2.8)/0.96×2400=41砼内实际最高温度(考虑施工时环境温度为30℃):
则Tmax=Tj+Tτj=15+41×0.6=39.6(℃)砼表面温度计算:H=h+2h'=1.3+2×0.666×(2.33/3.85)=2.1m
△T(τ)=Tmax-Tq=9.6(℃)
△Tb(τ)=Tq+(4/H2)h'(H-h')△T
=30+(4/4.41)×0.4(2.1-0.4)×9.6
=35.9(℃)
砼内实际最高温度与表面温度差:
△Tc=Tmax-Tb(c)
=39.6-35.9
=3.7(℃)
故底板混凝土温差控制采用表面覆盖措施,由上面计算可知,混凝土内外温差不大,但由于是高温季节施工,为了防止温度应力,使砼产生微裂缝,就必须采取加盖足够厚的草袋进行温度控制。所以,中筒区加厚承台板上采用一层薄膜上覆三层麻袋进行温差控制。控制温度和收缩裂缝的技术措施:
1、降低水泥水化热
(1)选用低水化热或中水化热的水泥品种配制砼,如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥,粉煤灰水泥等。
(2)充分利用砼的后期强度,减少每立方米砼中水泥用量,根据试验每增减10Kg水泥其水化热将使砼的温度相应升降1℃。
(3)使用粗骨料,尽量选用粒径较大,级配良好的粗骨料,掺加粉煤灰等掺合料,或掺加相应的减水剂,改善和易性,降低水灰比,以达到减少水泥用量,降低水化热的目的。
2、掺加相应的缓凝剂掺加相应的缓凝剂。
3、加强施工中的温度控制
(1)在砼浇筑之后,做好砼的保温保温养护,缓缓降温,充分发挥徐变特性,减低温度应力,夏季应注意避免曝晒,注意保温,冬季应采取措施保温覆盖,以免发生急剧的温度梯度发生。
(2)采取长时间的养护,规定合理的拆模时间延缓降温时间和速度,充分发挥砼的应力松弛效应。
(3)加强测量温和温度监测与管理,实行信息化控制,随时控制砼内的温度变化,内外温差控制在25℃以内,基面温差和基底面温差,均控制在20℃以内,及时调整保温及养护措施,使砼的温度梯度和温度不至过大,以有效控制裂缝的出现。
4、改善约束条件,削减温度应力
采取分层或分块浇筑大体积砼,合理设置水平或垂直施工缝或在适当位置设置施工后浇带,以放松约束程度,减少每次浇筑长度的蓄热性,减少温度应力。
5、提高砼的极限拉伸强度
(1)选择良好级配的粗骨料,严格控制其含泥量,加强砼的振捣,提高混凝土密实度和抗拉强度,减小收缩变形,保证施工质量,浇筑后及时排除表面积水,加强早期养护,提高砼早期或相应龄期的抗拉强度和弹性模量。
(3)在大体积砼基础内设置必要的温度配筋,在载面突变和转折处、底、顶板与墙转折处,孔洞转角及周边,增加斜向构造配筋,以改善应力集中,防止裂缝的出现。
四、混凝土的养护
混凝土的养护可分为温差控制、早期养护和常规养护三个阶段。
温差控制即根据不同使用性质和不同截面构件采取相应的温差控制措施,如冷却循环水管、温度钢筋和表面覆盖、蓄水养护法,降低混凝土中心温度和表面温度差。混凝土温差必须控制在20℃以下。
混凝土早期养护指在最适当的时间拆除外侧模后,进行覆盖养护浇水全湿养护,防止风吹、日晒及昼夜自然温差,全湿养护时间不少于14天。混凝土常规养护指常温条件下,全湿养护14天以后仍需养护21天。可采取以下几个常见控制措施:
(1)蓄水养护。
混凝土终凝后,在其表面蓄存一定深度的水,采取蓄水养护是一种较好的方法。我国许多工程曾经采用,并取得良好的效果。水具有一定的隔热保温作用。这样可以延缓混凝土内部水化热的降温速率,缩小混凝土中心和表面的温度差值,从而可防止混凝土的裂缝开展。蓄水是养护水平面结构的一种周到的方法。它是用泥土或者黄砂等在平面结构的表面围起一层水。但这种方法对混凝土的龄期有要求,它要在混凝土具有一定强度以后才能使用,此外这种方法还有劳动强度较大并需要实时监控的缺点。在无风或者有遮避的情况下,喷雾是保持混凝土表面湿润的好方法,可用在水平或者立面的混凝土构件。
(2)密封养护。塑料薄膜和养护剂都可
以阻止混凝土表面的水分蒸发,是目前己经采用的密封养护的材料。它们都可以不受结构形状和位置的影响,而且还有使用方便、仅需较少劳力的优点。因此密封养护有可能在不久的将来取代传统的水养护,成为施工中的首选。为避免失水速率过快、混凝土表面干燥,养护时间应尽量提前,甚至凝结之前就开始养护。还应防止直接的风吹日晒。在冬季则要做好保温措施。当温度太低,保温材料不足以维持供强度充分发展和防止冰冻的温度,这时采取外部加热是必须的。养护方法各有优缺点,密封养护操作更为简单,也节省劳力。但是薄膜养护的效果,很大程度上取决于膜的包覆厚度和完整性,必须非常小心确保各单张膜的完全搭接和接头密封,以防止水分损失。对于蓄水和洒水等养护方法,养护的起始点受混凝土硬化程度的制约。
参考文献:
[1] 侯 凯,张铁宏,陶涛.混凝土养护是混凝土质量控制的关键[J].科技信息,2013,(10).
[2] 谢 芳,宁娜,王忠远.浅议商品混凝土养护的关键问题[J].科技信息,2012,(8).
[3] 侯 凯,于洁玲.关于商品混凝土养护质量的控制措施[J].科技信息,2013,(16).
论文作者:余兆洪
论文发表刊物:《基层建设》2016年19期
论文发表时间:2016/11/23
标签:混凝土论文; 水化论文; 水泥论文; 温度论文; 温差论文; 骨料论文; 应力论文; 《基层建设》2016年19期论文;