馬海龍
【摘 要】筆者多年在公路養(yǎng)護單位工作,在實際工作過程中發(fā)現(xiàn)許多混凝土構造物的質量有很大的差異,特別是橋涵混凝土上存在的質量問題對公路的安全造成極大的威脅。本文就從水泥混凝土強度的分析來探究水泥混凝土質量。
【關鍵詞】水泥混凝土 質量
1 引言
筆者多年在公路養(yǎng)護單位工作,在實際工作過程中發(fā)現(xiàn)許多混凝土構造物的質量有很大的差異,特別是橋涵混凝土上存在的質量問題對公路的安全造成極大的威脅。本文就從水泥混凝土強度的分析來探究水泥混凝土質量。混凝土質量的好壞,既對構造物的安全,也對構造物的造價有很大影響,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。
2 混凝土強度及主要影響因素
混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題,硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫,正是由于這些初始缺陷的存在才使混凝土呈現(xiàn)出一些非均質的特性。
上述這些特性將影響混凝土的質量,混凝土質量的主要指標之一是抗壓強度,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混凝土強度是錯誤的,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(huán)節(jié)。此外,影響混凝土強度還有其它不可忽視的因素。
粗骨料對混凝土強度也有一定影響,當石質強度相等時,碎石表面比卵石表面粗糙,它與水泥砂漿的粘結性比卵石強,當水灰比相等或配合比相同時,兩種材料配制的混凝土,碎石的混凝土強度比卵石強。因此我們一般對混凝土的粗骨料控制在3.2cm左右,細骨料品種對混凝土強度影響程度比粗骨料小,所以混凝土公式內(nèi)沒有反映砂種柔效,但砂的質量對混凝土質量也有一定的影響。因此,砂石質量必須符合混凝土各標號用砂石質量標準的要求。由于施工現(xiàn)場砂石質量變化相對較大,因此現(xiàn)場施工人員必須保證砂石的質量要求,并根據(jù)現(xiàn)場砂含水率及時調整水灰比,以保證混凝土配合比,不能把實驗配比與施工配比混為一談。混凝土強度只有在溫度、濕度條件下才能保證正常發(fā)展,應按施工規(guī)范的規(guī)定予在養(yǎng)護、氣溫高低對混凝土強度發(fā)展有一定的影響。冬季要保溫防凍害,夏季要防暴曬脫水。現(xiàn)冬季施工一般采取綜合蓄熱法及蒸養(yǎng)法。
3 混凝土標號與混凝土平均強度及其標準差的關系
混凝土標號是根據(jù)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%,充分保證了構造物的安全,從此推定,抽樣檢查的幾組試件的混凝土平均值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值大于混凝土標號,更重要的是要減少混凝土的變異性,盡量使混凝土標準差降到較低值。
4 混凝土質量控制的關鍵環(huán)節(jié)
(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。混凝土的強度有一定離散性,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。可以說,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:
一是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(jié)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,盡量選用低熱或中熱水泥,如礦渣水泥、粉煤灰水泥、減少水泥量,將水泥用量盡量控制在450公斤/立方米以下、降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。砂控制細度、含水率、含泥量等,改善骨料級配,摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量,降低水化熱。
二是正確按設計配合比施工按施工配合比施工,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、在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑,改善混凝土拌合物的流動性、保水性,降低水化熱,推遲熱峰的出現(xiàn)時間、改善混凝土的攪拌加工工藝,在傳統(tǒng)的三冷技術的基礎上采用二次風冷新工藝,降低混凝土的澆筑溫度。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
三是加強原材料管理,混凝土材料的變異將影響混凝土強度。因此收料人員應嚴把質量關,不允許不合格品進場,另外與原材料不符及時匯報,采取相應措施,以保證混凝土質量。加強混凝土養(yǎng)護,混凝土澆筑后,及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋,并注意灑水養(yǎng)護,適當延長養(yǎng)護時間。
四是進行混凝土強度的測定,我們以28天強度為準,為施工簡便和質量保證,我們一般做7天試塊等,以對混凝土強度盡量根據(jù)其齡期測定其發(fā)展,以明確確定其質量。
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