李文海
(東莞市建生混凝土有限公司,廣東 東莞 523960)
拌合混凝土質量的幾個關鍵因素探討
李文海
(東莞市建生混凝土有限公司,廣東 東莞 523960)
拌合混凝土就是將水泥、砂石骨料、水以及摻和料、外加劑等按一定比例混合后進行攪拌成的混凝土。混凝土的質量嚴重影響到建筑物的質量,所以本文就拌合混凝土質量的幾個關鍵因素進行探討并且歸納出三個影響拌合混凝土質量的因素。分別是:原材料的選擇與改進、混凝土的制備和混凝土的攪拌
拌合混凝土;質量;因素
目前市場上的混凝土的類型有很多。按定額分類分為普通混凝土和抗凍混凝土。普通混凝土又分為:普通半干硬性混凝土,普通泵送混凝土和水下灌注混凝土,他們每個又分為:碎石混凝土和卵石混凝土;抗凍混凝土分為:抗凍半干硬性混凝土,抗凍泵送混凝土,他們每個又分為:碎石混凝土和卵石混凝土。根據使用功能分為結構混凝土、保溫混凝土、裝飾混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、水工混凝土、海工混凝土、道路混凝土、防輻射混凝土等。按摻和料又分為粉煤灰混凝土、硅灰混凝土、礦渣混凝土、纖維混凝土等。
在2010年朱杰和凌樹陽發表的《淺談施工質量控制》中提出混凝土質量控制的關鍵環節分為兩個:(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。所以拌合混凝土時,首先應根據工程對和易性、強度、耐久性等的要求,合理地選擇原材料并確定其配合比例,以達到經濟適用的目的。混凝土配合比的設計通常按水灰比法則的要求進行。材料用量的計算主要用假定容重法或絕對體積法。由此可以歸納出三個影響拌合混凝土質量的關鍵因素。
水泥、石灰、石膏等無機膠凝材料與水拌和使混凝土拌合物具有可塑性;進而通過化學和物理化學作用凝結硬化而產生強度。一般說來,飲用水都可滿足混凝土拌和用水的要求。水中過量的酸、堿、鹽和有機物都會對混凝土產生有害的影響。集料不僅有填充作用,而且對混凝土的容重、強度和變形等性質有重要影響。
在選擇水泥時要考慮水泥的品種和水泥標號。水泥品種的選擇時,拌合混凝土一般可采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥和分攤會硅酸鹽水泥。必要時也可采用快硬硅酸鹽水泥或其他水泥。但是水泥的性能指標必須符合現行國家有關標準的規定。在水泥標號選擇時應與混凝土的設計強度等級相適應。原則上是配置高強度等級的混凝土選用高標號水泥;配制低強度等級的混凝土,選用低標號水泥。拌合混凝土時所采用的細骨料的質量也比較高,要求細骨料清潔不含雜質,以保證混凝土的質量。細骨料的顆粒形狀及表面特征會影響其與水泥的粘結及混凝土拌合物的流動性。砂的顆粒級配及粗細程度和砂的堅固性也會重要影響到混凝土的質量。
在拌制混凝土時,由于骨料含水的狀態不同,將影響混凝土的用水量和骨料在飽和面干狀態時的含水率。混凝土拌合用水按水源可分為飲用水、地下水、地表水、海水以及經適當處理或處置后的工業廢水。對混凝土拌合及養護用水的質量要求是:不得贏下混凝土的和易性及凝結;不得有損于混凝土強度發展;不得降低混凝土的耐久性、加快鋼筋腐蝕及導致預應力鋼筋脆斷;不得污染混凝土表面。
為改善混凝土的某些性質,可加入外加劑。由于摻用外加劑有明顯的技術經濟效果,它日益成為混凝土不可缺少的組分。為改善混凝土拌合物的和易性或硬化后混凝土的性能,節約水泥,在混凝土攪拌時也可摻入磨細的礦物材料──摻合料。它分為活性和非活性兩類。摻合料的性質和數量,影響混凝土的強度、變形、水化熱、抗滲性和顏色等。
1.水灰比的確定
高強混凝土水灰比的計算不能采用普通混凝土的強度的公式,應根據試驗資料進行統計,提出混凝土強度和水灰比的關系式,然后用作圖法或計算法求出與混凝土配制強度(fcu.0)相對應的水灰比。當采用多個不同的配合比進行混凝土強度試驗時,其中一個應為基準配合比,其他配合比的水灰比,宜較基準配合比分別增加和減少0.02~0.03。
2.集料用量
(1)每立方碎石用量G0 高強混凝土每立方的碎石用量VS 為0.9~0.95m3,則每立方中碎石質量為:G0=VS×碎石松散容重
(2)每立方砂用量S0S0=[G0/(1-QS)]QSQS-砂率,應經試驗確定,一般控制在28~36%范圍內。
3.用水量
計算高強混凝土配合比時,其用水量可用普通混凝土用水量的基礎上用減水率法加以修正。在不摻外加劑的混凝土用水量中扣除按外加劑減水率計算得出的減水量即為摻減水劑時混凝土的用水量。此時注意一定要通過試驗確定外加劑的減水率。
4.水泥用量
生產高強混凝土時,水泥的用量是至關重要的,它直接影響到水泥膠砂與骨料的粘結力。為了增加砂漿中膠質結料的比例,水泥含量要比較高,但要注意的是,水泥用量又不宜過高,否則會引起水化期間放熱速度過快或收縮量過大等問題。高強混凝土水泥用量一般不宜超過550 kg/m3。
5.試拌調整
對計算所得的配合比結果要通過試配、試拌來驗證。拌制高強混凝土必須使用強制式攪拌機,振搗時要高頻加壓振搗,保證拌和物的密實。要注意試拌量應不小于拌和機額定量的1/4,混凝土的攪拌方式及外加劑的摻法,宜與實際生產時使用的方法一致。
6.配合比的確定
當拌和物實測密度與計算值之差的絕對值不超過計算值2%時,可不調整。大于2%時按《普通混凝土配合比設計規程》JGJ55—2000 規定進行相應的調整。混凝土配合比確定后,應對配合比進行不少于6 次的重復試驗進行驗證,其平均值不應低于配制的強度值,確保其穩定性。
混凝土攪拌是將水泥,石灰,水等材料混合后攪拌均勻的一種操作方法。混凝土攪拌分為兩種:人工攪拌和機械攪拌。
人工攪拌攪拌時力求動作敏捷,攪拌時間從加水時算起,應大致符合下列規定:攪拌物體積為30L以下時4~5min(分鐘),攪拌物體積為30L--50L時5~9min,攪拌物體積為51L--75L時9~12min,拌好后,根據試驗要求,立即做坍落度測定或試件成型。從開始加水時算起,全部操作須在30min內完成。
機械則攪拌先預拌一次,即先涮膛,以免正式拌和時影響拌合物的配合比。開動攪拌機,向攪拌機內依次加入石子、砂和水泥,干拌均勻,再將水徐徐加入,全部加料時間不超過2min,水全部加入后,繼續拌和2min。拌合物自攪拌機卸出,傾倒在拌打撈上,再經人工拌和1~2min,即可做坍落度測定或試件成型。從開始加水時算起,全部操作必須在 30min內完成。混凝土攪拌機根據不同施工要求和條件,可分為自落式和強制式混凝土可在施工現場或攪拌站集中攪拌。流動性較好的混凝土拌合物可用自落式攪拌機;流動性較小或干硬性混凝土宜用強制式攪拌機攪拌。攪拌前應按配合比要求配料,控制稱量誤差。投料順序和攪拌時間對混凝土質量均有影響,應嚴加掌握,使各組分材料拌和均勻。
綜上所述,在拌合混凝土時要考慮的最主要三個因素就是原材料、混凝土的制備和混凝土的攪拌。其中原材料的是選擇和用料是影響拌合混凝土質量的最重要因素,它直接影響到混凝土的好壞。而混凝土的制備則影響了混凝土的承受能力。混凝土的攪拌使混凝土的質量更加堅固。只有保證了混凝土的質量,建筑工程才能讓人更加放心。
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