徐雙全(中建三局集團有限公司)
過去,混凝土的生產工藝相對簡單,采用水泥、砂、石、水四種材料現場攪拌,用手推車運送到結構之中,幾乎誰都能做,且做的都一樣。現在,混凝土高性能化,摻加了外加劑、摻合料等,需要泵送。外加劑的發展、摻合料的應用、自然資源的消耗(機制砂、特細砂的應用)引發了現代混凝土的問題,筆者在與眾多凝土企業溝通的過程中,認識到不同混凝土企業供應的混凝土不盡相同,呈多樣化,可以說,現代混凝土與傳統混凝土,甚至與五年前的混凝土相比,都存在著較大的差異。
近十多年,混凝土質量問題頻發、裂縫問題嚴重,甚至曾一度被認為是現代混凝土的“癌癥”,幾乎無法治愈。從施工的角度總結施工現場質量問題頻發的根本原因之一是:混凝土企業在矛盾中前行,僅僅關注混凝土的強度和可泵性已經不能滿足質量需求,同時,施工企業對混凝土材料缺乏管控。過去我們一直鼓勵應用流動性混凝土,認為泵送混凝土的坍落度值不宜大于160mm,否則容易開裂,這是傳統觀念上的誤區。實踐證明,現代混凝土流動性的影響因素發生了變化,它的開裂與流動性大小并無直接關系,大流動性混凝土也可以不開裂。同時,隨著外加劑的快速發展、勞動力資源的消耗,大流動性混凝土被廣泛應用已是不爭的事實,也是大勢所趨。
要破解大流動性混凝土的裂縫和質量問題,首先需要解決“大流動性混凝土到底需要具備什么樣的工作性能,以滿足質量需求”的問題。
混凝土的工作性能是一個綜合指標,包括流動性、粘聚性、保水性等,工作性能不好將直接影響混凝土結構的質量,出現如砂線、蜂窩、氣泡多、裂縫等問題,甚至影響強度。目前,評價大流動性混凝土工作性能的方法較多,如倒坍落度法、V 型漏斗、L 型儀等,但基本是以一個或兩個參數來表征混凝土的流變性能,測試的范圍較小或方法不夠簡便,需要輔助其他性能試驗方法或結合經驗才能較好地綜合評價混凝土的工作性能,而且,它們更多的是用于判斷施工能否正常進行而不是混凝土能否滿足質量需求,也因此這些方法至今沒有被廣泛使用。在施工現場,評價混凝土工作性能好壞的方法應用最為廣泛的是坍落度法,該方法是對混凝土的一種靜態反映,不能反映混凝土在動態情況下的行為,由于大流動性混凝土的復雜性和多變性,采用坍落度法評定大流動性混凝土的和易性存在較大的局限性,它更多的適用于流動性混凝土。
對于如何評定大流動性混凝土的工作性能,仍然沒有一種能夠全面、快捷、簡單、有效、動態的評價方法。研究開發一種使用簡單,能比較科學地判斷大流動性混凝土工作性能好壞的方法具有非常重要的現實意義。
混凝土組分的增加、石子用量的降低等因素使得現代混凝土對勻質性的要求更高,混凝土材料控制所需要達到的首要目標是:盡可能實現混凝土從生產到澆筑成型全過程的“動態”均勻性。另外,骨料除骨架作用外,還有應力分散的作用,這就需要混凝土具有合適的漿骨比和膠砂比,使得骨料能夠良好地分散因水泥石收縮產生的拉應力。
過去,我們更多的是去關注混凝土的配合比參數,比如砂率、膠材用量、用水量等。在現代大流動性混凝土的背景下,我們應該由關注混凝土的配合比參數向關注混凝土的和易性轉變,從關注混凝土的可泵性向關注混凝土能否維持其動態均勻性轉變。筆者結合實踐總結了一種識別大流動性混凝土工作性好壞的簡易方法,通過觀察混凝土出泵、到倉面、振搗后等三個階段的五種外觀表現來判斷混凝土的工作性能否滿足質量需求:
(1)施工中,出泵管階段:混凝土開始澆筑后,在不特意減緩混凝土澆筑速度的情況下,觀察混凝土能否滿泵管泵出,如能,可判定混凝土的粘聚性基本合格。
(2)施工中,到倉面階段:混凝土到倉面后,觀察三個現象,① 混凝表面有石子包裹在砂漿體系之中,并露出表面約 1/2 粒徑,可判定混凝土漿骨比基本合格;② 混凝土各組分均勻的分布在混凝土中,主要觀察石子的粒徑分布和是否存在純漿體的現象,如基本均勻且無純漿體現象,可判定混凝土的均勻性基本合格;③ 混凝土邊緣與倉面呈大約 90°的直角,且流動過程中能夠維持坡角均勻向前流動,可判定混凝土包裹性良好。
(3)施工中,振搗后:混凝土振搗靜置一段時間后,觀察混凝土表面是否存在可見泌水,如無,可判定混凝土的保水性良好。
將以上混凝土的五種外觀表面用口訣概括為“滿管泵、微露石、均分布、有坡角、不泌水”,以方便大家記憶。