紀威
摘 要:隨著我國城市化進程的加快,混凝土是當前建筑業應用最為廣泛的建筑工程材料之一,混凝土材料、配合比、澆筑工序和養護直接影響混凝土的澆筑效果,從這四個方面內容的討論,以期能為混凝土澆筑工作提供啟示和幫助。
關鍵詞:混凝土;澆筑;施工;技術
引言
隨著科學技術的不斷變化發展混凝土澆筑程序化的同時也更加科學合理。混凝土的材料、配合比、澆注工序及施工養護都會影響混凝土的澆筑效果,針對四個方面進行討論,以期為混凝土澆筑施工工作提供幫助。
一、混凝土的常見材料
混凝土是非均質的三相體,即固體、液體和氣體。其中水、水泥、摻合料、外加劑、砂、石等是混凝土主要六大原料組成,原材料質量很大程度上決定了新拌混凝土的工作性能、硬化混凝土的強度、耐久性能。水泥的強度是評價和選用水泥的重要技術指標,水泥的凝結時間在施工中也具有重要意義,因此選用合適的水泥對混凝土來說十分重要。另外摻加合適的外加劑可以改善混凝土的性能,提高混凝土的抗滲能力。
混凝土骨料通常分為粗骨料和細骨料,粗骨料采用碎卵石粒徑5mm~40mm,細骨料采用中砂,平均粒徑大于0.5mm。選用粒徑較大、級配良好的骨料配制的混凝土,和易性較好抗壓強度較高,同時可相應減少用水量及水泥用量,有利于水泥水化熱減少降低混凝土溫升。粉煤灰也是常用的混凝土材料,粉煤灰對降低水化熱、改善混凝土和易性有利,粉煤灰摻入混凝土中,可顯著改善混凝土的和易性及流動性,常用于制備大體積混凝土和泵送混凝土。但摻加粉煤灰的混凝土其早期抗拉強度及早期限拉伸值均有所降低,對混凝土抗滲抗裂不利,粉煤灰細度變化引起混凝度坍落度、強度變化,細度小、活性大、需水量小的粉煤灰摻入混凝土中,可節約水泥節約外加劑用量,而需水量大的粉煤灰會向混凝土中引入大量水,造成水灰比過大強度下降,若使用則要增加外加劑用量,往往得不償失。因此粉煤灰的摻加量控制在10%以內,采取外摻法,即不減少配合比中的水泥用量,采用礦渣硅酸鹽水泥拌制大體積粉煤灰混凝土時,其粉煤灰取代水泥的最大限量為25%。
二、混凝土的配合比設計要求
混凝土配合比指混凝土中各個組成材料的比例關系。混凝土拌合材料的體積變化是混凝土產生裂縫主要原因之一。因混凝土原材料質量變化,混凝土的配合比等也要作相應調整,并沒有通用的固定配合比,在進行混凝土配合比的設計時,應滿足相關要求的前提下盡量減少拌合材料體積的變化。制備混凝土時,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,按照國家現行《JGJ55-2011混凝土配合比設計規程》《混凝土結構工程施工及驗收規范》《粉煤灰混凝土應用技術規范》中的有關要求進行設計。同時,混凝土的配合比需要應考慮到不同廠牌號水泥的供應情況,以滿足施工的要求。
三、對混凝土配合比設計的思考
在20世紀80年代我國就有專家提出“高強度未必耐久性好,低強度未必不耐久”的觀點,而高強度的混凝土往往伴隨著一系列不利于耐久性的因素:比如高水化熱、高收縮、易開裂、脆性大等,而我國現有標準對于混凝土耐久性的技術要求尚不完善,使我們廣大的技術管理人員對于混凝土的結構耐久性認識不足,這就導致我們的建筑物耐久性能不佳,往往沒有達到使用年限就出現一些結構上的破壞。因此中國建筑科學研究總院提出了“壽命優先,強度適宜”的混凝土配合比設計思路,為今后的混凝土配合比設計指引了發展方向,即以配置具有良好工作性,高耐久性和適宜強度的混凝土作為目標。
(一)根據混凝土設計強度等級選擇適宜強度等級的水泥,在滿足強度的前提下盡量減少水化熱的產生,使用粉煤灰或者礦渣等活性材料部分替代水泥,提高混凝土的工作性能,也可改善混凝土的內部結構,降低水化熱,并使混凝土后期強度能夠持續增長。
(二)嚴格控制砂石原材料的質量,骨料在混凝土中起著骨架的作用,并且占有最大的比例,因此骨料的顆粒級配、粒型、強度、有害物質含量(含泥量、泥塊含量、有機質、針片狀顆粒等)均對混凝土質量有重要的影響,因此合格的砂石原材料是優化混凝土配合比,確保混凝土強度、工作性能和耐久性的基石。
(三)室內拌合試驗時,關注和評價混凝土的和易性,確保拌制出黏聚性、保水性和流動性俱佳的混凝土拌合物。同一個配合比應至少拌制3個水膠比,通過強度回歸后找出滿足配置強度要求的水膠比。
四、混凝土的澆筑工序
混凝土澆筑是混凝土施工最后成型和保證施工質量的重要環節,根據不同的建筑工程單位工程、單元工程量、分部工程等,進行不同的混凝土澆筑施工,總體而言混凝土澆筑包括分層鋪料、平倉、搗實等工序。
(一)混凝土分層鋪料
混凝土大面積平板鋪料宜順序連續鋪設,混凝土大面積厚板鋪設宜分層順序連續鋪設,第二層鋪設在第一層初凝前進行。鋪料的方法一般采用平層鋪筑法,混凝土按水平層連續地逐層鋪填,直至達到規定的澆筑塊高度為止,混凝土分層鋪料厚度不可超過30cm,連續澆灌做到內實外光。鋪料時,上下兩層的間歇時間,不允許超過混凝土的初凝時間,如必須間歇時,其間歇時間應盡可能地縮短。如果倉面很大則應采用斜層澆筑法,即按傾斜層次進行,斜層坡度一般不宜超過10°,一次連續澆筑完成。表面(平板式)振搗的澆筑厚度120mm-200mm,大混凝土澆筑厚度200mm-300mm,人工搗固150mm-250mm。
(二)混凝土的平倉振搗
混凝土平倉就是把卸入倉內成堆的混凝土,按要求很快地攤平成要求的厚度,人工用鐵釬輔助將混凝土料平均攤鋪。平倉不好會影響澆筑速度,倉內粗骨料堆疊時應均勻的分布到砂漿較多處,不能用水泥砂漿覆蓋以免造成蜂窩,否則造成骨料架空現象,嚴重影響混凝土質量。
混凝土平倉后振搗,使用振搗器作用下使流態混凝土自行攤平,嚴禁以振搗代替平倉。振搗目的是盡可能減少混凝土中的空隙,消除混凝土內部孔洞和蜂窩,并使混凝土與模板、鋼筋及埋件緊密結合,從而保證混凝土的最大密實性。振搗分為人工振搗和機械振搗,為提高振搗效果,在有條件的情況下要盡量選用機械振搗。混凝土澆筑使用振搗器,將混凝土搗實至可能的最大密實度,每一位置的振搗時間,以混凝土不再顯著下沉、不出現氣泡,混凝土表面開始泛漿時為準,振搗作業嚴格按照有關規定執行。
五、混凝土的養護要求
混凝土養護是為混凝土硬化創造必要的濕度、溫度等條件,把混凝土的內外溫差控制在一定范圍內,使混凝土達到預期的強度要求。混凝土澆筑過程受到外界環境的溫度變化影響很大,容易產生溫度應力,不利于混凝土的凝結,因此在施工養護中需要注意環境溫度情況。澆筑環境的溫度影響到水泥水化作用,進而影響到混凝土拌和物凝結、硬化和強度。混凝土應在澆筑完畢后的12h以內,對混凝土加以覆蓋并保濕養護;對采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土,養護時間不得少于7d;對摻用緩凝型外加劑或有抗滲要求的混凝土,養護時間不得少于14d。
六、結束語
混凝土是當代必不可少的主要建筑工程材料之一,澆筑質量優良的混凝土,需要嚴格檢測與控制混凝土原材料,在混凝土的配合比、澆筑工藝和施工養護等方面不斷的探索,針對混凝土的特點與優勢進行施工質量控制。現代工程建設施工人員應加強自身混凝土知識結構,不斷提高相關專業技能從各個方面控制混凝土質量,以確保整個工程項目的建設質量。