胡鵬飛
(成都市恒輝商品混凝土有限責任公司,四川成都610100)
普通混凝土由于材質劣化等原因,在實際工程使用中經常出現過早破壞的問題。據統計,普通混凝土的使用壽命為50年左右,在惡劣環境下甚至不到20年,限制普通混凝土使用年限的主要原因是混凝土強度不足。針對這一問題,在上世紀九十年代初期,部分發達國家引入高性能混凝土,相比普通混凝土,高性能混凝土的強度更高,而且具備更加穩定的力學性能,高性能混凝土被越來越多地應用在高層建筑、橋梁工程中。本文將結合工程實際討論高性能混凝土的施工質量控制,進而提高高性能混凝土綜合性能。
高性能混凝土以高強度、高耐久等特性著稱,然而實際工程中由于施工質量管理不當,出現工程結構質量問題,嚴重時還出現工程結構坍塌,因此,構建科學的高性能混凝土施工質量管理體系尤為重要。對于高性能混凝土而言,應提出相比普通混凝土更高的質量控制要求,普通混凝土質量控制體系不再適用,為此,需要針對不同施工環節對質量控制系統進行完善。
高性能混凝土質量管理應遵循事前—事中—事后控制的管理流程。在事前控制中,應做好質量控制計劃、原材料質量控制計劃,同時合理進行配合比設計;在事中控制中,著重處理攪拌站質量控制與施工工程質量控制;在事后控制中,需要進行驗收批劃分、質量評定以及合格驗收流程。
2.1.1 制定質量控制方案
不少高性能混凝土施工工程出現質量問題,主要原因就是生產與使用混凝土環節是完全割裂的,所以,存在生產與使用無法銜接的問題。一般大型工程對混凝土需求量大,如果混凝土由不同供應單位提供,可能出現混凝土強度等級不同的問題,使高性能混凝土質量離散型大,有嚴重的質量隱患。為此,必須制定高性能混凝土質量控制方案,提出統一的質量評價方法與流程,相關工作由監理單位全程監督。
2.1.2 材料質量控制
由于高性能混凝土相比普通混凝土配比更加復雜,采用的材料更多,所以,對材料的要求也更加嚴格。
在水泥方面,應針對工程實際選擇合適水泥。然而,目前卻缺乏針對水泥質量的完整檢測指標,這主要是考慮到水泥的性能比較穩定,但實際上,由于高性能混凝土工程中對水泥需求量很大,如果僅進行基礎的相容性檢測無疑將產生嚴重的質量隱患,為此,在實際工程中應盡可能采用相同品牌水泥,并嚴格控制離散型,建立可靠、穩定的水泥供應商。
在骨料方面,優質骨料的量日益減少,常用的砂石存在嚴重的含泥量過高、粒徑單一的問題,而且在加工時由于場地限制,骨料暴露于室外,導致骨料含水量波動大,使混凝土的強度與耐久性受到威脅。為此,在高性能混凝土施工時,采用的骨料必須嚴格篩查有害雜質含量,并將檢測合格的骨料在封閉環境中儲存。
在外加劑方面,應盡可能選擇信譽較高的供應商,避免采用有毒有害的外加劑。在使用外加劑之前,必須對主要性能指標逐一檢測,著重關注膠凝材料相容性試驗。
在礦物摻合料方面,應對其性能進行檢測,針對工程特點選擇相應的品種與摻量,在使用過程中需要采用兩種以上摻合料,進而實現疊加作用。
2.1.3 配合比設計
配合比設計對高性能混凝土的強度與耐久性影響很大,在進行配合比設計時不僅應考慮其工作特性,還需要兼顧材料經濟性原則。在進行配合比設計時,首先應調研工程環境,對膠凝材料使用量進行嚴格控制,進而使水膠比符合適應需求。通過反復的試調與對比,選擇最佳配合比方案。
2.2.1 混凝土企業質量控制
高性能混凝土工程的混凝土由專門的商品混凝土公司供應,負責對組成材料進行稱量與攪拌,并負責后續的運輸工作。考慮到組成材料配合比直接影響高性能混凝土性能,因此,必須提高組成材料的稱量精度,其中骨料誤差應在2%以內,其他材料應不超過1%。攪拌環節對于高性能混凝土質量同樣重要,相比普通混凝土,高性能混凝土要求的攪拌時間更長,必須合理控制攪拌時間與投料順序。通常是投入骨料并攪拌,再將膠凝材料放入后攪拌均勻,最后加入水與外加劑。
2.2.2 施工單位質量控制
高性能混凝土工程的施工過程直接影響最終工程質量,而且諸多施工環節影響因素眾多。在高性能混凝土澆筑之前,應對模板與鋼筋的質量進行驗收,并開展隨機抽測。在澆筑時,應避免混凝土下落高度過大而出現鋼筋被沖擊的情況,進而出現離析現象。在混凝土完成澆筑后,應重視后期的養護工作,養護時間應不低于兩周,直到高性能混凝土凝結硬化后才能拆模。
只有通過科學的質量驗收與合格評定環境,才能確保高性能混凝土的工作性滿足要求。針對高性能混凝土,應采用分項工程驗收方式,基于批試塊抗壓強度進行質量評價。但是,考慮到高性能混凝土質量評價出現不合格情況時,必須動用大量人力、物力進行彌補,所以,在高性能混凝土質量管控時應著重進行事前與事中控制。
高性能混凝土是近年來學術界與工程界的熱點方向,在大力推廣高性能混凝土的背景下,只有建立科學、完善的質量管控體系才能發揮高性能混凝土的性能優勢,但由于目前國內外針對高性能混凝土的機理認識還不夠全面,所以,質量管理體系還需要不斷完善。