孫利國
(江蘇智科交通工程咨詢監理有限公司,江蘇徐州221000)
豐縣華張路二期工程采用抗滲等級等于或大于P8級的混凝土,是以調整混凝土的配合比、摻外加劑等方法提高自身的密實性、憎水性和抗滲性的一種混凝土。為了提高施工質量,一般會選擇減小水灰比,選用適當品種及強度等級的水泥,加強振搗密實、養護充分等來提高抗滲性。但是,隨著交通流量的增加,對施工質量提出了新的要求,還需要從抗滲水泥混凝土施工控制入手,結合施工中存在的問題進行分析,并從現場勘察、施工材料的選擇以及混凝土的配合設計等方面提高抗滲水泥混凝土的質量,從而達到設計要求。
抗滲水泥混凝土其實是抗滲等級等于或大于P6 級的混凝土。一般按照抗滲壓力的差異將其分為P6、P8、P10、P12 和大于P12 共5 個等級。水泥混凝土的抗滲性能是通過提高混凝土的密實度,改善孔隙結構,從而減少滲透通道來提高的。還可以減小水灰比來提高抗滲性。影響抗滲水泥混凝土性能的因素主要是因為毛細孔隙結構,當毛細孔隙過大時,外部的水就會腐蝕混凝土中的鋼筋,影響施工質量。減少毛細孔隙可以提高抗滲性,從而提高施工質量。另外,水泥種類、配合比、錯臺、坑洞、裂縫也會影響工程質量,為了保障施工質量,應加強施工質量通病控制。
抗滲水泥混凝土的技術性能指標就是抗滲性能。一般施工中是通過抗滲試驗來確定水泥混凝土的抗滲性能。眾所周知,水泥混凝土是水泥、砂、石等用水混合結成整體的工程復合材料的統稱。水泥混凝土在施工中發揮著重要的價值,水泥混凝土結構長時間受到外部壓力水的滲透,容易腐蝕混凝土中的鋼筋,從而影響施工質量。但是抗滲水泥混凝土受到長期壓力水的滲透,不僅不會降低抗滲強度,還會提高抗滲性能,因為混凝土借助抗滲性能使混凝土得到了養護,水泥混凝土中的砂石細微顆粒堵塞了自由水蒸發后留下的毛細間隙,混凝土毛細管通道被切斷,水泥石體積膨脹。另外,增強抗滲性還能加快混凝土結構中細微裂紋的愈合速度[1]。
抗滲水泥混凝土在常溫下抗滲性能非常強,但是經過反復的實踐證實,當環境溫度升高到100℃時,抗滲性能會降低;當環境溫度超過200℃,抗滲性能會持續降低。另外,100℃下的抗滲壓力為1.8MPa,200℃時的壓力為0.7MPa,溫度升高,抗滲壓力就會降低。由此可見,提高抗滲水泥混凝土的耐熱性也是非常重要的。
抗滲水泥混凝土的彈性模量是反應抗滲混凝土變形性能的關鍵性技術,與混凝土組成中的粗細骨料的變形性能存在一定的關聯。抗滲水泥混凝土的彈性模量與普通混凝土存在一定的差異,要稍微低一些,為了保障最低彈性模量,在選擇粗細骨料時還需要嚴格的把控,盡可能的選擇優勢的骨料。
錯臺是在抗滲水泥混凝土路面的接縫或裂縫處,由于模板之間鋪設的不平整造成混凝土構件成型后形成的凸起或凹陷的現象,是抗滲水泥混凝土施工后常見的問題。導致出現錯臺的原因是基底承載力不均造成不均勻沉降,從而導致兩個板體產生相對豎向位移,也就是錯臺。錯臺在施工中較為常見,也是出現頻次較高的抗滲水泥混凝土病害[2]。
裂縫是抗滲水泥混凝土結構在外力的作用下出現的物理結構改變,裂縫在混凝土施工中的發生率居高,也是屬于常見的問題。導致出現裂縫的原因是因為混凝土組成材料不合格或者比例不合理造成的。抗滲水泥混凝土是通過對混凝土的配合比等進行調整來提高自身的密實性和抗滲性的混凝土,但是當配合比不合理時或者組成材料不達標就無法達到施工質量要求,如果后期不加強養護,就會增加裂縫的出現。
抗滲水泥混凝土施工中出現坑洞的概率較低,坑洞主要是施工中不精細,施工人員專業性不強造成的。在實際的施工中,要是混凝土中攜帶了樹葉或者其他物質沒有及時被發現,可能出現坑洞。還有施工人員在施工中態度不認真,專業性較差,振搗不密實,出現了漏振現象,從而施工質量不合格也會引發坑洞。
進行抗滲水泥混凝土施工前,做好施工現場的實地勘察是非常關鍵的,可以對施工現場的情況進行全面的了解。勘察過程中要重點對現場的環境以及地質、水文等進行勘察,并借助專業的勘察工具對施工方案展開評估,找出影響施工的因素,并及時的調整施工方案。避免因為勘察不到位引發施工事故,從而影響施工質量。
抗滲水泥混凝土施工原材料主要是由水泥、粗細骨料、水、鋼筋等材料共同組成。要想提高施工質量還需要嚴格的把控和選擇原材料。選擇水泥時,要符合施工等級標準,并對施工環境進行考慮。粗骨料選擇時結合工程要求,選擇樣品型號規格為16-26.5/4.75-16mm碎石料,并符合防凍標準,并且要滿足技術要求,含泥量要<1.0%,泥塊含量<0.05%,針片狀顆粒含量<15%,壓碎值<20%。另外,粒徑不能超過路面厚度的1/3,盡量不要選卵石。細骨料可以選擇顆粒均勻的中砂,表觀密度2500kg/m3,含泥量要≤3.0%,泥塊含量≤1.0%,要保證選擇的天然砂樣品技術施工規范中II 類中砂的要求。水通常會選擇飲用水,但是要注意水源PH 值和雜質含量在可控范圍之內。鋼筋材料要盡可能選擇不易腐蝕,抗拉強度高的材料。在選擇材料時要嚴格的按照施工質量標準去選擇,選擇完還需要進行質量檢測,合格后在投入使用,并注意材料的保存環境,環境條件為溫度宜為22℃,濕度宜為50%,避免不良環境影響材料的質量。
抗滲水泥混凝土的配合比直接影響施工質量,是加強施工質量控制的重要內容。配合比在設計時還需要保障滿足抗拉強度、抗滲性等要求,還需要滿足實際項目施工情況,所以合理設計配合比對提高施工質量具有至關重要的意義。一般會選擇實驗法來確定配合比的合理性,從而提高混凝土配置技術水平。另外,施工配合比設計一般會把試驗室配合比設計作為重要的參考標準,從而實現對水泥、粗集料、細集料粉煤灰、水等材料的合理配置。此次施工部位是鐵路下穿U 型槽,其中細集料規格是中砂,粗集料規格是4.75-26.5mm,水泥規格是P.042.5,外加劑為江蘇超力CPA-1 高性能聚羧酸減水劑,具體配合比如下:設計強度為C35,抗滲等級為P8,適配強度43.2MPa,水膠比0.39,砂率43%,水泥449,細集料764,粗集料1012,水是175,外加劑5.84。經檢驗配合比均符合工程配合比設計及規范要求。合理設計抗滲水泥混凝土配合比是提高施工質量的關鍵,施工人員還應引起重視,保障施工質量。
模板安裝是抗滲水泥混凝土施工中比較關鍵的步驟,在實際的施工中還應注意模板的安裝高度以及支點的設置,最合理的模板高度差是控制在2cm 之內。一般采用的高度和混凝土面層設計高度一致,鋼模板的長度也是在3m 左右,接頭處要有拼裝配件這樣比較方便拆卸。為了讓模板更加的牢固,在安裝時需要進行支撐。另外,還應注意模板與基礎混凝土是否貼合,基礎混凝土按要求進行鑿毛并保持平整,從而達到設計要求。模板安裝完,要進行仔細的檢查,查看模板內側的平整度,避免出現錯位,找出質量問題,并及時的調整或重新安裝,澆筑混凝土前注意清除模板內雜物。
施工項目不同,所選擇的混凝土鋼筋綁扎方法也存在區別,墻體鋼筋需要采用滿扎綁扎方式來牢固鋼筋,并調整好拉結,防止混凝土在振搗時出現松動移位,引發露筋問題。綁扎時還要注意綁絲一端向里彎曲,避免綁絲和拉結鋼筋觸碰模板,出現混凝土滲水通道。
4.6.1 嚴格控制混凝土澆筑時間間隔
在混凝土澆筑施工前,檢查原材料、施工機具、設備、人員是否滿足施工要求,避免出現中間出現長時間等料,不得超出規范要求,當氣溫低于25℃時,不得超過3 小時,氣溫高于25℃時不應超過2.5 小時,盡量采用分層連續澆筑。
4.6.2 加強混凝土振搗控制
只有振搗充分密實才能保證混凝土的抗滲性能,特別注意預埋件、預留孔、止水帶及鋼筋較密處由于結構形狀不直順、空間較小不方便振搗,空氣不能完全排除,因此這些部位宜采用機械振搗輔以人工插搗。
4.6.3 密切關注混凝土后期養護
混凝土澆筑完成后,應根據現場氣溫條件及時用土工布覆蓋灑水養護,實踐證明混凝土濕養有利于水泥的充分水化,可以降低細微空隙,切斷毛細孔的連續性。通常至少保濕養生14 天。
抗滲水泥混凝土與普通混凝土存在一定的差別,抗滲水泥混凝土具有強度高、穩定性和抗滲性強的優勢,但是在施工中不可避免的還會出現一些施工質量問題。為了保障施工質量,還需要對抗滲水泥混凝土進行施工質量控制,并對出現的問題進行分析,加強質量通病防治,該工程通過加強豐縣華張路二期施工現場的實地勘察、選擇合適的抗滲混凝土材料、合理設計抗滲水泥混凝土配合比、加強施工期間的過程管控等控制對策,以此來提高施工質量,通過工后檢測,該工程抗滲混凝土施工質量良好,所有節段均合格。