影响混凝土施工质量的因素浅析

2012-08-15 00:48刘忠海
科学之友 2012年3期
关键词:外加剂骨料水泥

刘忠海

(大秦铁路股份有限公司太原铁路房建段,山西 太原 030013)

混凝土自1900年在万国博览会上展示至今,已有110多年的发展历史。如今,混凝土已成为一种极其重要的建筑材料,广泛应用于工业和民用建筑、道路、桥梁和各种构筑物。伴随着混凝土技术的发展,混凝土施工也相继推陈出新。近年来,出现了诸如具有极好装饰效果的清水混凝土,具有良好保温性能的发泡混凝土,既可浇筑又能喷射且各项性能都有提高的纤维混凝土,能有效减轻建筑物自重的轻集料混凝土等。混凝土已成为一门专门学科。但是,随着混凝土应用的增多,对其在安全和使用上的要求也越来越多,从实践中看,混凝土施工中仍然存在着许多问题,制约着混凝土优越性的发挥,有的甚至造成很大的损失。所以,必须加强对混凝土施工技术和管理方面的研究,找出影响其施工质量的因素,使混凝土的发展和应用日臻完善。

混凝土的质量问题分为3个方面:一是强度不达标,与结构安全不利;二是耐久性要求不达标,也会最终导致结构安全问题;三是施工误差过大及观感质量不达标,影响建筑的美学功能和正常使用。那么造成这些问题的因素有哪些?

1 施工组织管理是保证混凝土施工质量的最大因素

混凝土施工是一项复杂的系统工程,它既有人员管理方面的要求,也有技术管理方面的要求,而且非常注重相互配合和衔接。混凝土施工要求一次成型,它本身有初凝时间和终凝时间,且在凝固过程中对周围环境的要求非常苛刻,它的这些特点决定了其只有根据混凝土施工的特点才能合理安排好施工,才能从根本上保证施工质量。任何混凝土施工的质量问题,都能找见施工组织管理的根源,施工组织因素贯穿于其他任何影响因素之中。例如,由于没有统筹好施工进度安排,为了赶工期,经常出现提前拆模的现象,给混凝土结构安全埋下极大的隐患;由于施工中人员安排不合理,经常在混凝土即将浇筑前,模板里和钢筋间有杂物来不及清理而浇筑到混凝土之中,而又在施工后不能安排人员对混凝土进行养护;由于混凝土用量较小而采用现场拌制混凝土,却不安排计量工具,全凭工人的经验,导致混凝土的强度不足等等。

混凝土施工组织一定要把握以下几点:一是高度重视前期准备工作,从场地交通到人员配置,从模板和钢筋的验收到机具设备等都要一一检查到位。二是充分预想,从工程全局来考虑施工组织进度,制定若干时间节点,保证混凝土施工有足够准备时间和凝固时间。三是针对性地落实技术标准。在施工实践中,人们往往不能对国家的技术标准进行细化,不能从中摘出针对性的条款进行强化落实,最终导致有标准不落实,难落实。四是对特殊情况下的施工要作出特别安排。例如,冬季混凝土施工、水下混凝土施工、大体积混凝土施工、夜间混凝土施工、大风等作业条件不良情况下的混凝土施工等。

2 合格的材料是保证混凝土施工质量的大前提

组成混凝土最基本的材料是砂、石、水泥和水。特殊情况下,根据需要加入适量的外加剂和掺合料以改善混凝土的某些性能。要理解材料的重要性,就必须理解混凝土中各组成材料的作用:在混凝土中,砂、碎石(卵石)起骨架作用,称为骨料,其中,碎石(卵石)是粗骨料,砂子是细骨料。骨料应有良好的级配和自身足够的密度和强度。水泥与水形成水泥浆,包裹在骨料表面并填充其空隙。在混凝土凝固前,水泥浆起润滑作用,使拌和物具有一定的和易性,以便于施工,混凝土凝固后,则起胶结作用,将骨料黏结成一个坚硬的整体。只有原材料合格才能保证其发挥各自的性能和作用。

砂子、碎石(卵石)的材料质量卡控要点一般包括最大粒径是否符合设计和施工要求,筛分级配是否符合要求,压碎指标(仅碎石)是否符合标准,泥块、淤泥、硫化物、硫酸盐和有机物等有害物质是否超标,针状、片状颗粒(仅碎石)是否超标,表观密度、强度等是否符合标准等,重要工程还要进行碱活性检验。同时还要检测所进材料的含水率,以便准确设计混凝土配合比。另外,还应注意在运输和堆放过程中防止离析和混入杂质,并按产地、规格分别堆放。

水泥的材料质量卡控要点包括核实所进水泥的种类是否符合设计要求,水泥的安定性、凝结时间、强度、细度、烧失量、三氧化硫和碱含量是否符合标准,特别要注意水泥质量有怀疑或出厂3个月(快硬硅酸盐水泥超过1个月)后应送检测机构进行复验,并根据实际检验强度量级使用。同时要注意水泥的现场保管,一定要按品种、强度等级、出厂日期分别存放,一定要防潮密闭,一定要和石灰石、石膏、白垩等粉状材料分开存放。

混凝土拌和用水也应保证一定的质量,一般要求pH值、氯离子含量、不溶物和硫化物含量检验符合标准,否则难以保证达到设计的混凝土要求。

另外,要严格检验所用外加剂的质量,检验其对钢筋的锈蚀作用程度、对混凝土的强度影响和相关特殊性能要求是否达标。

3 钢筋工程、模板工程等是混凝土施工质量控制的源头

混凝土只有配合了钢筋等其他材料才能更好地发挥其作用。混凝土的一个最广泛的应用就是钢筋混凝土。钢筋、模板工程与混凝土施工质量的关系表现在:①混凝土结构实现其功能的一个最基本的要求就是尺寸精确,而这一要求恰恰是钢筋工程和模板工程所能保证的。工程中经常出现的钢筋绑扎偏离轴线、模板跑模等导致的返工不仅耽误工期,而且损失很大,一定要坚决避免。②钢筋间距的准确与否还与施工中的振捣息息相关,也是混凝土握裹力得以发挥的重要保证。③模板与钢筋外缘的距离决定了混凝土的保护层厚度,极大地影响着混凝土结构的耐久性和强度。④拆模时间的选择取决于混凝土的凝固强度,反过来说,拆模时间过早会影响混凝土结构的成型,在施工阶段会出现变形和开裂的现象,最终影响强度和耐久性。⑤模板的安装质量直接决定了混凝土的观感质量,特别是清水混凝土的装饰效果。在工程中经常出现模板表面粗糙或隔离剂涂刷不匀粘坏混凝土面,或是模板过于干燥使混凝土面失水过大而出现麻面等。

所以,一定要重视钢筋工程和模板工程的质量控制:一是保证模板的刚度,加强安装尺寸的精确测量检查,特别是保护层厚度和钢筋间距,这是基本要求。二是拆模前一定要对混凝土强度进行检测,达到规范要求后方可拆模。三是模板表面一定要认真处理,清理干净,湿润,刷匀脱模剂,并使模板接缝处平整对齐。

4 混凝土施工工艺是影响混凝土施工质量的重要因素

4.1 振捣

振捣的目的是排除混凝土中的气泡,使混凝土更加密实,消除混凝土的蜂窝、麻面等现象。振捣时,一要注意每层被振捣混凝土不能超过振捣棒长度的1.25倍,并且在振捣上一层时应插入下一层5 cm深,以消除层间接缝;二要是插入点均匀排列,每次移动距离宜为30~40 cm,每一插点振捣时间20~30 s;三要避免碰到模板、钢筋和预埋件而造成尺寸偏差。

4.2 养护

养护分为自然养护和加热养护。自然养护是当平均气温在5℃以上时,可在混凝土表面浇水养护,使混凝土在一定时间内保持水泥水化作用所需要的适当温度和湿度,还可以采用不透气、水的薄膜布覆盖。加热养护的目的是缩短养护时间,使混凝土加快达到强度,缩短工期。另外,患有热模养护、棚罩式养护、覆盖式养护等。做好养护是混凝土施工质量的重要保证工作。

4.3 合理使用外加剂

外加剂的选择一定要慎重,要根据工程设计和施工要求,选择能满足功能要求的外加剂,并根据试验确定外加剂的掺量,避免由于外加剂用量不科学导致的混凝土难以凝固和由于外加剂结块造成的混凝土表面鼓包等。

4.4 严把混凝土搅拌质量

其要点是:①严格掌握混凝土施工配合比,并在搅拌点挂牌公布;②定时检查各种衡器,经常测定骨料含水率,适时调整用水量;③注意原材料投放顺序为:石子→水泥→砂子,且每次搅拌量不得超过搅拌筒容量的10%;④根据塌落度要求和机器类型合理确定搅拌时间。

5 结束语

混凝土的施工质量控制与多种因素相关联,只有认真分析并找出可能存在的问题,系统地提出解决方案,才能较好地达到混凝土的施工质量标准。

[1]《建筑施工手册》.第四版.北京:中国建筑工业出版社,2003.

[2]《建筑工程质量通病防治手册》.第三版.北京:中国建筑工业出版社,2002.

[3]冯浩,朱清江.《混凝土外加剂工程应用手册》.北京:中国建筑工业出版社,1999.

[4]《混凝土结构施工质量验收规范》(GB50204-2002).北京:中国建筑工业出版社,2002.

[5]迟培云等.《现代混凝土技术》.上海:同济大学出版社,1999.

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