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高性能混凝土的質量控制

2010-09-26 14:22  來源網(wǎng)絡  【  【打印】【我要糾錯】

  摘 要:本文介紹了高性能混凝土原材料選擇、配合比設計、計量、拌合、運輸、澆筑、養(yǎng)護等過程的質量控制。

  高性能混凝土以耐久性為前提,同時具有良好的工作性能,滿足設計要求的力學性能,它有比普通混凝土更為卓越的性能和結構,主要具有以下性能:①高強;②高的彈性模量;③在惡劣的條件下耐久性良好;④低滲透性和擴散性;⑤抗化學侵蝕能力;⑥抗凍融破壞;⑦體積穩(wěn)定性一抗裂性;⑧易密實且不易離析。影響高性能混凝土性能的因素很多,主要從以下幾個方面探討混凝土的質量控制。

  1、原材料選擇與配合比的設計

  1.1原材料的控制

  1.1.1原材料技術指標必須符合國家標準、行業(yè)標準及混凝土耐久性的要求。

  1.1.2混凝土拌合物組成材料盡量簡單,因材料種類過多會使混凝土拌合物難以控制。

  1.1.3粗骨料的選擇至關重要,其級配(顆粒大小與分布)和顆粒特征(形狀、孔隙率、表面特征)它會影響混凝土的用水量和皎凝材料用量,從而影響混凝土的耐久性和體積穩(wěn)定性,同時決定硬化混凝土的力學性能。

  1.2新拌混凝土工作性能的選擇

  1.2.1坍落度:根據(jù)施IT藝要求選擇適宜澆筑的坍落度,高性能混凝土流動性好且不易離析,坍落度設計時不用太小,泵送混凝土一般設計坍落度為160~200ram,非泵送混凝土考慮運輸坍落度可以選擇100~150ram,最重要的是要保證運輸和澆筑過程中混凝土不得離析。

  1.2.2含氣量:考慮運輸、澆筑過程可能會有大約1%的含氣量損失,設計時非引氣混凝土含氣量控制在3—4%,引氣混凝土含氣量控制在5~7%比較適宜,以滿足混凝土的人模含氣量的技術要求。

  1.3對混凝土力學性能和耐久性能的考慮

  1.3.1根據(jù)水膠比和強度的關系計算水膠比;同時要充分考慮施工過程中的要求,如脫模、初張拉等對混凝土強度要求,28天強度未必是最重要的,也許其它齡期的強度控制設計才是最重要的。

  1.3.2根據(jù)混凝土所處的環(huán)境類別和設計使用年限選擇最大水膠比,最小膠凝材料用量;在考慮的使用年限時,耐久性如抗凍性、抗?jié)B性甚至比強度更重要。

  1.3.3初步設計的配合比要根據(jù)耐久性的要求校核混凝土總堿含量、氯離了占總的膠凝材料用量酌比例等不超過標準規(guī)定的限值。

  1.4配合比的試配與確定

  1.4.1根據(jù)結構部位尺寸、鋼筋間距、混凝土保護層厚度、泵送管的直徑等確定最大骨料尺寸;調整砂率和其它組分的用量,選擇可以接受的用水量和水膠比進行試配;最后根據(jù)試配的結果選擇含氣量、坍落度、強度、彈性模量等滿足設計要求的同時又較經(jīng)濟的幾個配合比進行混凝土耐久性能的檢測。

  1.4.2試配時必須采用有代表性的膠凝材料、骨料、外加劑、水,并應考慮到不同季節(jié)混凝土性能的差異;特別是高溫天氣施工對混凝土的不利因素。

  1.4.3充分考慮骨料吸水率對混凝~32作性能的影響,吸水率大的骨料會引起新拌混凝土坍落度的額外損失,這時可采用先潤濕骨料的辦法來檢測新拌混凝土的性能。

  1.4.4由于攪拌機的類型可能會引起混凝土含氣量的不同,以及泵送過程可能引起坍落度和含氣量的損失,在現(xiàn)場施工過程中可能需要調整引氣劑的摻量;在正式澆筑混凝土之前最好進行試泵試驗已確定泵送口的含氣量和坍落度滿足設計要求。

  2、混凝土的計量與攪拌

  2.1混凝土攪拌機的計量系統(tǒng)應按規(guī)定定期校核,計量設備應在允許的誤差范圍內準確稱量出施工配合比的材料用量,其稱量精度滿足標準要求。

  2.2外加劑的計量應經(jīng)常進行檢查。因為外加劑計量錯誤,特別是摻量過大,將給新拌混凝土和硬化混凝土帶來嚴重影響。

  2.3混凝土必須充分攪拌,直到外觀均勻一致,各組分分布均勻,充分攪拌的混凝土從同批拌合物的不同部位取樣試驗,其密度、含氣量、坍落度和粗骨料含量應該是相同的。

  2.4攪拌的時間必須符合規(guī)定,時間過短會導致混凝土拌合物不均勻,氣泡分布差,強度發(fā)展不良,早期硬化問題等。

  3、混凝土的運輸與澆筑

  3.1避免混凝土運輸和澆筑過程中的延遲,以最快的速度完成澆筑,特別是在夏季高溫天氣下。膠凝材料與水混合后立即開始水化,但前30分鐘內硬化較慢;混凝土拌合后1.5小時還能順利澆筑(除非混凝土溫度過高或水泥用量過大),混凝土從開始加水攪拌到澆筑完畢的時間盡量短,防止混凝土過早失去塑性,使混凝土澆筑困難。

  3.2防止混凝土在運輸和澆筑過程的離析,粗骨料的分離將導致混凝土不均勻,含較少粗骨料那部分混凝土收縮大而易開裂且耐磨性差,較多粗骨料那部分混凝土太干硬,使振搗和抹面困難,且易形成蜂窩。

  3.3必須杜絕在現(xiàn)場隨意加水增加混凝土的流動度,那會嚴重降低強度和耐久性;特殊情況下通過添_-加外加劑提高工作性,但要注意不能引起含氣量增加過大,那同樣也會降低混凝土的某些性能。

  3.4模板內的殘渣應清掃干凈,澆筑前期濺在鋼筋和模板的松散、干燥的砂漿必須清除,那會影響混凝土的密實程度。

  3.5混凝kk。下層澆筑的時間間隔不能太長,特別是在夏季,在澆筑上層混凝土時,下層混凝土必須徹底振搗密實,澆筑速度要快,以便在澆筑上層混凝土時,下層混凝土尚未凝結,防止形成澆筑縫或冷縫。

  3.6應經(jīng)常移動泵送管口,防止砂漿的流動性比粗骨料好而產生離析。

  3.7混凝土泌出的水不能匯集在模板的末端、角落或側面,而應該引出泌水以保證混凝土的抗壓強度。

  3.8振搗混凝土時,應防止過振引起混凝土的離析;也不能通過振動來水平移動混凝土,那同樣會引起離析;振動的時間取決于混凝土的工作性和振搗棒的功率,可通過觀察混凝土表面平整狀況、砂漿層的外觀及大氣泡的溢出是否停止來確定,5~15S的振動可獲得足夠的密實度。

  3.9模板附著振動器只用于那些插入式振搗器不易插入的地方和配筋密集的地方,但要保證連接穩(wěn)固,否則會引起振動能的損失和混凝土不密實。

  3.10過振的后果會引起粗骨料下沉而輕骨料和漿體的上浮,導致混凝土的離析,對高膠凝材料用量和大坍落度的混凝土影響較大;同時會使引氣混凝土的氣泡過多損失,以及模板較大的變形,混凝土表面泛漿,增加泌水而易產生砂紋。當然也要防止振搗不足出現(xiàn)蜂窩、孔洞、冷接縫、澆筑線等現(xiàn)象。

  4、混凝土的整修與養(yǎng)護

  4.1因為高性能混凝土的水膠比小,加上摻加了較大比例的摻合料用量,混凝土很少泌水,為防止塑性收縮裂縫,混凝土澆筑完畢后及早進行抹面,并在抹面后及時用塑料薄膜覆蓋保濕養(yǎng)生;在抹面后最初的幾小時最需要保濕養(yǎng)護;注意抹面時不能輕易灑水,這會降低面層混凝土的強度和耐久性。

  4.2低水膠比混凝土的養(yǎng)護非常重要,水泥和水混合后水化立即開始,水化程度顯著影響混凝土的強度和耐久陛;雖然新拌混凝土中的水比水化需要的水多,但是水份蒸發(fā)引起過度失水,會影響水化么應的充分進行;如果沒有外來水的補充,其內部相對濕度就低,從而使?jié){體自身變干,到一定程度時水化就會停止。

  4.3因為水膠比低,混凝土的滲透性低,混凝土一旦干燥,水分將很難再次滲透進去,所以混凝土的濕養(yǎng)護時間最好持續(xù)到混凝土達到足夠的強度,耐久性。濕養(yǎng)護期間要防止兩次灑水時間間隔過大引起混凝土表面干燥,因為干燥交替會使混凝土表面現(xiàn)裂紋甚至開裂。

  4.4為滿足施工工藝要求,·昆凝土有時需要蒸養(yǎng),以便在較短的時間內強度達到施工工藝的要求;蒸汽養(yǎng)護制度非常重要,過高的溫度過強度各耐久性均不利;通過控制靜停時間、升降溫速度、最高恒溫蒸汽養(yǎng)護溫度可以達到預定目的。

  4.5混凝土的溫差控制:大體積混凝土的養(yǎng)護,為防止溫差過大引起裂縫并防止混凝土芯部溫度過高引起延遲鈣礬石的形成,發(fā)生熱致延緩型膨脹從而使耐久性下降;整個養(yǎng)護過程控制混凝土的芯部和邊緣溫差以及混凝土的表面和環(huán)境溫度的溫差不大于15~(3同時濕養(yǎng)護時應注意養(yǎng)護水的溫度和}昆凝土表面的溫差也不大于15~C。 

  5、結語

  通過對高必能混凝土原材料選擇、配合比設計、拌合、運輸、澆筑、養(yǎng)護等環(huán)節(jié)的控制,可以生產出滿足設計性能要求的高性能昆凝土。

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