時間:2023-02-27 11:21:15
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中圖分類號:TU528文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
建筑業(yè)迅猛發(fā)展的今天,混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量顯得非常關(guān)鍵。對施工者而言,掌握相關(guān)技術(shù)規(guī)范和操作流程,細(xì)致的了解設(shè)計需求和細(xì)部、節(jié)點的做法,分清楚相關(guān)技術(shù)資料對工程質(zhì)量的一些要求,對施工任務(wù)進(jìn)行中的一些薄弱環(huán)節(jié)和重要部位給予特別的關(guān)注。對施工現(xiàn)場進(jìn)行全面勘察和了解,時刻把握施工進(jìn)展,就要求施工者需要到現(xiàn)場進(jìn)行實地勘察和了解。這樣才能更好的對施工過程進(jìn)行管理和施工,從而更好的完善工作。
一、混凝土質(zhì)量的主要影響因素
國民經(jīng)濟飛速發(fā)展的新時代,我國的基礎(chǔ)設(shè)計建設(shè)已經(jīng)步入了日新月異的新時期。因此,混凝土作為主要的建筑材料,其質(zhì)量好壞直接影響了結(jié)構(gòu)物的安全程度和造價,是整個工程的關(guān)鍵所在。
水泥、水、化學(xué)外加劑、細(xì)骨料、礦物質(zhì)混合材料按照一定比例配合,再經(jīng)過均勻攪拌后即可制得混凝土。 它可以說是一種振搗密實成型和養(yǎng)護硬化而成的人工石材。
粗骨料也是影響混凝土強度的因素之一。 在石質(zhì)強度相當(dāng)?shù)臅r候,碎石的表面與卵石表面進(jìn)行比較會顯得相對更為粗糙,因而它與水泥砂漿進(jìn)行粘合的粘合性會更強一些。 而當(dāng)水灰比相同或者配合比相同的時候,碎石混凝土的強度會遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于卵石混凝土。一般情況下, 我們應(yīng)將混凝土粗骨料的粒徑嚴(yán)格控制在 3.2cm 左右,因為細(xì)骨料對混凝土強度的影響程度遠(yuǎn)比粗骨料要小。 雖然在混凝土公式中并沒有對砂種柔效進(jìn)行反應(yīng),但是砂的質(zhì)量對混凝土的影響卻是不能忽視的。因而在進(jìn)行施工的過程中,砂石的質(zhì)量需要嚴(yán)格按照混凝土的各種砂石使用標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行。
抗壓強度是監(jiān)測混凝土質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。從混凝土強度的表達(dá)式可以看出,混凝土抗壓強度是和混凝土用水的強度成正比的,按照公式來計算,如果石灰比例相同的時候,標(biāo)號較高的水泥比標(biāo)號低的水泥配置出來的混凝土具有更高強度的抗壓能力。因而在進(jìn)行混凝土施工的時候千萬不可用錯水泥標(biāo)號。由此可見,影響混凝土抗壓強度的因素應(yīng)該是水泥的強度和水灰比例。在施工時注意控制水泥強度和水灰比,是必不可少的工序之一。除了水泥強度和水灰比之外,
在施工現(xiàn)場,砂石質(zhì)量變化是很大的,因而現(xiàn)場的施工者需要保證砂石的質(zhì)量始終都能夠達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn),還要隨時根據(jù)現(xiàn)場砂石的含水率對石灰比進(jìn)行調(diào)整,從而保證混凝土的配合比,但是切不可將實驗配比與施工中的配比混作一團。一般而言,混凝土的強度只有在濕度和溫度適宜的條件下才能保證其正常發(fā)展,應(yīng)該按照施工規(guī)范的規(guī)定給予。
二、淺析土木工程的混凝土施工技術(shù)
1、鋼纖維混凝土的施工技術(shù)
在建筑工程施工中,鋼纖維混凝土的施工尤其需要進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管,特別在進(jìn)行攪拌過程中,混凝土里面的鋼纖維需要分布均勻。這就對攪拌機有了更高的要求,強制攪拌機才能夠保證攪拌的均勻度達(dá)到攪拌的標(biāo)準(zhǔn)。除此之外,不定期的抽查是保證施工質(zhì)量的又一法寶。 在選擇攪拌方式的時候,通常有干拌和濕拌兩種選擇。施工者還需要對攪拌時間加以把控。 為了確保鋼纖維在混凝土中間能夠結(jié)成團,施工者還需要注意材料投放的順序,從而有效保證混凝土工程的施工質(zhì)量。
2、澆筑的技術(shù)
在建筑物進(jìn)行混凝土施工的過程中,混凝土的澆筑主要可分為墻體混凝土澆筑、頂板混凝土澆筑、基礎(chǔ)底板混凝土澆筑、樓體混凝土澆筑等等,一般來說,基礎(chǔ)底板都較為厚實,同時又由于混凝土施工的工作量較為繁重,不得不充分對混凝土的散熱問題進(jìn)行考慮,從而避免施工過程中溫度裂縫的產(chǎn)生。 同時還能完好的保存混凝土的受力能力。 因而在施工過程中需要注意材料和施工設(shè)備的選擇和供應(yīng),不能產(chǎn)生施工裂縫,極力確保基礎(chǔ)底板澆筑具有連續(xù)性。在進(jìn)行墻體混凝土澆筑的時候,通常需要在地步澆筑 5 cm 的砂漿,此類砂漿往往與墻體澆筑時所用的混凝土成分相同,并且澆筑時一定要均勻,將澆筑的高度控制在 40 cm 左右。 在進(jìn)行分層澆筑的時候,上下兩個相鄰層面間的澆筑時間間隔一般不能超過 2 h。
3、拆模的技術(shù)
對混凝土進(jìn)行模板拆除的時候,通常都有一定的順序,后支先拆、先支后拆是模板拆除的固有順序。不承重的部分可先拆除,承重的部分之后拆除。由此可見,拆模的時間在一定程度上也會對混凝土的最終質(zhì)量產(chǎn)生影響。 施工者通常可以根據(jù)氣溫、強度等級等因素對拆除時間進(jìn)行設(shè)計。 對于那些不承重的部分, 當(dāng)混凝土強度達(dá)到 2.5 MPa 以后就可進(jìn)行拆除,這時將其拆除就不會破壞混凝土的表面和棱角。 而對于那些承重的部分,施工者就需要對其混凝土強度進(jìn)行檢測,當(dāng)其強度達(dá)到了規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)后即可拆除。 這些模板的拆除不可對樓層造成任何的沖擊負(fù)荷,并且拆除下來的支架和模板需要及時運走,以免在施工現(xiàn)場阻礙工程的繼續(xù)施工。
4、養(yǎng)護的技術(shù)
澆筑及振搗工序完成后,混凝土需要在 12 h 之內(nèi)進(jìn)行覆蓋處理。 澆水和養(yǎng)護亦是不可或缺的施工內(nèi)容。 拆模過后,施工者需對混凝土實施噴水處理,噴水養(yǎng)護的時間通常在 7 d 以上,噴水的頻率則需要結(jié)合混凝土自身情況而定,但混凝土的濕潤狀態(tài)是必須要得到保證的。 一般而言,養(yǎng)護方法分為浸水養(yǎng)護法、圍水養(yǎng)護法、覆蓋澆水養(yǎng)護法等等。 最常用的養(yǎng)護方法分為覆蓋澆水法、塑料薄膜法以及浸水養(yǎng)護法三種。而且,若是在冬季施工,氣溫長時間低于 5 ℃,冬季施工措施就需要被用于混凝土的養(yǎng)護上,蓄熱發(fā)再添加相應(yīng)的外加劑們都是防止混凝土因為受凍而導(dǎo)致強度降低的養(yǎng)護方法。
建筑業(yè)水平高速發(fā)展的新時期里,混凝土技術(shù)就顯得尤為重要。只有更好的對混凝土施工技術(shù)進(jìn)行把控,才能更加有效直接的保證混凝土工程的施工質(zhì)量?;炷潦且环N性能多樣化且成分多樣化的建筑材料,它的性能不僅與其組成材料有著非常緊密的聯(lián)系,同時更與其施工技術(shù)、養(yǎng)護條件和所處環(huán)境有著直接關(guān)系。 在施工過程中,混凝土質(zhì)量的好壞往往直接影響了整個工程的進(jìn)度和安全。只有切實把握好影響混凝土質(zhì)量的相關(guān)因素,全面掌握并控制施工質(zhì)量,才能更好的促進(jìn)我國混凝土施工工程事業(yè)的發(fā)展。為了更好的促進(jìn)混凝土工程的發(fā)展和完善,則需要在施工過程中對材料、氣候等因素進(jìn)行把控,同時加強對混凝土施工的后期養(yǎng)護管理。
在施工過程中,混凝土的應(yīng)用越來越廣泛,混凝土結(jié)構(gòu)在工程建設(shè)中已經(jīng)占據(jù)了非常重要的地位。此外,應(yīng)加強地質(zhì)勘查以準(zhǔn)確掌握地質(zhì)資料,保障選址的合理性,以盡量避免因地基變形造成混凝土裂縫。隨著我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的飛躍發(fā)展, 土木工程建設(shè)取得了顯著的成效。在土木工程中, 鋼筋混凝土施工技術(shù)得到了廣泛的、全面的普及和應(yīng)用。當(dāng)今, 我們國家越來越重視土木工程的建設(shè), 對于土木工程的要求也隨之提高。但是, 在土木工程建設(shè)施工過程中, 鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)在具體設(shè)計中遇到的問題也越來越多。
參考文獻(xiàn):
[1]謝文利. 土木工程混凝土施工技術(shù)探討[J]. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2012,01:82-83.
一、澆筑的一般要求
1、混凝土應(yīng)在初凝前澆筑,若出現(xiàn)初凝與離析現(xiàn)象,應(yīng)再次進(jìn)行強力攪拌,使其恢復(fù)流動性后,方可澆筑入模。
2、為防止混凝土澆筑時產(chǎn)生分層離析現(xiàn)象,混凝土自高處傾落時自由高度一般不宜超過2m;對于豎向結(jié)構(gòu)(如柱、墻),澆筑混凝土的自由高度不得超過3m;對于配筋較密或不便搗實的結(jié)構(gòu),不宜超過600mm。否則,應(yīng)采用串筒、斜槽和溜管等下料。
3、在澆筑豎向結(jié)構(gòu)混凝土前,應(yīng)先愛底部填以50~100mm厚與混凝土成分相同的水泥砂漿,以避免產(chǎn)生蜂窩、麻面、露石等質(zhì)量缺陷。
4、混凝土應(yīng)分層澆筑。
5、為保證混凝土的整體性,澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。因技術(shù)上或施工組織上的原因必須間歇時,其間歇時間盡可能縮短,并保證在前層混凝土初凝之前,將次層混凝土澆筑完畢。其間歇的最長時間,應(yīng)按所用水泥品種、混凝土強度等級及施工氣溫確定。
6、混凝土澆筑過程中,應(yīng)注意觀察模板及其支架、鋼筋、預(yù)埋件及預(yù)留孔洞的情況,發(fā)現(xiàn)有異常的變形、移位時,應(yīng)及時擦去措施進(jìn)行處理。
混凝土澆筑過程中,應(yīng)及時認(rèn)真填寫施工記錄,它是施工驗收的依據(jù)。
二、施工縫與后澆帶
1、施工縫的留設(shè)。
混凝土結(jié)構(gòu)多要求整體連續(xù)澆筑,若受技術(shù)、設(shè)備、人力的限制,不能連續(xù)澆筑時,且間歇時間超過混凝土的初凝時間,則應(yīng)按事先確定的位置留置施工縫。因混凝土的抗拉強度約為其抗壓強度的0.1倍,故施工縫是構(gòu)件中的薄弱環(huán)節(jié),宜留置在結(jié)構(gòu)剪力較小且便于施工的部位。柱應(yīng)留水平縫,梁、板應(yīng)留垂直縫。
柱子的施工縫宜留在基礎(chǔ)的頂面、梁或吊車梁牛腿的下面、吊車梁的上面、無梁樓蓋柱帽的下面。框架結(jié)構(gòu)中,如果梁的負(fù)筋向下彎曲入柱內(nèi),施工縫也可設(shè)置在這些鋼筋的下端,以便于綁扎。
與板連接成整體的大斷面梁,應(yīng)留在樓板底面以下20~30mm處,當(dāng)板下有梁托時,留在梁托下部;單向板應(yīng)留在平行于板短邊的任何位置;有主次梁的樓蓋宜順著樓梯長度中間1/3長度范圍內(nèi)。墻可留在門洞口過梁跨中1/3的范圍內(nèi),也可留在縱橫墻的交接處。雙向受力樓板,大體積混凝土結(jié)構(gòu)、拱、薄殼、多層框架等及其他復(fù)雜結(jié)構(gòu),應(yīng)按設(shè)計要留置施工縫。
在施工縫出繼續(xù)澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)除掉水泥浮漿和松動石子,表面加以濕潤并沖洗干凈,先鋪水泥漿或與混凝土成分相同的砂漿一層,待已澆筑的混凝土的抗壓強度不低于1.2M/m㎡方可繼續(xù)澆筑,澆筑混凝土過程中,施工縫應(yīng)細(xì)致?lián)v實,使其結(jié)合緊密。
2、后澆帶設(shè)置。
在現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工中設(shè)置后澆帶是為了克服由于溫度收縮而可能產(chǎn)生的有害裂縫而設(shè)置的臨時施工縫。后澆帶的設(shè)置距離及位置,應(yīng)在有效降低溫差和收縮應(yīng)力條件下通過計算來確定。在正常施工條件下,位于室內(nèi)和土中的混凝土為30mm;露天則為后澆帶的寬度一般為800~1000mm,后澆帶內(nèi)的鋼筋施工時應(yīng)注意保護完好。
在澆筑后澆帶混凝土前,應(yīng)將后澆帶表面清理干凈,整理好所留置的鋼筋。后澆帶宜選用早強、補償收縮混凝土澆筑,要求混凝土的強度等級比原結(jié)構(gòu)強度提高一級,澆筑時的溫度宜與主體結(jié)構(gòu)混凝土澆筑時的溫度接近,并保持至少28d的濕潤養(yǎng)護。后澆帶附近的結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)采取可靠支撐措施,以防止出現(xiàn)過大變形損壞結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
三、混凝土澆筑
混凝土澆筑前應(yīng)做好必要的準(zhǔn)備工作,除對模板、鋼筋和預(yù)埋管線進(jìn)行檢查和清理及隱蔽工程的驗收外,還應(yīng)做好搭設(shè)澆筑用腳手架、棧道(馬道)、材料準(zhǔn)備、落實水電供應(yīng)情況,施工用具準(zhǔn)備等工作。
1、多、高層框架結(jié)構(gòu)的澆筑。
框架結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件包括基礎(chǔ)、柱、梁、板等,其中框架梁、板柱等構(gòu)件是沿垂直方向重復(fù)出現(xiàn)。應(yīng)按豎向結(jié)構(gòu)分層施工。若平面尺寸較大,還應(yīng)在橫向上劃施工段。對每一施工層中施工段的劃分,則需考慮工序數(shù)量、技術(shù)要求、結(jié)構(gòu)特點等,盡可能組織分層分段流水施工。施工層與施工段確定后,即可求出每班或每小時應(yīng)完成的工作量,據(jù)此選擇施工機具和設(shè)備并計算其數(shù)量。
在每層每段的施工中,應(yīng)先澆柱、后澆梁、板。柱基礎(chǔ)澆筑時,應(yīng)先邊角后中間,按臺階分層澆筑,確?;炷脸錆M模板各個角落。
柱子宜在梁板模板安裝后鋼筋未綁扎前澆筑,。以利用梁板模板作為橫向支撐和柱澆筑操作平臺;一個施工段內(nèi)每排柱子的澆筑順序,嬰幼外向內(nèi)對稱地逐根澆筑,以防柱模板受推傾斜造成誤差累積不易糾正。柱子澆筑應(yīng)分段進(jìn)行,斷面在400mmX400mm以內(nèi),或有較差箍筋時,可在柱模板側(cè)面開孔以斜溜槽分段澆筑,每段不超過2m;斷面在400mmX400mm以上,且無交叉箍筋時,每段的高度不應(yīng)大于3.5m。
在澆筑與柱墻練成整體的梁和板時,應(yīng)在柱或墻澆筑完畢后1~1.5h,再繼續(xù)澆筑,使柱渾天充分沉實。肋形樓板的梁板應(yīng)同時澆筑,其順序是現(xiàn)根據(jù)梁高分層澆筑成階梯形,當(dāng)達(dá)到板底位置時再與板的混凝土一起澆筑;當(dāng)梁高大于1m時,可先單獨澆筑梁的混凝土,施工縫可留在板底面以下2~30mm處。
2、剪力墻澆筑。
剪力墻澆筑應(yīng)采用長條流水作業(yè),分段澆筑,均勻上升。新澆筑混凝土與下層混凝土結(jié)合處,應(yīng)在地面均勻澆筑50mm厚與墻體混凝土成分相同的水泥砂漿或細(xì)石混凝土?;炷翍?yīng)分層連續(xù)澆筑,每層澆筑厚度控制在600nn左右。墻體混凝土的施工縫一般宜設(shè)在門窗洞口上,接槎處混凝土應(yīng)加強振搗,保證接槎嚴(yán)密。
混凝土澆搗過程中,應(yīng)保證鋼筋位置符合設(shè)計要求,并經(jīng)常檢查鋼筋保護層厚度及預(yù)埋件的牢固程度和位置的準(zhǔn)確性。
3、大體積混凝土的澆筑。
大體積混凝土結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑中多為設(shè)備基礎(chǔ),在高層建筑中多為厚大的樁基承臺或基礎(chǔ)底板等,承受上部較大的荷載,因而整體性要求較高,一般不允許留設(shè)施工縫。
1.1細(xì)骨料生態(tài)型混凝土
細(xì)骨料生態(tài)型混凝分為兩層。(1)下部有機客土層,厚5cm。有機客土主要成分有生物活性添加劑、草炭、石子、保水劑等,此層土與坡面原狀土接壤,一方面為植物后期生長提供充足養(yǎng)分,使深根系穿透客土層,另一方面促使植物根系在客土層橫向糾結(jié)形成三維立體根系網(wǎng)絡(luò),起到整體固土作用;(2)上部土工格室層,厚10cm。在回填客土上覆蓋固定10cm高的帶孔土工格室,底部先回填5cm細(xì)骨料混凝土,上部為含有草種的細(xì)骨料混凝土采用噴播植草技術(shù)噴射到土工格室內(nèi)。具孔的土工格室一方面可以使植物生長根系橫穿,起到良好土壤加筋作用,加強細(xì)骨料生態(tài)型混凝土的抗沖刷能力,另一方面還可以滲透土壤中的水分,保證植物生長的良好環(huán)境,使得植被層盡早形成穩(wěn)定群落結(jié)構(gòu)。
1.2粗骨料生態(tài)型混凝土
粗骨料生態(tài)型混凝土分為二層。(1)下部為無砂混凝土骨料,厚10cm。主要為粒徑3~4cm的均勻級配碎石,通過有添加劑的普通硅酸鹽水泥膠結(jié)在一起作為骨架,孔隙率在25%~35%,空隙中充填營養(yǎng)客土。骨料空隙中為噴植的營養(yǎng)客土,此部分填充的營養(yǎng)材料可給植物初期生長提供充足的養(yǎng)分和水分,空隙也可使植物根系后期充分生長,穿透本層與下部土壤充分接觸,保證植物生長的持久性。(2)上部為營養(yǎng)客土層,厚2cm。本層的營養(yǎng)客土成分主要有土壤、保水劑、黏合劑、微生物肥料、土壤活性添加劑和植物種子等。本層的營養(yǎng)客土為植物生長初期提供了良好的生長環(huán)境和充足的養(yǎng)料,填充方法也采用噴播植草技術(shù)。
2護坡材料的特性
2.1細(xì)骨料生態(tài)型混凝土
(1)三維立體結(jié)構(gòu)有助于坡面整體穩(wěn)固。細(xì)骨料植生態(tài)型混凝土的骨架采用土工格室,土工格室側(cè)面帶孔,在坡面上形成一個水平網(wǎng)格結(jié)構(gòu),垂直坡面一方面有鉚釘錨固,另一方面植物生長后根系扎入下部土壤,也與坡面形成穩(wěn)固的豎向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這樣植物在發(fā)芽后,根系縱橫延展,在平行坡面和垂直坡面的方向上都有植物強大根系組成三維立體網(wǎng),使得噴播層和坡體緊密而有機結(jié)合,不會剝落,完全滿足坡面穩(wěn)固要求。(2)噴播植草技術(shù)有利于提高工作效率。噴播植草技術(shù)目前從植物配置、基質(zhì)配方、材料準(zhǔn)備、施工組織等方面均相當(dāng)成熟,細(xì)骨料生態(tài)型混凝土表層用噴播植草方式施工,不僅可以節(jié)約大量的人力物力,施工坡面也有一定強度和穩(wěn)定性,不龜裂,抗沖刷,施工進(jìn)度快,工作效率較高。(3)生物活性添加劑增加了土壤生物活性?;钚蕴砑觿┲饕煞譃镋M(EffectiveMicroorganisms)有效微生物,它可以降低由于使用水泥帶來的土壤堿性增大,最大程度上保持土壤微環(huán)境的活性,促進(jìn)植物根系生長和營養(yǎng)吸收。EM有效微生物菌落在客土層能自行分解落葉、枯枝等各種有機體,又能加速土壤中各種污染物的分解,降低化肥、農(nóng)藥等造成水體污染的可能性,既有利于水體安全保護,又利于環(huán)保生態(tài)和景觀美化。
2.2粗骨料生態(tài)型混凝土
(1)級配碎石結(jié)構(gòu)具有較強的抗壓、抗沖刷能力。由于大骨料生態(tài)型混凝土的骨架為級配碎石,靠改性水泥膠結(jié)后,28d抗壓強度一般能達(dá)到10~25MPa,抗壓、抗沖刷能力較強,且不易變形。(2)使用專用添加劑改善混凝土的鹽堿度。普通硅酸鹽水泥配制的混凝土pH值約在1215~1315,植物根系會腐爛無法正常生長,一般草種如狗牙根,黑麥草,紫羊茅,白三葉等最適合的pH值在5~7,因此要添加專用添加劑來中和普通混凝土的鹽堿程度,達(dá)到能適合草本植物正常生長的堿性水環(huán)境。專用添加劑主要成分為甲基丙烯酸、聚羧酸鹽、甲基纖維素、木質(zhì)黃酸鹽、CaC12等,按水泥用量的3%~6%添加[2]。(3)采用噴播植草可以增加空隙密實度、提高工作效率。粗骨料生態(tài)型混凝土最后一道程序也采取了噴播植草技術(shù),噴播植草由于有一定的壓力,可以增加粗骨料之間縫隙的密實度,多填充一些營養(yǎng)土,既有一定的保水性,又增加了肥效,有利于后期植物生長。(4)生物活性添加劑增加了土壤生物活性。粗骨料生態(tài)型混凝土營養(yǎng)客土層也添加了生物活性添加劑,生物活性添加劑提高土壤生物活性改善土壤理化性質(zhì),加之常年花草、季節(jié)花草混播,枯枝落葉分解為肥料,朝著有利于植物多年循環(huán)生長的方向發(fā)展。
3材料選擇
3.1細(xì)骨料生態(tài)型混凝土
細(xì)骨料生態(tài)型混凝土護坡的主要材料有。(1)符合5SL/T235-19996質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的土工格室,其中格室壓花距離為30cm@30cm,片材高10cm,片材打孔以利于植物根系橫向傳透,孔徑5mm。(2)錨桿:錨桿為512的螺紋鋼筋,長50cm。(3)壤土:根據(jù)土壤質(zhì)量分析成果,江油當(dāng)?shù)剞r(nóng)田腐殖土具有充分的養(yǎng)分,設(shè)計選用此作為基質(zhì)配比壤土。(4)草種:黑麥草(4g/m2),狗牙根(3g/m2),波斯菊(2g/m2)。
3.2粗骨料生態(tài)型混凝土
粗骨料生態(tài)型混凝土護坡的主要材料有:(1)骨料:碎石粒徑3~4cm,抗壓強度3~8MPa。(2)水泥:普通硅酸鹽水泥,用量一般在104~270kg/m3,抗壓強度一般在2~10MPa。(3)壤土:根據(jù)土壤質(zhì)量分析成果,江油當(dāng)?shù)剞r(nóng)田腐殖土具有充分的養(yǎng)分,設(shè)計選用此作為基質(zhì)配比壤土;(4)草種:黑麥草(4g/m2),狗牙根(3g/m2),高羊茅(2g/m2)。
4對比選用
/豫江大堤0綜合整治工程是/5#120汶川地震后河南省對口支援江油市恢復(fù)重建的/交鑰匙0項目之一,也是河南省援建江油投資最大的單體工程。工程范圍為江油市涪江一橋與涪江二橋附近、涪江一橋下游右岸及涪江二橋上游部分河段,工程項目包括堤防整治61015km、河道疏浚115km、生態(tài)修復(fù)641917萬m2,濱河景觀17155萬m2等,工程總投資約215億元。重建后的豫江大堤防洪標(biāo)準(zhǔn)提高至50年一遇。為了保證河道的防洪安全,在50年一遇洪水位以下采用混凝土面板防護,為了修復(fù)河流的生態(tài)環(huán)境,在50年一遇洪水位以上需采用生態(tài)型混凝土進(jìn)行防護。根據(jù)護坡機理、護坡特性及選用材料進(jìn)行比較:從整體效果上看,細(xì)骨料生態(tài)型混凝土和粗骨料生態(tài)混凝土都可以起到有效防止水土流失,保證植物正常生長,發(fā)揮生態(tài)功能的作用;從適應(yīng)性上看,細(xì)骨料生態(tài)型混凝土柔性好,能適應(yīng)坡面較小變形,粗骨料生態(tài)型混凝土抗壓、抗變形能力好,不適應(yīng)坡面變形;從抗沖刷能力上看,細(xì)骨料生態(tài)型混凝土基質(zhì)為土較松散,不抗沖刷,粗骨料生態(tài)型混凝土骨料膠結(jié)較好,抗沖刷能力強;從投資上看,細(xì)骨料生態(tài)型混凝土80~100元/m2,粗骨料生態(tài)型混凝土120~140元/m2,粗骨料生態(tài)型混凝土較貴。綜合考慮,本工程選用細(xì)骨料生態(tài)型混凝土作為河道50年一遇洪水位以上護坡防護型式。
5細(xì)骨料生態(tài)型混凝土護坡的施工流程
細(xì)骨料生態(tài)型混凝土護坡的施工工序為:(1)清理平整邊坡表面:清除坡面淤積物、浮石,使坡面盡可能平整,使坡面有利于植被混凝土和坡面的完全結(jié)合。(2)將粉碎過篩的干燥土壤、腐殖質(zhì)、保水劑、草炭、生物活性添加劑等基材混合攪拌攤鋪在工作面上壓實,厚度5cm。(3)土工格室鋪設(shè):按100cm@100cm間距在坡體植入512錨桿,錨桿長50cm,植入地面以下35cm;鋪設(shè)、固定土工格室,調(diào)平拉緊,在邊坡平臺處采用鋼筋固定,確保土工格室穩(wěn)定。相鄰的兩幅土工格室需搭接012m,并沿橫向?qū)ν凉じ袷掖罱硬糠置扛?m用8號鐵絲進(jìn)行穿插連接,并在鋪設(shè)的格室上,每隔1m用鋼筋固定于地面。土工格室鋪設(shè)時,橫向搭接和縱向搭接長度滿足土工材料施工規(guī)范要求。(4)回填基質(zhì):基質(zhì)回填厚度為5cm,夯實,并按1m@1m間距分布,地面以上10cm安裝錨桿。其中,基質(zhì)配比在土壤質(zhì)量分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行配比,基質(zhì)配方見表1。(5)細(xì)骨料混拌物填充:采用噴射5cm的工法將經(jīng)過按設(shè)計比例充分混拌各種綠化基材、種子和壤土等細(xì)骨料混拌物填充格室,噴射基質(zhì)配比表見表2。
6細(xì)骨料生態(tài)型混凝土護坡的實施效果
建成后的/豫江大堤0生態(tài)護坡,綠草茵茵,鮮花盛開,不僅改善了江油市區(qū)的生態(tài)環(huán)境,也為市民提供了休閑、旅游、娛樂的好去處,真正實現(xiàn)了/保障河道防洪安全、修復(fù)河流生態(tài)環(huán)境、營造濱江景觀空間、反映兩地歷史文化、體現(xiàn)豫江人民友誼0的整治目標(biāo)。
【中圖分類號】TU821【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】【文章編號】1674-3954(2011)03-0286-01
一、裂縫成因
混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因。主要是溫度和濕度的變化,混凝土的脆性和骨料不均勻以及結(jié)構(gòu)不合理、原材料缺陷性問題(如堿骨料反應(yīng)),模板變形,基礎(chǔ)使用過程不均勻沉降等?;炷劣不陂g水泥放出大量水化熱,內(nèi)部溫度不斷上升,在表面引起拉應(yīng)力,后期在降溫過程中由于受到基礎(chǔ)或原混凝土的約束,又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時,即會出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化,但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護不周,時干時濕,表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束,也往往導(dǎo)致裂縫?;炷潦且环N脆性材料,抗拉強度是抗壓強度的1/10左右,短期加荷時的極限拉伸變形只有(0.6~1.0)×104,長期加荷時的極限位伸變形也只有(1.2~2.0)×104。由于原材料的不均勻,水灰比不穩(wěn)定,及運輸和澆筑過程中的離析現(xiàn)象在同一塊,混凝土中其抗拉強度又不是不均勻的,存在著許多抗拉能力很低,易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位在鋼筋砼中,拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔(dān),混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力,則須依靠混凝土自身承擔(dān)。一般設(shè)計中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。但在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉(zhuǎn)時期的穩(wěn)定溫度,往往在混凝土內(nèi)部引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力。有時溫度應(yīng)力可超過其它外荷載所引起的應(yīng)力,因此掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律對于進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工極為重要。
二、溫度應(yīng)力分析
根據(jù)施工過程中溫度應(yīng)力的形成過程可分為以下階段:
1、早期:自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結(jié)束,一般約30天。這個階段的兩個特征,一是水泥放出大量的水化熱,二是混凝土彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化,這一時期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。
2、中期:自水泥放熱作用基本結(jié)束時起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時止,這個時期中,溫度應(yīng)力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起,這些應(yīng)力與早期形成的殘余應(yīng)力相疊加在此期間混凝土的彈性模量變化不大。
根據(jù)溫度應(yīng)力引起的原因可分為兩類:
(1)自生應(yīng)力:邊界上沒有任何約束或完全靜止的結(jié)構(gòu),如果內(nèi)部溫度是非線性分布的,由于結(jié)構(gòu)本身互相約束而出現(xiàn)溫度應(yīng)力。
(2)約束應(yīng)力:結(jié)構(gòu)的全部或部分邊界受到外界的約束,不能自由變形而引起的應(yīng)力。如箱梁頂板混凝土。這兩種溫度應(yīng)力往往和混凝土的干縮所引起的應(yīng)力共同作用。要想根據(jù)已知的溫度準(zhǔn)確分析出溫度應(yīng)力的分布、大小是一項比較復(fù)雜的工作?;炷恋男熳兪箿囟葢?yīng)力有相當(dāng)?shù)乃沙?這里不再細(xì)述。
三、裂縫防治技術(shù)
為了防止裂縫,減輕溫度應(yīng)力可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手。
控制溫度的措施如下:
1、采用改善骨料級配,摻混合料,加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量;
2、拌合混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;
3、熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱;
4、規(guī)定合理的拆模時間,氣溫驟降時進(jìn)行表面保溫,以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度。
5、施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)。在寒冷季節(jié)采取保溫措施;改善約束條件的措施是:
A:合理地分縫分塊;
B:合理的安排施工工序,避免過大的高差和側(cè)面長期暴露;此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加強養(yǎng)護,防止表面干縮,特別是保證混凝土的質(zhì)量對防止裂縫是十分重要,應(yīng)特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫,出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的,因此施工中應(yīng)以預(yù)防貫穿性裂縫的發(fā)生為主;正確的使用減水、防裂外加劑也是減少開裂的有效措施。
在混凝土的施工中,往往要求新澆筑的混凝土盡早拆模,當(dāng)混凝土溫度高于氣溫時應(yīng)適當(dāng)考慮拆模時間,以免引起混凝土表面的早期裂縫。新澆筑早期拆模,在表面上引起很大的拉應(yīng)力,出現(xiàn)“溫度沖擊”現(xiàn)象。在混凝土澆筑初期,由于水化熱的散發(fā),表面引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力,此時表面溫度亦較氣溫為高,此時拆除模板,表面溫度驟降,必須引起溫度梯度,從而在表面附加一拉應(yīng)力,與水化熱應(yīng)力迭加,再加上混凝土干縮,表面的拉應(yīng)力達(dá)到很大的數(shù)值,就有導(dǎo)致裂縫的危險,但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋一輕型保溫材料,如泡沫、海棉等,對于防止混凝土表面產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力,具有顯著的效果。
C:為保證混凝土工程質(zhì)量,防止開裂,提高混凝土的耐久性,正確作用外加劑也是減少開裂的措施之一。
(1)混凝土中存在大量毛細(xì)孔道,水蒸發(fā)后毛細(xì)管中產(chǎn)生毛細(xì)管張力,使混凝土干縮變形,增大毛細(xì)孔徑可降低毛細(xì)管表面張力,但會使混凝土強度降低。這個表面張力理論早在六十年代就已被國際上所公認(rèn)。
(2)水泥用量也是混凝土收縮的重要因素,摻減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度的條件下,可減少15%的水泥用量,其體積用增加骨料的用量來補充。
(3)減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度,減少混凝土泌水,減少收縮變形。
(4)提高水泥漿與骨料的粘結(jié)力,提高的混凝土抗裂性能。
(5)混凝土在收縮時受到約束產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強度時裂縫就會發(fā)生,減水防裂劑可有效的提高混凝土抗拉強度,大幅度提高混凝土的抗裂性能。
(6)摻加外加劑可使混凝土密實性好,可有效地提高混凝土的抗碳化性,減少碳化收縮。
(7)摻加減水防裂劑后混凝土緩凝時間適當(dāng),在有效防止水泥迅速水化熱基礎(chǔ)上,避免因水泥長期不凝而帶來的塑性收縮增加。
(8)摻外加劑混凝土和易性好,表面易摸平,形成微膜,減少水分蒸發(fā),減少干燥收縮。許多外加劑都有緩凝、增加和易性改善塑性的功能,我們在工程實踐中應(yīng)多進(jìn)行這方面的實驗對比和研究,比單純的靠改善外部條件,可能會更加簡捷、經(jīng)濟。
四、混凝土的早期養(yǎng)護
從最早可能的時間開始防止水分從混凝土表面損失。這里不存在從初凝還是終凝開始的問題,只有什么時候能夠開始的問題。例如,混凝土路面、橋面或地面施工,塑性收縮裂縫是長期困擾的問題。過去混凝土泌水量大,一般采用二次收漿,然后開始養(yǎng)護,防止塑性收縮裂縫?,F(xiàn)代高性能混凝土基本沒有泌水,如果風(fēng)大或溫度高,水分蒸發(fā)量大,混凝土表面很快就會出現(xiàn)裂縫,必須在終凝前再次抹面閉合裂縫。在工程實踐中,一直在摸索如何更早地開始養(yǎng)護,得到很多成功經(jīng)驗。比如,在初凝前,混凝土表面抹面完成:
1、馬上覆蓋濕麻布。
2、馬上在混凝土表面上方噴霧,形成局部高濕度,降低蒸發(fā)速率。
3、在混凝土表面噴灑養(yǎng)護膜(可降低表面蒸發(fā)率90%以上)。然后,待混凝土終凝后或有一定強度后,再進(jìn)行灑水或表面保水養(yǎng)護。混凝土表面濕養(yǎng)護至少持續(xù)3天,最后能達(dá)到7天。
中圖分類號:TU7文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:
無損檢測技術(shù)是以無損檢測手段探明被檢測體內(nèi)部缺陷的有無、大小、位置和性質(zhì)的專門技術(shù)。在工程中,需要根據(jù)工程構(gòu)件材料的性能和工程條件具體選擇恰當(dāng)?shù)臋z測方法。其中,彈性波方法是工程中最為常用的方法之一,特別適合混凝土構(gòu)件、巖土體等工程問題的無損檢測工作。射線理論和射線方法是研究彈性波傳播理論的重要方面之一,針對不同的工程材料和工程條件探索研究彈性波射線追蹤方法,對于許多工程問題的分析研究具有重要的意義。超超聲無損檢測技術(shù)由于具有穿透能力強、對人體無害、應(yīng)用范圍廣、檢測深度大、缺陷定位準(zhǔn)確以及成本低等特點,成為國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛、使用頻率最高、發(fā)展最快的無損檢測技術(shù)。
1 超聲檢測技術(shù)概述
超聲法是一種廣泛用于混凝土缺陷探測的方法,混凝土的物理力學(xué)性能與超聲波在其中的傳播速度及其他聲學(xué)參數(shù)有很好的相關(guān)性。超聲波的探測精度能滿足缺陷探測要求,但以目前的超聲儀及換能器,當(dāng)超聲波換能器正對測試時,在混凝土中的最大穿透距離只能達(dá)到10m左右,而當(dāng)換能器錯開一定距離時,穿透距離僅能達(dá)到2、3m。顯然超聲波換能器無法滿足長距離探測的要求。采用稀土超磁致伸縮材料制作的超磁致?lián)Q能器,具有發(fā)射功率大、發(fā)射頻率高、穿透距離遠(yuǎn)、接收信號頻帶寬、重復(fù)性好、余振短等優(yōu)點,能夠同時兼顧到傳播距離及檢測分辨率,是一種理想的長距離探測震源。超磁致?lián)Q能器發(fā)射中心頻率為10-50kHz,處于可聞聲波及超聲波頻段。將超磁致?lián)Q能器和超聲波換能器發(fā)射產(chǎn)生的應(yīng)力波統(tǒng)稱為聲波。
目前,超聲探傷常用的缺陷分析判斷方法有經(jīng)驗法、數(shù)理統(tǒng)計法、數(shù)值判據(jù)法和模糊判別法。經(jīng)驗法,即依據(jù)超聲探傷的基本原理判別缺陷。其結(jié)果依賴于檢測人員的實踐經(jīng)驗,漏判和誤判嚴(yán)重。數(shù)理統(tǒng)計法簡單易行,但是只能對單個聲學(xué)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計意義上的判斷,且物理意義不明確。數(shù)值判據(jù)法須根據(jù)測試值建立合理的物理模型,經(jīng)適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)處理后,找出一個可能存在缺陷的臨界值作為判斷的依據(jù)。模糊判別法是計算各聲學(xué)參數(shù)相對于正常獲異常的隸屬度,然后將各個聲學(xué)參數(shù)加權(quán)平均得到綜合的相對于正?;虍惓5碾`屬度。由于測試分析方法本身的局限性,以上方法仍處于定性或半定量水平,都只對缺陷的定位具有一定精度,而對缺陷的大小、形狀及性質(zhì)難以給出定量的結(jié)果,從而給最終準(zhǔn)確評價帶來困難。超聲波的頻率范圍為20kHz至15MHz,超聲發(fā)生器則是由產(chǎn)生超聲頻振蕩的電子線路和換能器(傳感器)組成。超聲層析的應(yīng)用范圍很廣,早在世界二次大戰(zhàn)期間,超聲層析在軍事監(jiān)測方向就獲得了比較滿意的效果,以后更廣泛地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)之中;此外,超聲層析在工業(yè)無損探傷方面用途也很廣。
2 超聲無損檢測技術(shù)在工程中的運用分析
超聲無損檢測屬于彈性波法。在各種無損檢測方法中,超聲無損檢測是當(dāng)前無損檢測工作中研究最活躍、發(fā)展最快的檢測方法。目前,超聲脈沖檢測技術(shù)已成為檢測工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要手段之一。其主要優(yōu)點是有效探測距離長,測試精度高,設(shè)備簡單且無污染。
將超聲技術(shù)技術(shù)應(yīng)用于混凝土質(zhì)量檢測中,其理論依據(jù)是混凝土的質(zhì)量與聲速有較好的相關(guān)性,首先在被測混凝土結(jié)構(gòu)物某斷面上,將測區(qū)劃分成網(wǎng)格,發(fā)射換能器在一側(cè)某點發(fā)射,接收換能器在另一側(cè)所有點上接收,使每個網(wǎng)格都有2條以上的測線通過,利用聲時通過反演技術(shù)獲得測區(qū)各部分的波速分布圖,從而確定缺陷區(qū)的位置、尺寸以及缺陷本身的波速,推斷缺陷的類型、強度等。
2.1 超聲無損檢測的基本原理
根據(jù)彈性波的運動學(xué)和動力學(xué)特征,彈性波層析成像方法可以分為兩大類:一是以運動特征為基礎(chǔ)的射線層析成像;二是以動力學(xué)特征為基礎(chǔ)的波動方程層析成像。
作為反演聲波穿透的射線層析成象,其基本思想是根據(jù)聲波的射線幾何運動學(xué)原理,將聲波從發(fā)射點到接收點的旅行時間表達(dá)成探測區(qū)域介質(zhì)速度參數(shù)的線積分,然后通過沿線積分路徑進(jìn)行反投影來重建介質(zhì)速度參數(shù)的分布圖像。
混凝土聲波CT無損檢測技術(shù)就是根據(jù)聲波射線的幾何運動學(xué)原理,利用最先進(jìn)的聲渡發(fā)射、接收系統(tǒng),在被檢測塊體的一端發(fā)射,在另一端接收,用聲波掃描被檢測體,然后利用計算機反演成像技術(shù),呈現(xiàn)被檢測體各微小單元范圍內(nèi)的混凝土聲波速度,進(jìn)而對被檢測體作出質(zhì)量評價。
2.2 觀測系統(tǒng)布置
根據(jù)混凝上結(jié)構(gòu)物的形狀特點,對結(jié)構(gòu)物常用的測線布置方式為:白色點為接收點,黑色點為激發(fā)點。理論及實踐都證明,三側(cè)激發(fā)一側(cè)接收,所得反演效果最好。射線密度達(dá)到要求。一般檢測過程中測線都采用該方式布置,激發(fā)邊和接收邊道間距,1般在20-50cm范圍。在結(jié)構(gòu)物兩端的部份,可適當(dāng)加密激發(fā)點和接收點,以利于增加射線密度。根據(jù)結(jié)構(gòu)物的臨空面不同,可采用合適的測線布置。
2.3 觀測系統(tǒng)完備性評價
觀測系統(tǒng)完備是聲波CT結(jié)果可靠性的基本保障。觀測系統(tǒng)的完備性是通過單元的射線密度和射線正交性來衡量的。因此,射線密度和射線正交性就成了表征觀測系統(tǒng)完備性的I爵個重要指標(biāo),它們是觀測系統(tǒng)可靠性評價的有效方法。為保證聲波CT結(jié)果的可靠性和分辨率,要求研究區(qū)內(nèi)每個單元體內(nèi)的射線超過40條,同時要求每個單元體內(nèi)通過的射線其交角至少有一組大于60°,其交角的正弦值大于0.87。
2.4 后期成像
所用軟件為TDSoft的《工程CT》,該軟件有模塊化設(shè)計、文件格式要求清晰、處理速度快等優(yōu)點。軟件共有數(shù)據(jù)輸入、射線追蹤、速度反演三個主模塊和正交性分析一個輔助模塊組成。最后通過網(wǎng)格化、成圖、導(dǎo)出DXF格式等多個步驟的處理,最終得到混凝土聲波CT波速反演圖。
3 超聲回彈綜合法對混凝土強度值影響
該方法是將超聲法和回彈法相綜合的一種測強方法,其測量結(jié)果的精確度主要由它的幾個主要程序完成的具體情況決定:
3.1 聲速測量:對試塊實施聲速測量時,測試面的選取應(yīng)取試塊澆筑方向的側(cè)面作為測試面,同時用黃油(鈣基脂)做耦合劑;選擇的聲速測量方法上,大多采用的是對測法,即在一個相對測試面上布設(shè)3個測點,確保發(fā)射和接收探頭的軸線位于同一條直線上,以3個測點的平均值作為試塊最終的聲值,小數(shù)點后保留一位小數(shù)記錄下來,試塊邊長的測量精確到 1 mm。
3.2 回彈測試:在測試面的選擇上,回彈值測量選用與聲速測量不相同的另外一個相對側(cè)面作為測試面,具體的實施是在等聲速測量完畢后,將超聲測試面的耦合劑擦干凈,放置在壓力機上下承壓板之間,通過壓力試驗機預(yù)加30 kN~60 kN的壓力,壓力下,在試塊相對測試面上各測 8 個回彈數(shù)值。
3.3 試塊抗壓試驗:回彈數(shù)值測試完畢后卸荷,將回彈面放置在壓力承板間,以(6+4)kN/s的速度連續(xù)加荷至破壞,抗壓強度值精確到 0.1MPa,同時記錄抗壓試驗結(jié)果。
3.4 碳化深度的測定:試塊的碳化深度采用抗壓強度試驗過后的斷面測定,用1%的酚酞酒精溶液立即滴于剛裂開的斷面上,未變色(變?yōu)榧t色)的深度即為碳化深度。測試中發(fā)現(xiàn)早期高強混凝土抗碳化能力很強,試塊幾乎未被碳化。從超聲回彈綜合法測強的環(huán)節(jié)上看,涉及的程序較為繁瑣,每一個環(huán)節(jié)都要求做到精細(xì),都有可能對誤差構(gòu)成影響,不過從實踐經(jīng)驗來看,只要很好地控制每個檢測環(huán)節(jié)的質(zhì)量其相對誤差在非破損測試方法之中是最低的。
4 結(jié)束語
隨著混凝土結(jié)構(gòu)的廣泛使用,其質(zhì)量檢測和性能評估是目前土木工程界迫切需要解決的問題。由于結(jié)構(gòu)混凝土無損檢測技術(shù)能反映結(jié)構(gòu)物中混凝土的強度、均勻性、連續(xù)性等各項質(zhì)量指標(biāo),對保證新建工程質(zhì)量,以及對已建工程的安全性評價等方面具有無可替代的重要作用,因而越來越受到人們的重視。
工程簡介:
麥克耐久公路項目位于埃塞俄比亞西部綿延起伏的高原地區(qū),30公里新路面,31公里老路改造,礫石底基層,碎石基層,土方回填45萬方,土方開挖63萬方;總長61公里雙表瀝青路面,路基土石方110萬立方,混凝土構(gòu)筑物3100立方,砌石43000方。
裂縫是混凝土建筑物主要的老化病害之一,主要由干縮、砼自身質(zhì)量、水泥水化熱、溫度、鋼筋銹蝕、地基變形、荷載、堿骨料反應(yīng)、地基凍脹等原因引起。
埃塞阿比亞麥克耐久公路橋梁是根據(jù)BS規(guī)范(英國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范)和AASHTO(美國國家公路及運輸規(guī)范)設(shè)計的,大多地區(qū)橋基礎(chǔ)為黑粘土,壓不實,如果基礎(chǔ)處理不當(dāng),橋墩和橋面板砼易變形,產(chǎn)生裂縫,嚴(yán)重影響砼澆筑質(zhì)量甚至橋的安全;我們除加大橋基礎(chǔ)處理力度,在砼澆筑過程中也采用了如下防裂縫措施,確保砼澆筑質(zhì)量。
橋礅和橋面板的主要砼施工采用如下形式:拌和機拌和,16t吊車吊運入倉,手工振搗棒振搗,氣溫20~35oC。
控制干縮裂縫
混凝土的干縮裂縫主要是由于毛細(xì)管壓力造成的。毛細(xì)管孔隙在干燥過程中逐步失水,產(chǎn)生很大的毛細(xì)管張力,混凝土體積產(chǎn)生收縮,由于混凝土周圍存在約束,內(nèi)部又有拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土材料抗拉強度時,便產(chǎn)生了干縮裂縫。
干縮裂縫的控制有:
降低混凝土單位用水量:用水量的增加勢必使剩余水增加,因此,從確?;炷聊途眯猿霭l(fā),應(yīng)降低混凝土單位用水量。
水泥的:不同水泥,混凝土收縮也不同,按收縮值大小排序:礦渣水泥>普通水泥>粉煤灰水泥。
降低混凝土周圍約束:若混凝土周圍約束過大,內(nèi)部拉應(yīng)力無法釋放,拉應(yīng)力增大而使混凝土干裂,因此,應(yīng)減少混凝土的分倉長度,以使混凝土內(nèi)部拉應(yīng)力能夠充分釋放。
添加膨脹劑:適量添加膨脹劑后可以使混凝土體積膨脹,在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,部分抵消了混凝土因毛細(xì)孔隙干燥而產(chǎn)生的拉應(yīng)力,從而起到控制干縮裂縫的作用。
本工程在控制混凝土干縮裂縫方面采用了上述1~3項方法。其中單位用水量為182kg,采用普通425#水泥,分段澆筑長度在10m左右。
控制混凝土因自身質(zhì)量欠缺而形成的裂縫
高強混凝土水泥的強度等級和水泥用量相對較高,開裂現(xiàn)象比較普遍,因此,高強混凝土不一定是高性能混凝土,而高性能混凝土因具有較高的體積穩(wěn)定性,收縮變形較小而使抗裂性能大大提高,同時高強混凝土必須采用高效減水劑和超細(xì)活性摻和料作為混凝土的第五和第六部分,來提高混凝土的密實性和抗?jié)B能力。
綜合上述兩點,我們采用下表所示的混凝土配合比(單位:kg/m3)。
按上表配比,砂率38%、水灰比0.50、坍落度160~180mm、木鈣摻量0.25%、粉煤灰摻量15%。
因混凝土中摻加粉煤灰技術(shù)在埃塞橋梁施工中尚處于探索階段,固替代量并不很大,只有15%,但根據(jù)有關(guān)資料,混凝土中單方水泥用量每增減10kg,水化熱相應(yīng)升降1~1.20C,即因本工程中摻用粉煤灰而使混凝土內(nèi)部溫度下降了約5.5~6.50C,從一定程度上控制了裂縫的產(chǎn)生。
控制水化熱開裂
水泥水化后放出大量的熱量,使混凝土內(nèi)外形成較大的溫差,從而在溫度應(yīng)力的作用下形成裂縫。特別是在夏季施工,中午氣溫一般在攝氏370C,露天存放的石子表面溫度可達(dá)攝氏500C,砼出機口溫度在攝氏300C左右,混凝土水化后內(nèi)部溫度更高。為控制混凝土水化開裂,施工中采用了以下措施。
骨料降溫
骨料的溫度控制主要通過搭蓋涼棚和灑水降溫來進(jìn)行。搭蓋涼棚可避免太陽光直射,減少骨料吸熱,澆筑前2~3小時再用井水(約170C)對粗骨料進(jìn)行充分的灑水降溫。采取以上降溫后,澆筑前粗骨料內(nèi)部溫度約為240C,細(xì)骨料內(nèi)部溫度約為260C,降溫效果比較明顯。
加冰降溫
在混凝土澆筑前購入冰塊,砸成粒徑約3cm的小塊加入砼生料中,充分拌合后量取出機口溫度,根據(jù)出機口溫度來確定加冰量。實際工作中,出機口的控制溫度為180C,混凝土單方用冰量在60kg左右。因冰塊破碎工作量較大,粒徑也很難控制,加入冰塊后還需延長拌和時間,降低了混凝土澆筑速度,為克服該,實際工作中多采用拌和水降溫的方法,即把冰塊稍加破碎后放入拌和水池中來降低水溫。用此方法,通常能夠把拌和用水的溫度降至攝氏3~70C左右。
夜間澆筑
白天氣溫較高,即使采用多種降溫措施也很難保證混凝土的入倉溫度,而夜間澆筑――特別是后夜?jié)仓?,氣溫相對較低,采取溫控措施后,比較容易控制砼的入倉溫度。因此,工作中多把其他工序的施工安排在白天進(jìn)行,而把混凝土澆筑安排在夜間進(jìn)行。
通過以上溫控措施,使埃塞麥克耐久橋梁工程施工夏季混凝土出機口溫度控制在180C以內(nèi),入倉溫度控制在280C以下,有效地控制了溫度裂縫的產(chǎn)生。
混凝土養(yǎng)護
由于采用普通硅酸鹽水泥,砼早期水化熱較大。經(jīng)量測,一般在澆筑后24h左右,內(nèi)部溫度即達(dá)到最大值(約330C),而此時因規(guī)范要求鋼模板尚不能拆除,還不能直接進(jìn)行表面灑水降溫,為降低混凝土溫度,除盡量降低水灰比外,在澆筑完畢后18h即開始對鋼模板表面進(jìn)行不間斷的灑水降溫,拆模后對混凝土表面進(jìn)行全天候養(yǎng)護至14天,此時橋面板的混凝土內(nèi)部溫度已降至180C。通過拆模前是否對鋼模板表面灑水降溫的對比觀察,采取對鋼模板表面灑水降溫的,明顯比未對鋼模板表面灑水降溫的混凝土產(chǎn)生裂縫少的多,因此,混凝土養(yǎng)護應(yīng)從模板面的灑水降溫開始。
控制鋼筋銹蝕引起的裂縫
鋼筋銹蝕后體積膨脹2~4倍,對周邊混凝土產(chǎn)生壓力,可能產(chǎn)生順筋裂縫,甚至脫落,從而建筑物的使用。而鋼筋銹蝕多為氣蝕、電離引起。因此,本工程自一開始就注意了鋼筋的銹蝕問題,并從以下幾個方面對鋼筋銹蝕加以控制的。
鋼筋出廠時,其表面有一層致密的氧化薄膜,可以對鋼筋起到一定的保護作用,但該薄膜遇水或受潮后因水的微酸性而脫落,使鋼筋酸性氧化而銹蝕。因此,鋼筋原材料和加工后的半成品均應(yīng)作防潮處理。具體的做法是架空放置和上蓋防水雨布。
鋼筋安裝前表面清潔處理
鋼筋安裝前,其表面必須潔凈、無污物,對已發(fā)生銹蝕的部位,必須用鋼絲刷和砂布打磨干凈,以保證鋼筋與混凝土的有效結(jié)合,同時也可防止因電離而發(fā)生銹蝕。
降低砼水灰比和增加混凝土和易性。
加強振搗,提高混凝土致密性,減小混凝土炭化速度,使鋼筋有足夠長的時間不接觸空氣。
混凝土養(yǎng)護一般自然養(yǎng)護為主。自然養(yǎng)護是指在常溫(平均氣溫不低于5°)條件下與一定時間內(nèi)使混凝土保持濕潤狀態(tài)。自然養(yǎng)護包括澆水養(yǎng)護、噴灑薄膜養(yǎng)生液養(yǎng)護和薄膜布養(yǎng)護。
1混凝土養(yǎng)護技術(shù)措施與性能
1.1 主要技術(shù)措施
(1)混凝土澆筑完畢后12h應(yīng)加以覆蓋并澆水養(yǎng)護。干硬性的混凝土應(yīng)在澆筑完畢后立即養(yǎng)護?;炷帘砻鎽?yīng)覆蓋吸水能力強的材料。如麻袋、草席等。(2)灑水養(yǎng)護的期限與水泥品種有關(guān)。普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土,不少于7d,火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥拌制的混凝土不少于14d;摻用緩凝型外加劑或有抗?jié)B要求的混凝土不少于14d。(3)養(yǎng)護澆水的次數(shù)應(yīng)能保持混凝土表面處于濕潤狀態(tài)。水化初期,水泥化學(xué)反應(yīng)充分,可增加澆水次數(shù)。氣溫在15°C左右時每天澆水次數(shù)2~4次,氣溫升高根據(jù)情況適當(dāng)增加澆水次數(shù)。用水應(yīng)與混凝土攪拌用水一致,在平均氣溫低于5°C時不宜澆水養(yǎng)護。
采用塑料薄膜養(yǎng)護時將混凝土外露部分全部用塑料布覆蓋嚴(yán)密,保證塑料布內(nèi)有凝結(jié)水,達(dá)到濕潤養(yǎng)護的目的。在缺水地區(qū)及不易進(jìn)行澆水養(yǎng)護的高大建筑物可采用噴灑塑料薄膜養(yǎng)生液進(jìn)行養(yǎng)護。即將養(yǎng)生液用噴槍噴灑在混凝土表面上,溶液揮發(fā)后在混凝土表面形成一層塑料薄膜,使混凝土與空氣隔絕,阻止其中水分的蒸發(fā),以保證水化作用的正常進(jìn)行。一般在混凝土澆完后2~4h,而泌水剛好失散,不見浮水,用手指輕按無指印時,即可噴灑薄膜養(yǎng)生液。在混凝土強度未達(dá)到1.2MPa以前不準(zhǔn)上人行走,一般宜用65°C左右的溫度蒸養(yǎng)。混凝土在較高溫度和濕度條件下,可迅速達(dá)到要求的強度。施工現(xiàn)場由于條件限制,現(xiàn)澆預(yù)制構(gòu)件一般可采用臨時性地面或地下的養(yǎng)護坑,上蓋養(yǎng)護罩或用簡易的帆布、油布覆蓋。
1.2 混凝土養(yǎng)護中的性能
蒸汽養(yǎng)護分四個階段:(1)靜停階段:就是混凝土澆筑完畢至升溫前在室溫下先放置一段時間。這主要是為了增強混凝土對升溫階段結(jié)構(gòu)破壞作用的抵抗能力。一般需2~6h。(2)升溫階段:就是混凝土原始溫度上升到恒溫速度,溫度急速上升,會使混凝土表面因體積膨脹太快而產(chǎn)生裂縫。因而必須控制升溫速度,一般10~25°C/h。(3)恒溫階段:是混凝土強度增長最快的階段。恒溫的溫度應(yīng)隨水泥品種不同而異,普通水泥的養(yǎng)護溫度不得超過80°C,礦渣水泥、火山灰水泥可提高到85°~90°C。恒溫加熱階段應(yīng)保持90%~100%的相對濕度。(4)降溫階段:在降溫階段內(nèi),混凝土已經(jīng)硬化,若降溫過快,混凝土?xí)a(chǎn)生表面裂縫,因此降溫速度應(yīng)加控制。一般情況下,構(gòu)件厚度在10cm左右時,降溫速度每小時不大于20~30°C。為了避免由于蒸汽溫度驟然升降而引起的混凝土構(gòu)件產(chǎn)生裂縫變形,必須嚴(yán)格控制升溫和將穩(wěn)定的速度。出槽的構(gòu)件溫度與室外溫度相差不得大于40°C,當(dāng)室外為負(fù)溫度時,不得大于20°C。
2混凝土冬期施工養(yǎng)護措施
(1)蓄熱法。蓄熱法是利用原材料預(yù)熱的熱量及水泥水化熱,在混凝土用保溫材料嚴(yán)密覆蓋,延緩混凝土的冷卻速度,并在冷卻過程中逐漸硬化,是混凝土能在正常溫度條件下達(dá)到受凍條件下達(dá)到受凍臨界強度的一種施工方法。(2)摻外加劑法。此法是在混凝土拌制時摻加適量的外加劑,使混凝土強度迅速增長,在凍結(jié)前達(dá)到要求的臨界強度,或者降低是的冰點,使混凝土在負(fù)溫下能夠凝結(jié)、硬化的方法。(3)電熱法。電熱發(fā)是加將電能轉(zhuǎn)換為熱能來加熱養(yǎng)護混凝土的方法,屬于干熱高溫養(yǎng)護。(4)暖棚法。暖棚法是在所要養(yǎng)護的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件周圍用保溫材料搭設(shè)暖棚,在棚內(nèi)以生火爐、熱風(fēng)機供熱、蒸汽管供熱等形式來采暖的方法。
3混凝土質(zhì)量檢驗
在鋼筋施工的各個施工過程中,必須嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙施工,當(dāng)鋼筋的品種、界別或者規(guī)格需要進(jìn)行變更的時候,其應(yīng)當(dāng)設(shè)計變更文件,在施工的過程中當(dāng)施工單位卻反設(shè)計所需要的鋼筋品種,級別或者規(guī)格的時候,為了保證對設(shè)計意圖的理解不產(chǎn)生偏差,當(dāng)需要做鋼筋代換的時候應(yīng)當(dāng)辦理設(shè)計變更文件。
混凝土質(zhì)量檢驗包括拌制和澆筑過程中的質(zhì)量檢驗及養(yǎng)護后的質(zhì)量檢驗。養(yǎng)護后的質(zhì)量檢驗,主要是對混凝土的強度、外觀質(zhì)量和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的軸線、標(biāo)高、截面尺寸和垂直度的檢查。如設(shè)計上有特殊要求時,還需對抗凍性、抗?jié)B性、耐久性等進(jìn)行檢驗。對與預(yù)拌(商品)混凝土,除廠家提供混凝土的配合比、強度等資料外,還應(yīng)澆筑前進(jìn)行坍落度檢查。
混凝土強度等級必須符合設(shè)計要求。用于檢查結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強度的試件,應(yīng)在混凝土的澆筑地點隨機抽取。取樣與試樣留置應(yīng)符合下列規(guī)定。
(1)每拌制100盤且不超過100m?的同配合比的混凝土,取樣不得少于一次。(2)每工作班的同配合比的混凝土不足100盤時,取樣不得少于一次。(3)當(dāng)一次連續(xù)澆筑超過1000m?時,同一配合比的混凝土每200m?取樣不得少于一次。(4)每一現(xiàn)澆樓層、同配合比的混凝土,取樣不得少于一次。
每次取樣應(yīng)至少留置一組標(biāo)準(zhǔn)試件,同條件養(yǎng)護試件的留置組數(shù)根據(jù)實際需要確定。對有抗?jié)B要求的混凝土結(jié)構(gòu),其混凝土試件應(yīng)在澆筑地點隨機取樣。同一工程、同一配合比的混凝土,取樣不應(yīng)少于一次。留置組數(shù)可根據(jù)實際需要而確定。
每組3個試件在同盤混凝土中取樣制作,其強度代表值取3個試樣試驗機構(gòu)的強度平均值,作為改組試件強度代表值;當(dāng)3個試件中的最大或最小的強度值與中間值相比超過中間值的15%時,取中間值代表改組的混凝土試件強度;當(dāng)3個試件中的最大和最小的強度值與中間值相比均超過中間值15%時,則該組試件不應(yīng)作為強度評定的依據(jù)。
清水混凝土是基于混凝土而不斷發(fā)展起來的,其具有特殊性特點,并且由于表面光潔,在施工中能夠獲得較好的裝飾效果,因此受到了人們的廣泛關(guān)注。在現(xiàn)代化建筑工程施工過程中,施工人員開始將清水混凝土應(yīng)用在外墻結(jié)構(gòu)當(dāng)中,從而取得較好的裝飾效果。清水混凝土的施工在建筑工程以及橋梁工程中較為常見,因其在施工中無法對模板工程進(jìn)行合理控制,極容易出現(xiàn)質(zhì)量通病,加大了后期修補的難度,因此在其他工程項目中并沒有得到推廣與應(yīng)用。
一、清水混凝土工程施工中存在的問題
清水混凝土的施工對于模板工程的施工質(zhì)量提出了很高的高球,但是由于施工人員水平不高,因此在實際施工過程中極容易出現(xiàn)各種質(zhì)量問題。一般來說,清水混凝土的施工往往會遇到各種質(zhì)量缺陷,這就需要設(shè)計者、監(jiān)理人員以及業(yè)主在實際工作成績對其進(jìn)行全面分析,采取科學(xué)合理的修補技術(shù),從而使其達(dá)到理想的裝飾效果、眾所周知,在混凝土施工過程中,如果施工人員對其處理不恰當(dāng),極有可能導(dǎo)致其表面出現(xiàn)麻面、蜂窩等質(zhì)量缺陷,這就需要我們對其進(jìn)行修補,從而達(dá)到理想的施工效果。
二、做好充足的準(zhǔn)備工作
1、選擇材料及施工方法
在對清水混凝土進(jìn)行修補之前,施工人員應(yīng)當(dāng)對其缺陷問題進(jìn)行分析,然后宣和合適的材料進(jìn)行修補,一般來說,可選用膠牯荊作為修補材料,若不易獲得,那么施工人員可采用瓷磚、天然石材、人造板等材料進(jìn)行代替,不管選用什么樣的材料,都必須要具有防水、不收縮等特點,并且要求在使用的過程中對其厚度進(jìn)行合理的控制,以保證其修補的質(zhì)量。
2、采用的機械設(shè)備
在對清水混凝土進(jìn)行修補的過程中,施工人員必須要準(zhǔn)備以下工具與機械設(shè)備:修鑿工具、手提磨光機、軟砂輪片等。其中,在選用軟砂輪片的過程中,要求其直徑為100~150mm,且具有耐高溫的特點,在手提磨光機中得到應(yīng)用。
三、修補技術(shù)以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
1、對于對拉螺栓孔進(jìn)行修補
施工人員在對對拉螺栓孔進(jìn)行進(jìn)行修補的過程中,我們需要做到以下幾個步驟的工作:1)要求施工人員將飛防水結(jié)構(gòu)中的模板對拉螺栓以及套管全部取出來,取出時可采用相應(yīng)的機械設(shè)備,取出后對孔洞內(nèi)的雜物全部清除干凈;2)采用木塞將孔洞的兩端堵死,并在其中一端的中心設(shè)置一個注劑孔;3)在注劑孔當(dāng)中關(guān)注防水發(fā)泡劑,并在飛防水結(jié)構(gòu)內(nèi)墻中注入一定的水泥砂漿;4)等到材料硬化到規(guī)定要求的強大夫之后將木塞去除,并采用防水膠粘膠將凹孔全部填平;5)將表面磨平、磨光。
2、對蜂窩麻面的修補
在建筑工程中,若出現(xiàn)蜂窩、麻面等質(zhì)量血線,我們可采用以下步驟進(jìn)行修補:首先,要求技術(shù)人員采用相應(yīng)的鑿除工具將蜂窩、麻面部分的混凝土與粒塊全部鑿除,然后再采用相應(yīng)的工具將其表面的浮塵吹干凈;其次,采用相應(yīng)的修補材料將其填補,要求其表面凸出1~43mm;再次,采用手提磨光機將表面凸出的部分磨平,從而確保其修補質(zhì)量。
3、對脹模的修補
首先,對脹模部分拉出縱橫線,并沿著縱橫線采用鑿除工具進(jìn)行鑿除;其次,采用修補材料對其進(jìn)行抹平;再次,采用手提磨光機將其平面進(jìn)行抹平,從而確保其平整度,達(dá)到理想的修補效果。
4、對漏筋的修補
首先,要求技術(shù)人員采用鑿除工具將出現(xiàn)漏筋部分的混凝土或者粒塊全部鑿除干凈,并采用相關(guān)的工具將其表面附有的雜物、浮塵全部吹干凈;其次,將鋼筋表面存在的活動快全部清除干凈,然后在其表面涂刷一層修補材料,按照對蜂窩、麻面、脹模的修補方法對其進(jìn)行修補;最后在此阿勇手提磨光機將凸出的部分磨平。
5、基層的修補
既能修復(fù)由于土建方澆注混凝土不佳而形成的色差,防止光澤不均勻的現(xiàn)象出現(xiàn),又能保持混凝土自然的顏色、機理及質(zhì)感,充分體現(xiàn)混凝土建筑物原有的獨特風(fēng)格,展示混凝土本身質(zhì)地,有效抑制水泥墻體因紫外線及酸雨的作用而產(chǎn)生的劣化。
四、細(xì)部施工控制
明縫是利用裝飾線條對清水混凝土整體表面進(jìn)行分塊處理,從而達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)與外觀裝飾藝術(shù)統(tǒng)一的建造技術(shù)。明縫分塊的大小要與建筑結(jié)構(gòu)相協(xié)調(diào)并與樓層施工縫結(jié)合考慮,通常,每層設(shè)一道水平明縫且常與樓層施工縫吻合。豎向明縫則根據(jù)結(jié)構(gòu)形式確定,一般設(shè)置在結(jié)構(gòu)中部。明縫的設(shè)計尺寸一般為20mm 寬、10mm深?;炷恋钠渌b飾物則沿明縫兩側(cè)對稱分布。
明縫要求線條順直、平整光滑,通常是在混凝土施工時以附在模板上的嵌條(明縫條)而形成。為選擇合適的嵌條材料,我們綜合比較了木條、不銹鋼條、塑料條等幾種材料,最后決定選用質(zhì)量性能較好、便于安拆的塑料條。為便于明縫條的脫離,將明縫條加工成斜角企口狀,并在明縫條表面涂抹脫模劑或黃油。
五、注意事項
在現(xiàn)階段工程施工中,框架結(jié)構(gòu)應(yīng)用日益廣泛,在框架減力墻工程中清水混凝土被廣泛使用,因此在施工的過程中需要從模板體系的選擇、設(shè)計;混凝土配合比優(yōu)化、細(xì)部節(jié)點的要求和混凝土的驗收標(biāo)準(zhǔn)等多個方面進(jìn)行控制的工程的重點,也是確保清水混凝土施工質(zhì)量的主要前提。清水混凝土在無裝飾面的工程項目中被廣泛采用,是以混凝土自然之感和精心設(shè)計安排為基礎(chǔ)的合理組合形態(tài)。在施工的過程中清水混凝土不允許出現(xiàn)任何明顯的觀感缺陷,但是由于混凝土模板未曾拆卸之前具有著很強的未知性,因此需要對模板支撐體系進(jìn)行嚴(yán)肅的處理和控制。
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隨著工業(yè)化的快速發(fā)展,環(huán)境污染日趨嚴(yán)重,為此,人們致力于尋找變廢為寶的各種措施。其中將粉煤灰應(yīng)用到混凝土中,不僅提高了混凝土的性能,還有效的降低了環(huán)境的污染,真正實現(xiàn)了變廢為寶的目的。粉煤灰混凝土技術(shù)在二十世紀(jì)三十年代出現(xiàn),人們發(fā)現(xiàn)摻入了粉煤灰的混凝土的水化熱現(xiàn)象大大的降低了。
1 粉煤灰提高混凝土性能的表現(xiàn)
在工程施工過程中,在混凝土中經(jīng)常會摻加一定量的替代水泥的粉煤灰,通常摻入粉煤灰的混凝土的應(yīng)用途徑主要有下三種:第一,在大體積水工混凝土中,在初期混凝土的強度要求不是很高,長期混凝土的強度要求維持在25~35MPa,會摻入大量的粉煤灰;第二,在結(jié)構(gòu)混凝土中,會用較小的粉煤灰代替水泥;第三,在對強度要求不高的回填或基層道路的混凝土中,摻入大量的粉煤灰代替水泥。調(diào)查分析顯示,粉煤灰能夠在以下幾個方面提高混凝土的性能:1.粉煤灰具備的形態(tài)效應(yīng)能夠產(chǎn)生一定量的水勢能,能夠有效的降低混凝土結(jié)構(gòu)的用水量,在保證混凝土結(jié)構(gòu)的強度的基礎(chǔ)上,降低水泥的使用量,防止混凝土結(jié)構(gòu)的水化升溫速度,避免混凝土出現(xiàn)溫度裂縫,同時還具有致密功能。2.粉煤灰在進(jìn)行火山灰效應(yīng)過程中會產(chǎn)生一定量的反應(yīng)勢能,該反應(yīng)勢能能夠增加一定程度的混凝土的強度。3.粉煤灰產(chǎn)生的微集料效應(yīng)具有的致密勢能,能夠有效的避免混凝土有害孔的出現(xiàn)幾率,增強混凝土結(jié)構(gòu)的密實程度,其中粉煤灰化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的水化熱具有一定的支撐作用,能夠增強混凝土的粘結(jié)強度,從而增強混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂能力。
2 粉煤灰混凝土性能的影響因素
影響粉煤灰混凝士性能的主要因素有:燒失量、細(xì)度與需水量比。
2.1燒失量:燒失量主要表現(xiàn)的是沒有燃燒的粉煤灰的含量,其中燃煤的工藝、技術(shù)以及燃燒效率直接決定了燒失量的高低。如果粉煤灰的燒失量高于平常值,會增加混凝土的需水量,降低混凝土的密實度,制約外加劑的摻量,降低混凝土面層結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,從而影響混凝土的各項性能。燒失量過高,還會造成過多的碳粒對減水劑,特別是引氣劑,其副作用十分明顯,從而大大增加了減水劑的用量,同時引氣劑的劑量的大量增加,也會加大粉煤灰混凝土結(jié)構(gòu)的引氣難度。由此可見,燒失量在很大程度上影響著摻入粉煤灰的混凝土性能。
2.2細(xì)度:粉煤灰的細(xì)度越細(xì),火山灰反應(yīng)就越徹底,即火山灰就具有越高的活性指數(shù)。較細(xì)的粉煤灰具有活性通常也比較高。
2.3需水量比:從粉煤灰混凝土的整體來說,需水量比越小越好,但不能將需水比的大小作為衡量粉煤灰性能的主要依據(jù)。在實際的粉煤灰混凝土施工中,規(guī)定需水量比主要目的是控制混凝土的用水量。通常,粉煤灰需要的需水量直接影響著混凝土的需水量。
3粉煤灰混凝土的作用環(huán)境
填充骨料顆粒之間的空隙具有粉煤灰并形成層的作用,經(jīng)過研究分析,粉煤灰的容重大約只占水泥的60%,而且粉煤灰含有玻璃微珠,因而其顆粒形狀較好,從而能夠使得填充效果更好更密實,特別是在水泥較少的混凝土中,效果十分明顯。
3.1水膠比:恰當(dāng)?shù)倪x擇水膠比,當(dāng)選擇正確的材料,且采用了良好的制作工藝時,用水泥量維持在300~500/m3 ,水灰比維持在0.45~0.55之間,就能夠調(diào)制出抗壓強度高達(dá)35~40Mpa粉煤灰混凝土。但是如果膠凝材料使用不夠,即使配置的水灰比再小,也會導(dǎo)致較大的空隙率,降低抗?jié)B性。
3.2溫度:摻入粉煤灰的混凝土,其溫度收縮會受到溫升的影響,溫升降低能明顯降低收縮,同時粉煤灰在初期階段其水化現(xiàn)象比較緩慢,可以增大低水膠比混凝土結(jié)構(gòu)硬化時實際需要的水灰比,給水泥以及膨脹劑提供一個良好的水化條件。與此同時,摻粉煤灰的混凝土的水化速度跟純水泥一樣與溫度成線性關(guān)系。
3.3濕度:不同于普通水泥混凝土養(yǎng)護,摻入一定量的粉煤灰混凝土,特別是大摻量粉煤灰混凝土往往具有足夠大的水灰比,粉煤灰混凝土結(jié)構(gòu)中有足量的水分工水泥和粉煤灰水化,因而對大摻量的粉煤灰混凝土進(jìn)行養(yǎng)護時,需要注意,不能采用濕養(yǎng)護的方法,特別是混凝土結(jié)構(gòu)早期堅決不能澆水或浸濕,否則會增加混凝土表層的水灰比,降低粉煤灰混凝土的強度,不利于抗?jié)B透、耐磨耗等性能的形成。在澆筑振搗完大摻量粉煤灰混凝土之后,要在其表層覆蓋遮蓋物,以防在緩慢的水化過程中,向外界蒸發(fā)長時間、大量的水分,導(dǎo)致粉煤灰混凝土結(jié)構(gòu)物的表面疏松,降低結(jié)構(gòu)的強度和抗?jié)B性。
3.4稠度:粉煤灰混凝土從外觀上看,十分的粘稠,其中大摻量粉煤灰混凝土尤為顯著,其這一特點使得粉煤灰混凝土在運輸和澆筑過程不容易出現(xiàn)離析現(xiàn)象,從而大大提高和改善混凝土的均勻性。同時粉煤灰還具有滾珠效應(yīng),因而使得粉煤灰混凝土有效振搗半徑相對于普通的混凝土較大,便于混凝土結(jié)構(gòu)的振搗,且振搗效果更加的密實。
4大摻量粉煤灰混凝土的施工注意事項
4.1合理制定振搗時間。
在粉煤灰混凝土結(jié)構(gòu)凝固成型過程,要合理計算和控制振搗的時間,避免出現(xiàn)漏振或過振的現(xiàn)象。如果是泵送粉煤灰混凝土,其振搗時間控制在10—15s范圍內(nèi),與此同時,為避免混凝土的面層出現(xiàn)起粉,在進(jìn)行抹面過程還需要二次壓光,其中二次壓光的時間要保證和初凝時間一致。
4.2早期養(yǎng)護。
當(dāng)粉煤灰混凝土完工之后,由于粉煤灰混凝土的自身的特點,其早期強度通常較低,因而,澆注完成后要及時覆蓋,并進(jìn)行養(yǎng)護,保證混凝土結(jié)構(gòu)的早期強度,避免粉煤灰混凝土的表面出現(xiàn)起沙。其中如果在冬季施工則需要加強早期養(yǎng)護的力度,保障混凝土表面的溫度高于5攝氏度。
4.3大體積混凝土的澆注
對于大體積混凝土,在澆筑過程中,要實行分層澆筑,保證每層的混凝土厚度在70cm左右,且注意上下層混凝土之間的澆筑時間。
4.4合理選擇原材料。
在混凝土材料施工中,為了保障混凝土結(jié)構(gòu)的強度,必須合理選擇合格的原材料,并根據(jù)相關(guān)的規(guī)章制度,嚴(yán)格控制原材料的進(jìn)場,其中水泥、砂、石、鋼筋等在進(jìn)場過程,需要進(jìn)行現(xiàn)場檢測。同時要嚴(yán)格檢測骨料含泥量、級配等,確保給混凝土提供一個有質(zhì)量保障的的骨料級配,從而降低混凝土結(jié)構(gòu)的孔隙率,降低粉煤灰混凝土的水灰比。同時,要嚴(yán)格控制粉煤灰的質(zhì)量。為確保其需水量比低于105%。
5 結(jié)束語
總而言之,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人們對變廢為寶的追求,粉煤灰被廣泛的應(yīng)用到混凝土中。粉煤灰混凝土能夠有效的提高混凝土的強度,降低混凝土的用水量,同時由于早期強度較低,后期強度較高,且摻入的粉煤灰量越大,粉煤灰混凝土的早期強度就越低,因而相關(guān)的研究者不斷的改善粉煤灰,制造出粉煤灰復(fù)合超細(xì)粉和高效減水劑的粉煤灰高性能混凝土,大大提高了粉煤灰混凝土的早期強度,提高粉煤灰混凝土的整體性能,保障了混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
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中圖分類號:U416.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)08(b)-0043-02
水泥混凝土路面在公路、城市道路以及機場跑道建設(shè)中最為常見,因為其施工較為方便且造價低廉,路質(zhì)質(zhì)量較好,所以水泥混凝土路面改造要選擇融合性較強且易于利用的加鋪瀝青混凝土技術(shù),從而將路面改造的工程建設(shè)質(zhì)量全面的保障。以下我們就以分析水泥混凝土路面改造加鋪瀝青混凝土技術(shù)的重要性和實施加鋪瀝青混凝土的施工技術(shù)為研究基礎(chǔ),從而確定路面工程改造加鋪瀝青混凝土技術(shù)的有效價值。
1 分析在水泥混凝土路面改造加鋪瀝青混凝土技術(shù)的重要性
1.1 是對社會經(jīng)濟建設(shè)的基本保障
我國最常用的水泥混凝土路面工程,隨著時間的推移和長期的重力壓強作用,促使道路的路面被嚴(yán)重破壞,而且道路作為經(jīng)濟建設(shè)聯(lián)系的紐帶基礎(chǔ),在現(xiàn)代化城市的發(fā)展過程中也需要道路的平整高質(zhì)量,所以實施的路面改造工程要從道路工程建設(shè)質(zhì)量的本身特性進(jìn)行分析,原有道路施工中利用的材料特質(zhì)要進(jìn)行分析,瀝青具有融合性高且粘合性強的特點,能夠針對混凝土的特質(zhì)進(jìn)行貼合,在工程建設(shè)中鋪加瀝青能夠有效的改善路面的使用性能,延長道路的使用壽命,對于交通通行和環(huán)境的影響較小,所以實施路面改造作業(yè)中,瀝青混凝土能夠促進(jìn)瀝青混凝土的道路工程建設(shè)具有針對性全面的保證道路工程改造的質(zhì)量。
我國的社會經(jīng)濟發(fā)展建設(shè)的基礎(chǔ)就是依據(jù)道路工程的修建質(zhì)量而開展的,所以當(dāng)前的道路工程改造作業(yè)還是采用瀝青混凝土加鋪層改造水泥混凝土路面,瀝青混凝土的路面剛度較大、擴散荷載應(yīng)力能力強、穩(wěn)定性好、養(yǎng)護費用好、抗滑性能好等特點,所以道路改造工作才會有效地展開,我國的總體道路工程改造作業(yè)質(zhì)量才會有保證,從而社會經(jīng)濟建設(shè)的要求才會更加全面的被實現(xiàn)。
1.2 促進(jìn)道路改造的工程質(zhì)量全面提升
針對水泥混凝土路面改造加鋪瀝青混凝土技術(shù),會隨著施工進(jìn)度和現(xiàn)場道路的損害程度進(jìn)行方案研究,江水泥混凝土路面施工要求進(jìn)行分類,統(tǒng)稱的水泥混凝土路面主要有:素混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼纖維混凝土和裝配式混凝土等來適應(yīng)不同路面的改造作業(yè),而且道路改造的工程操作手段也進(jìn)行了詳細(xì)的分類,在路面施工作業(yè)中將施工工序進(jìn)行完善和改進(jìn),另外面對混凝土路面已破損的情況下,加鋪的瀝青混凝土層厚度也有要求,至少為15~20 cm,以預(yù)防裂縫和接縫反映到瀝青層上。
重視的道路改造加鋪瀝青混凝土技術(shù)具有施工手段和施工方式全面配合的特點,也只有將施工作業(yè)結(jié)合施工建設(shè)的要求才能夠?qū)⑹┕ぷ鳂I(yè)質(zhì)量進(jìn)行有效地保障,加鋪瀝青混凝土的主要工作表現(xiàn)方式也會隨著施工建設(shè)的要求進(jìn)行創(chuàng)新,例如:結(jié)合式加層、部分結(jié)合式夾層、隔離式加層、從而加鋪瀝青混凝土施工技術(shù)的方式也不斷的進(jìn)行改造,將道路改造工作有效地開展,促進(jìn)工程改造質(zhì)量的全面提升。
2 對于水泥混凝土路面改造加鋪瀝青混凝土技術(shù)的具體步驟
2.1 設(shè)計處理舊水泥混凝土的施工方案
舊的水泥混凝土路面一般建設(shè)時間較久,利用程度也較深,所以路面被破壞的范圍較廣,形成總體上的路面坑洼,所以要加鋪的瀝青混凝土技術(shù)就必須要將對于舊水泥混凝土的施工方案進(jìn)行設(shè)計、把治理措施進(jìn)行分配,具體措施如下。
第一接縫處理,在水泥混凝土坑洼現(xiàn)象較為嚴(yán)重,或者有積水的地方,要借助修路工具或者清理路基的工具將縫內(nèi)或坑內(nèi)的積水或者雜物進(jìn)行取出,將內(nèi)部的灰塵吹除干凈。
第二填縫作業(yè),將瀝青或者填縫材料加熱至灌入溫度,濾去雜物,然后再倒入填縫機內(nèi)天分,在填縫的時候要將攪拌的工具進(jìn)行利用,充分的將填劑物進(jìn)行均勻撫平工作,增加填充物和縫壁的黏結(jié)和填縫的飽和,所以填縫材料才有坑洼和路面的持平。
第三對于破碎面板的處理,要將破碎的面板進(jìn)行整理和更換,有裂縫的面板也要及時的更換。
第四,舊路基的處理措施要講究高效適時,挖除現(xiàn)有破損嚴(yán)重的瀝青混凝土路基,將松散的顆粒物進(jìn)行清除,檢測地基的承載力,從而針對性的將基地進(jìn)行夯實或者填換,對于舊路中的復(fù)合面路基要將其視為水泥混凝土的路面進(jìn)行對待,將上層原有的瀝青罩面層視為應(yīng)力吸收層及調(diào)平層,例如:當(dāng)路面表面清晰干凈晾曬后可以直接的進(jìn)行瀝青混凝土路面的罩面工作。在對于水泥混凝土路面的接縫處理時,針對裂縫的大小可以直接的灌注瀝青混凝土。將裂縫進(jìn)行黏合。
第五注意舊水泥混凝土路面的處理過程。不能損害相鄰的路面和路基基層,混凝土路基破損的地方及時的清理混雜物,將混凝土的接縫傳荷能力進(jìn)行修補,或者在新舊混凝土之間增設(shè)連接鋼筋,以固定水泥混凝土之間的連接。同時為促進(jìn)修補混凝土面板的強度,在混凝土的摻拌作業(yè)中要將早強劑適量的摻加,建議量為30%,因此在新舊混凝土的接縫連接過程中周圍的接縫才有可能對齊,從而將路面的完整度進(jìn)行保留。
第六在舊路面的坑洼處要進(jìn)行瀝青混凝土技術(shù)的施工時,往往舊路面由于長期的受到不同重力的擠壓導(dǎo)致路面材料沉降,所以可以利用銑刨工具對于路面的沉降處進(jìn)行刨挖,再進(jìn)行粘層瀝青的施工建設(shè)。
所以舊路工程的改造工作所利用的瀝青混凝土施工技術(shù)是較為符合實際的,也更能夠?qū)⒌缆饭こ套鳂I(yè)的質(zhì)量進(jìn)行全面的配合,因為舊路改造工作選擇的瀝青混凝土施工技術(shù)是較為符合實際的道路改造的要求的,能夠?qū)⑹┕ぷ鳂I(yè)的路面情況進(jìn)行綜合的考慮和部署,有設(shè)計施工方案再加上施工建設(shè)步驟的有效開展,從而舊水泥混凝土的路面改造工程才會有效的展開。
2.2 針對性的將瀝青混凝土的加鋪程序落實
第一,分析施工條件。家譜的瀝青混凝土施工技術(shù)是為了保證原有道路的工程在新加鋪作業(yè)后能夠繼續(xù)被運用,將工程道路的作業(yè)進(jìn)行全面的利用,所以瀝青混凝土的施工建設(shè)要把最主要的施工條件和施工環(huán)境進(jìn)行分析,從而將加鋪作業(yè)流程進(jìn)行規(guī)范,一般瀝青工程作業(yè)要求在天氣較為晴朗的條件下進(jìn)行施工,保證瀝青能夠及時的干透,即使在路面作業(yè)車輛的通行下也能夠?qū)⒐こ探ㄔO(shè)質(zhì)量進(jìn)行穩(wěn)定。另外還要求路基的干凈整潔度要有保證,能夠?qū)⒐酀驳臑r青及時的抹平攤勻,保證道路的平整。同時還有對于交通路況的要求,瀝青的特質(zhì)為柔性路面,在溫度較高的環(huán)境下,走行變樣或者拉裂是較為常見的,所以要求封閉施工,在施工作業(yè)中要封閉交通,待瀝青干裂后才將道路打開。
第二,分析施工工藝。瀝青混合料的施工建設(shè)主要是利用在舊水泥路上的加鋪作業(yè),所以選擇瀝青混凝土的技術(shù)是較為經(jīng)濟和實用的,瀝青能夠滿足道路規(guī)范的建設(shè)要求,而且也有很多的例子表明水泥路面上加鋪瀝青層面的快速、經(jīng)濟優(yōu)點,因此瀝青層面的改造利用方式也較為全面。簡便的瀝青施工流程主要是,水泥混凝土的清掃完畢再將自來水井調(diào)整好,再刷熱瀝青,進(jìn)而再攤鋪瀝青混凝土,之后就是對路基進(jìn)行碾壓,檢查平衡度,最后再試開放交通,同時要注重對于李慶和混凝土材料的配比和設(shè)計,從而完善施工工藝。
第三,科學(xué)的拌制瀝青混凝土。瀝青混凝土在舊路工程的改造作業(yè)中,一般主要是機械班制,并能夠監(jiān)測瀝青的溫度,瀝青必須要有熱度才能對混凝土的融合具有針對性,將混凝土有效地融合進(jìn)去才能夠?qū)⒒炷恋氖┕べ|(zhì)量予以控制,因為瀝青的溫度過高會影響與集料的粘結(jié)力,將瀝青的混合料拌和時間進(jìn)行設(shè)定,所有的礦料應(yīng)全部裹覆瀝青結(jié)合料,從而將瀝青混凝土和路面改造的貼合效果全面的進(jìn)行融合。
第四,注重運輸效率,施工技術(shù)。一般的瀝青混合料采用較大噸位的自卸汽車運輸,所以要預(yù)防李慶和車廂板的黏合,車廂應(yīng)該干凈同時車廂側(cè)板和底板應(yīng)該涂抹水油混合液,防止瀝青黏合車廂,運料車的上部要注意防塵和防土。
第五,檢查路面的施工作業(yè)質(zhì)量,實施交通疏導(dǎo)。在瀝青施工建設(shè)后要將路面進(jìn)行攤平,可以實施分工合作,在盡快的時間內(nèi)將瀝青混凝土進(jìn)行攤開平抹,高低變化差別要有控制,施工后還要檢查側(cè)壁瀝青粘層是否有保護隔離,瀝青混凝土的平面要緊密平順,不得有積水現(xiàn)象。同時瀝青易于變形,要將施工作業(yè)中的交通進(jìn)行管理,待瀝青干透后再進(jìn)行交通的放行。
3 結(jié)語
實施的水泥混凝土路面改造加鋪瀝青混凝土施工技術(shù),是為了保證我國的交通工程建設(shè)事業(yè)的有效和有序,能夠?qū)⒌缆饭こ谈脑斓母油晟疲瑫r現(xiàn)代化的城市建設(shè)也有保證,從而保證經(jīng)濟建設(shè)全面發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 曾俊祥.公路水泥混凝土路面加鋪改造技術(shù)研究[D].華南理工大學(xué),2013.