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      淺議抗?jié)B混凝土技術(shù)性能和施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

      2013-08-15 00:54:11
      科技視界 2013年6期
      關(guān)鍵詞:砂率抗?jié)B骨料

      沈 猛

      (伊犁森磊工程建設(shè)監(jiān)理公司,新疆 伊寧 835000)

      通常情況下,工業(yè)與民用建筑工程位于室外地坪以下部分的混凝土結(jié)構(gòu)體,為防止地下水或潮汽滲入,確保結(jié)構(gòu)體正常使用,對(duì)該部位混凝土工程采用抗?jié)B性較強(qiáng)的混凝土進(jìn)行澆筑。所謂抗?jié)B混凝土,就是在普通混凝土基礎(chǔ)上,通過(guò)調(diào)整砂石級(jí)配、配合比、砂率等方法,以提高混凝土自身的密實(shí)性來(lái)達(dá)到提高抗?jié)B能力的一種混凝土。在抗?jié)B混凝土中的水泥砂漿,除了起到對(duì)粗骨料潤(rùn)滑、填充空隙和粘結(jié)作用外,還要在粗骨料周?chē)纬擅軐?shí)的砂漿包裹層,以切斷石子表面存在的毛細(xì)管滲水通道,從而提高混凝土的密實(shí)度和抗?jié)B透能力,達(dá)到使地下混凝土工程安全而耐久使用的目的。

      1 抗?jié)B混凝土的基本要求

      抗?jié)B混凝土在工程中的應(yīng)用已有數(shù)十年的成功經(jīng)驗(yàn),實(shí)踐表明,混凝土抗?jié)B性能的優(yōu)劣不僅取決于粗細(xì)骨料級(jí)配是否合理,更重要的是取決于混凝土的施工密實(shí)度。由于混凝土是非勻質(zhì)材料,從微觀結(jié)構(gòu)上分析它屬于多孔性材料,其內(nèi)部有眾多大小不同的細(xì)微孔隙,其滲水就是通過(guò)眾多細(xì)微孔隙或裂紋實(shí)現(xiàn)的;因此,混凝土的滲透能力與內(nèi)部孔隙數(shù)量、大小及貫通程度有直接關(guān)系,混凝土內(nèi)部游離水多、密實(shí)性差、孔隙多而大,其滲水率就高。因此,要提高混凝土的抗?jié)B透能力,關(guān)鍵在于提高其密度性,切斷和堵塞滲水通道。從理論分析可知,混凝土內(nèi)孔隙的形成和孔徑大小是與混凝土的水灰比、砂石級(jí)配和砂率密切相關(guān);而施工實(shí)踐表明,密實(shí)度與施工過(guò)程的質(zhì)量控制特別是振搗和養(yǎng)護(hù)是否認(rèn)真、到位直接有關(guān)。因此,應(yīng)對(duì)防水混凝土的水灰比設(shè)計(jì)、砂石級(jí)配、水泥品種和用量、砂率等多方面實(shí)施嚴(yán)格的控制,以利于抑制其內(nèi)部孔隙的形成,確保其抗?jié)B性,達(dá)到抗?jié)B混凝土所應(yīng)具有的抗?jié)B效果。為此,必須在保證施工和易性的前提下,盡量減少用水量,以減少多余游離水在向外蒸發(fā)時(shí)所形成的毛細(xì)孔數(shù)量和孔徑,還應(yīng)選擇較富裕的水泥用量、砂率和灰砂比,以利于在粗骨料周?chē)纬烧辰Y(jié)力強(qiáng)的砂漿包裹層,使粗骨料之間有足夠厚的砂漿隔離層來(lái)阻斷石子外表面的滲水通道。在粗骨料的選擇上應(yīng)避免采用較大粒徑石子,以減少在混凝土終凝前因石子自然沉降而產(chǎn)生的孔隙。此外,還必須加強(qiáng)對(duì)施工全過(guò)程的施工質(zhì)量控制,從原材料準(zhǔn)確計(jì)量、充分?jǐn)嚢?、入模溫度、振搗,到后期多次抺壓、保濕保溫養(yǎng)護(hù)等,都應(yīng)嚴(yán)格控制其施工質(zhì)量,以確保其密實(shí)度和抗?jié)B性能。

      2 抗?jié)B混凝土對(duì)原材料的質(zhì)量控制要點(diǎn)

      2.1 對(duì)水泥的質(zhì)量要求

      水泥是抗?jié)B混凝土重要的膠凝材料,要求所采用的水泥抗水性好、不泌水、水化熱低并具有一定的耐侵蝕性。一般抗?jié)B混凝土多采用普通硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥,其強(qiáng)度等級(jí)可根據(jù)地下工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求及地下水壓力最大值要求擇優(yōu)選取,且不低于42.5MPa,抗?jié)B等級(jí)不低于P10;水泥必須是有相應(yīng)資質(zhì)且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的大廠(chǎng)生產(chǎn)的合格產(chǎn)品;水泥進(jìn)場(chǎng)時(shí)質(zhì)檢員應(yīng)嚴(yán)格檢查其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、是否受潮結(jié)塊和是否超過(guò)三個(gè)月的使用期。

      2.2 對(duì)粗細(xì)骨料的質(zhì)量要求

      粗骨料應(yīng)選擇天然或機(jī)械加工的卵石或碎石,其外形、粒徑、級(jí)配及雜質(zhì)含量均應(yīng)符合抗?jié)B性及強(qiáng)度等級(jí)要求,石子應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)硬、級(jí)配連續(xù)、最大粒徑不大于31.5mm,其中針片狀顆粒含量小于10%,含泥量小于0.5%;細(xì)骨料應(yīng)選用天然潔凈的中粗砂,粒徑為0.5~1.25mm,不含草根等有機(jī)雜質(zhì),含泥量小于1.5%。

      2.3 對(duì)外加劑的質(zhì)量要求

      對(duì)普通混凝土摻用外加劑是為了在確保設(shè)計(jì)強(qiáng)度的前提下減少用水量、降低水灰比、提高和改善混凝土的和易性,以及調(diào)整混凝土拌和物的凝結(jié)時(shí)間、減少水泥用量、提高混凝土的早期強(qiáng)度和耐久性能;對(duì)抗?jié)B混凝土通常采用的外加劑是防水劑,其主要成分是萘系減水劑、多羥基減水劑及多種輔助成分,它們具有摻量少、減水效果好、塌落度損失小、和易性好、粘聚性和保水性提高較多等特性,同時(shí),還對(duì)混凝土的抗壓、抗折、抗?jié)B性能都有明顯的提高和改善???jié)B混凝土中防水劑的摻量一般按水泥重量的3%左右來(lái)控制,過(guò)少不起作用,過(guò)多則會(huì)適得其反。如能同時(shí)摻入適量的加氣劑,使之與防水劑復(fù)合使用,混凝土的抗?jié)B效果會(huì)更好;加氣劑的摻量可按該產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)中資料選用。

      2.4 對(duì)摻合料的質(zhì)量要求

      摻合料在混凝土中已被廣泛使用,特別是對(duì)于有特殊要求的混凝土,加入某種摻合料對(duì)結(jié)構(gòu)更為有利???jié)B混凝土最常用的摻合料以磨細(xì)礦粉和粉煤灰為主。大量工程實(shí)踐表明,摻合料的適量摻入,對(duì)提高混凝土的強(qiáng)度、改善混凝土的性能、減少水泥用量和降低水化熱效果十分顯著。但由于摻入摻合料后混凝土的早期強(qiáng)度增長(zhǎng)較慢,因此,對(duì)結(jié)構(gòu)早期強(qiáng)度要求較高的混凝土,應(yīng)慎用摻合料,或摻量應(yīng)相對(duì)少一些。

      2.5 對(duì)拌和用水和養(yǎng)護(hù)用水的質(zhì)量要求

      混凝土的拌和及養(yǎng)護(hù)用水均必須是清潔的飲用水,抗?jié)B混凝土當(dāng)然也不例外;即使用水有困難,也不允許使用有侵蝕性化學(xué)成分的工業(yè)廢水去拌制和養(yǎng)護(hù)混凝土;對(duì)有懷疑的不潔河(渠)水,需經(jīng)處理并檢驗(yàn)合格后方可用于拌和及養(yǎng)護(hù)混凝土用。

      3 抗?jié)B混凝土的主要技術(shù)性能要求

      3.1 抗?jié)B混凝土的抗?jié)B性能

      抗?jié)B性能是抗?jié)B混凝土的主要技術(shù)指標(biāo)。在建筑工程實(shí)踐中,抗?jié)B混凝土的抗?jié)B能力是通過(guò)抗?jié)B試驗(yàn)來(lái)確定的?;炷两Y(jié)構(gòu)體在外部環(huán)境水長(zhǎng)期壓力滲透作用下,不僅不會(huì)降低其抗?jié)B強(qiáng)度,還會(huì)不斷地有所提高,這是因?yàn)榛炷猎谒虺睗癍h(huán)境中繼續(xù)得到了較好的養(yǎng)護(hù),水泥石中的細(xì)微顆粒逐漸堵塞了自由水蒸發(fā)后留下的孔隙,切斷了混凝土中毛細(xì)管通道,水泥石的體積也發(fā)生了微膨脹;此外,混凝土結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的微裂紋也會(huì)自然愈合。

      3.2 抗?jié)B混凝土的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度

      抗?jié)B混凝土的抗壓強(qiáng)度與普通混凝土的抗壓強(qiáng)度基本相同,當(dāng)水泥用量和砂率不變時(shí),其抗壓強(qiáng)度隨水灰比的變化而增減;而抗拉強(qiáng)度又隨抗壓強(qiáng)度的提高而增加,兩者之間的比值波動(dòng)在1/8~1/10之間。

      3.3 抗?jié)B混凝土的彈性模量

      混凝土的彈性模量是反映抗?jié)B混凝土變形性能的主要技術(shù)指標(biāo),它與組成混凝土的粗細(xì)骨料的變形性能有關(guān)???jié)B混凝土的彈性模量較普通混凝土的稍低,為確保其應(yīng)具備的最低彈性模量,應(yīng)在抗?jié)B混凝土的粗細(xì)骨料選擇上嚴(yán)加控制,即優(yōu)選彈性模量較高的石英石(砂)、玄武巖(砂)等作為抗?jié)B混凝土的粗細(xì)骨料。

      3.4 抗?jié)B混凝土的耐熱性

      試驗(yàn)表明:在常溫下抗?jié)B混凝土的抗?jié)B性能是較高的,但當(dāng)環(huán)境溫度升至100℃時(shí),其抗?jié)B性能有所降低;當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)250℃時(shí),則抗?jié)B性能急劇下降;常溫狀態(tài)抗?jié)B混凝土的抗?jié)B壓力為1.8MPa,溫度升至100℃時(shí)抗?jié)B壓力為1.1MPa,200℃時(shí)抗?jié)B壓力則降至0.7MPa,當(dāng)溫升至300℃時(shí),抗?jié)B強(qiáng)度僅為0.4MPa。因此,抗?jié)B混凝土的正常使用溫度為100℃以?xún)?nèi)。

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