朱軍家
【摘 要】 水泥砼質(zhì)量好壞,直接影響砼結(jié)構(gòu)的安全和使用壽命,而影響砼質(zhì)量的因素是很復(fù)雜的。砼用原材料的質(zhì)量、配合比的設(shè)計和控制、施工工藝、管理水平等諸多方面,都會直接影響砼的質(zhì)量。因此,加強施工過程中的各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制,是保證砼質(zhì)量的措施,而原材料的質(zhì)量控制又是砼質(zhì)量控制的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】 砼原材料 質(zhì)量控制 措施
水泥混凝土是由膠凝材料、粗細骨料和水以及外加劑按一定的比例拌合均勻,經(jīng)澆筑、震搗、養(yǎng)護而成的水泥石。它的主要組成為膠凝材料(也就是水泥)、粗集料、細集料、水、外加劑、外摻料等。
1 水泥
水泥是水泥砼的膠凝材料,在砼中,水與水泥拌制的水泥漿起膠結(jié)作用的部分,新拌砼拌合物中,水泥漿填充粗、細集料空隙,包裹粗、細集料表面起潤滑作用,使砼獲得必要的工作性,硬化后與粗、細集料膠合成整體,形成有一定強度的水泥石,因此,水泥的性質(zhì)直接決定了砼的特性,所以根據(jù)砼結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境以及設(shè)計、施工的要求,選用適當(dāng)?shù)钠贩N和等級的水泥。普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥是使用最為普遍的水泥。
常規(guī)控制指標(biāo)有水泥強度、凝結(jié)時間、安定性、細度等,使用前首先要檢測這些常規(guī)指標(biāo)是否合格,還要看水泥與外加劑的相容性,水泥的保水性、新鮮度、水泥使用溫度等方面是否能夠滿足不同結(jié)構(gòu)、不同的工藝的施工需要。
選擇信譽良好、質(zhì)量可靠、性能穩(wěn)定的品牌水泥是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)砼的首要條件。既要質(zhì)量可靠,更要考慮性能穩(wěn)定,強度變異系數(shù)小、均勻性良好。目前雖然省內(nèi)外有規(guī)模的水泥廠較多,這些水泥廠生產(chǎn)的水泥各項指標(biāo)均能達到國標(biāo)和橋規(guī)的要求,但是比較知名的水泥廠水泥往往供不應(yīng)求,易造成所供應(yīng)的水泥不夠穩(wěn)定。
水泥行業(yè)有關(guān)水泥穩(wěn)定性的規(guī)定,僅限于28d抗壓強度的勻質(zhì)性和均勻性,水泥28d抗壓強度平均變異系數(shù)32.5級Cv≤4.5%,42.5級Cv≤3.5%,52.5級及以上Cv≤3.0%,但是即使保證了水泥28d抗壓強度的穩(wěn)定性,也不一定能保證其他指標(biāo)的穩(wěn)定性。如水泥與減水劑的相容性、保水性、新鮮度以及夏季水泥出廠溫度等。
在使用中尤其是夏季,會發(fā)現(xiàn)運到現(xiàn)場的水泥溫度較高,水泥發(fā)燙,水泥儲存時間過短的現(xiàn)象,這就需要與廠家協(xié)商確定最短的存放時間或要求水泥廠出廠前對水泥降溫,廠家做不到時,必須自己采取有效措施對水泥降溫,尤其是主要受力結(jié)構(gòu)更要重視。至于存放多長時間、使用時水泥溫度不能超過多少度,筆者沒有找到相關(guān)規(guī)定。只規(guī)定了出磨水泥溫度不大于135℃,儲存期不少于3d。出廠水泥必須均化后出廠,嚴禁上入下出。有關(guān)資料要求水泥使用時的溫度一般不大于60℃,存放時間不少于3天。
夏季砼入模溫度不宜超過30℃,水泥溫度過高,將導(dǎo)致砼入模溫度過高劣化砼的工作性,增加了砼的坍落度損失,加速砼放熱,提高了砼內(nèi)部溫升速率和溫度峰值,加大熱應(yīng)力,增加了砼開裂風(fēng)險。水泥的標(biāo)準(zhǔn)用水量影響砼的單位用水量,也就影響砼的強度。水泥強度不穩(wěn)定直接造成所生產(chǎn)的砼強度不穩(wěn)定,最終會導(dǎo)致砼結(jié)構(gòu)強度不均勻,直接影響砼結(jié)構(gòu)安全。
2 粗、細集料
砼用粗、細集料的有關(guān)技術(shù)指標(biāo)和檢測頻率現(xiàn)行的規(guī)范、設(shè)計文件均有明確的要求。需要重視的是在選擇料源時須對其有害物質(zhì)含量、堅固性、堿集料反應(yīng)等指標(biāo)進行檢測。確認能夠滿足砼的耐久性要求,后方可采用。
目前使用的細集料基本都是水洗砂,砼用砂應(yīng)優(yōu)先選擇級配良好的Ⅱ區(qū)中砂,不得已使用Ⅰ區(qū)粗砂時,須嚴格控制其大于4.75mm顆粒含量,當(dāng)大于4.75mm顆粒含量超過規(guī)定時須過篩,尤其是拌制C50砼和高流動性砼時須嚴格控制大于4.75mm顆粒含量,2.36mm、0.3mm篩孔的累計篩余。
砼用砂受區(qū)域和工程成本的限制,一般都是就地取材,很多人對此不重視,不愿意增加成本,往往造成混凝土外觀較差,甚至內(nèi)在質(zhì)量不能保證,雖然通過摻加一定量的粉煤灰能夠改善砼的部分性能,但目前社會上粉煤灰質(zhì)量不夠穩(wěn)定,不易找到優(yōu)質(zhì)的粉煤灰,摻加粉煤灰的效果不夠理想,跟我們的預(yù)期有一定的距離,并且粉煤灰與水泥價差不高,從成本控制方面看,也談不上經(jīng)濟性 。
所以首先要選擇級配良好的砂,不能一味地強調(diào)通過摻加外加劑和外摻料去改善砼的性能。
砼中粗集料占的比例較高,粗集料互相嵌鎖形成的骨架通常是砼各組分材料中強度最高、耐久性最佳、體積穩(wěn)定性最好的結(jié)構(gòu)單元,粗集料的形態(tài)、級配及含量很大程度上決定砼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)狀態(tài)和骨料的嵌擠情況,減少由于膠凝材料在凝結(jié)過程中干縮濕脹引起的體積變化,同時作為膠凝材料廉價的填充料,所以粗集料諸多特性很大程度上影響新拌砼的工作性、硬化砼強度和耐久性。
砼用粗集料要求選用質(zhì)地堅硬、潔凈、級配合理、粒形良好、吸水率小的材料?!百|(zhì)地堅硬”就是粗集料具有足夠的強度和耐磨性能、抗腐蝕能力,粗集料本身具有較高的強度才能使所拌制的砼具有較高的強度,是砼強度的基礎(chǔ);“潔凈”要求粗集料中不能摻有過多的泥塊、泥土和粉塵,粗集料表面附著泥土和粉塵,影響水泥與粗集料的粘附性,降低水泥對粗集料的握裹力,降低了砼的強度,而泥塊含量會在砼中形成薄弱部分,甚至?xí)纬煽斩?,直接影響到砼的耐久性?/p>
“級配合理”要求選用的各級粗集料具有良好的單級配,合理的單級配是摻配出良好混合級配的前提。經(jīng)過摻配形成的混合級配具有骨架空隙率最小,結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定,總比表面積也最小的特點,從而得到所用的水泥漿最少,而且拌制砼的強度最高和其他性能最優(yōu);“粒形良好”就是所用的材料針片狀含量較低,外形呈正方體狀,最大粒徑符合要求,針片狀含量主要影響砼的抗折強度和新拌砼的工作性。
“吸水率小”是要求粗集料紋理致密,孔隙較少,密度大,表面粗糙度合理。吸水率大的粗集料一般母巖石質(zhì)較軟、表面粗糙、開口孔隙較多,比表面積也較大,造成拌制砼用水量增加,進而影響到砼的強度和耐久性。因此選擇優(yōu)質(zhì)的粗骨料不論從新拌砼的工作性方面,還是硬化后水泥石的內(nèi)在質(zhì)量方面也好,都是起著舉足輕重的作用。
3 外加劑
隨著施工工藝的改變,大流動度砼使用越來越多普遍,為了保證新拌砼的工作性和硬化砼的性能,外加劑的使用也越來越廣泛,尤其對于C50以上等級的砼,外加劑的品質(zhì)就顯得尤為重要。
目前外加劑特別是減水劑的市場較為混亂,可以說是魚龍混雜,選用質(zhì)量可靠、性能穩(wěn)定的減水劑就相當(dāng)關(guān)鍵?,F(xiàn)在公路工程上使用的減水劑基本都是聚羧酸系減水劑,減水率達到25%,已經(jīng)不是很難了,使用過程中,主要控制好減水劑與水泥、地材的適應(yīng)性問題,使所使用的減水劑與所用的水泥、地材有良好的相容性。必須做到進場后逐批自檢,未經(jīng)檢測不得使用,真正做到先檢測后使用,材料的變化后及時檢測減水劑的減水情況。
總之,加強對砼所使用的各種材料的質(zhì)量控制是生產(chǎn)高品質(zhì)砼的前提。使用前做好較為詳實的調(diào)查,經(jīng)過對比試驗,選定性能良好的穩(wěn)定的原材料,從源頭上開始控制進場材料的質(zhì)量,杜絕不合格材料進場,為生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的砼提供保障。