浅析市政道路商品混凝土强度质量控制 方小坤 (中交第二航务工程局有限公司第六工程分公司,湖北
武汉 430014)
摘
要:在我国基础建设与社会经济快速发展的过程中,建筑工程中设计的新材料、新工艺的应用也是越来越普遍和广泛。现在许多市政工程由于项目总体混凝凝土放量小,大多采用商品混凝土,由厂家直接提供混凝土。部分商混站考虑经济效益,采用不合格原材料,混凝土配合比设计强度富余系数偏低现象普遍存在,为以后桥梁实体结构施工质量埋下隐患。为把本项目建成品牌工程,实现项目创优,全面分析混凝土强度偏低原因,并采取有效的解决措施,保证混凝土质量显得尤为重要。
关键词:商品混凝土
强度
施工质量
1 工程概况
发展大道起于东山开发区城东大道,止于夷陵区黄金卡转盘,全长 10.8km。道路红线宽 60m,其中城东大道至峡州大道为双向四车道,峡州大道至夷兴大道为双向六车道,是联系夷陵区与宜昌中心城区的主要交通干道。本次设计范围发展大道(石板铺路~夷兴大道)段,位于宜昌市夷陵区,南起石板铺路,北至夷兴大道,全长约 5.2km, 道路红线宽 60m,双向六车道。发展大道自 2008 年元月改建完成通车至今已使用超 10 年时间,周边现状无立体过街设置,随着经济的发展,人流量及车流量日益增大,根据道路总体设计要求并结合周边人流量的过街需求,增设东方大道跨线桥,桥梁范围起、止点里程桩号为 DFK 0+174.998 至 DFK 0+722.718,桥长 240m,引道长 307.18m。桥梁宽 19.0m-22.0m,双向四车道。
2 混凝土原材料质量分析
1 2.1 胶凝材料质量不良
水泥是混凝土的主要胶凝材料,其强度的高低直接影响混凝土的强度。一些小的水泥厂生产水泥时的原材或者掺合料不稳定,导致水泥的出厂强度有波动。水泥厂往往只检测 3 天强度就送往搅拌站使用。当水泥的 28 天实测强度低于原配合比水泥强度值时,就会导致混凝土的强度偏低。水泥的安定性不合格,会导致混凝土膨胀开裂严重影响混凝土的强度。我国是个产煤大国,以煤炭为电力生产基本燃料,而粉煤灰是火力发电的必然产物,每消耗 4 t 煤就会产生 1 t 粉煤灰粉,粉煤灰作为水泥混凝土的主要掺合料可提高混凝土的工作性和后期强度。粉煤灰的活性取决于粉煤灰的火山灰反应能力,即粉煤灰中的 SiO2 和 Al2O3 与 Ca(OH) 2 反应,生成物可作为胶凝材料的一部分起到增强作用。粉煤灰与混凝土充分搅拌后均匀分布在水泥浆中可填充混凝土的孔隙和毛细孔,改善混凝土孔结构和增大密实度的特性。目前市场上不合格粉煤灰主要是脱硫粉煤灰及磨细粉煤灰,这些粉煤灰严重影响粉煤灰的活性,直接影响混凝土的强度及工作性。
2 2.2 骨料(砂、石)质量不良
粗细集料作为混凝土的主要原材料,其质量的好坏直接影响混凝土的强度。粗骨料的影响主要有骨料的强度、岩石的种类、级配、表面状态、针片状含量、有害杂质及软弱颗粒含量。在有些混凝土强度抗压试验时经常发现不少碎石被压碎,说明集料的压碎值明显偏大,低于混凝土的强度等级,导致结构物的实体强度明显降低。在碎石选材过程中,应定期或按一定进场数量进行碱活性检验,当存在潜在危害时,应采取相应措施,并经专门试验论证。骨料的级配严重影响混凝土的工作性及强度,采用级配良好的骨料可有效提高混凝土拌合物的工作性及强度。采用岩石破碎的骨料比卵石破碎的骨料表面要粗糙,能更好的与水泥胶浆结合,混凝土强度明显高于卵石破碎的骨料。粗骨料的针片状含量严重影响其压碎值,通过试验分析相同配比情况下采用针片状大的碎石拌制的混凝土强度明显低于压碎值小的混凝
土强度。骨料(尤其是砂)中有机杂质含量高如骨料中含腐烂动植物等有机杂质(主要是鞣酸及其衍生物),使混凝土结构物出现裂缝,对水泥水化产生不利影响,是混凝土强度下降的主要原因之一。
混凝土的碱—骨料反应,是指水泥中的碱(Na2O 和 K2O)与骨料中的活性 SiO2 发生反应,使混凝土发生不均匀膨胀,造成裂缝、强度下降等不良现象,从而威胁建筑物安全。常见的有碱—氧化硅反应、碱—硅酸盐反应、碱—碳酸盐反应三种类型。
防止碱骨料反应的措施有:采用低碱水泥(Na2O 小于 0.6%)并限制混凝土总碱量不超过 2.0~3.0kg/m3;掺入活性混合料;掺用引气剂和不用含活性 SiO2 的骨料;保证混凝土密实性和重视建筑物排水,避免混凝土表面积水和接缝存水。
3 2.3 拌合水及外加剂质量不良 混凝土拌合用水所含有害物质对混凝土、特别是钢筋混凝土和预应力混凝土的工作性和凝结时间产生不利影响,有碍于混凝土强度发展;加快钢筋腐蚀及导致预应力钢筋脆断,降低混凝土的耐久性;污染混凝土表面,影响混凝土结构物的外观质量。
随着我国基础建设的发展,使用混凝土外加剂可有效减少混凝土水胶比,提高混凝土的工作性,减少胶材用量,节约成本等优点,已成为混凝土不可缺少的部分。混凝土中外加剂的掺入可是混凝土保持相同流动性的情况下,大幅减小混凝土的水胶比,增加混凝土的黏聚性、保水性,减小混凝土的结构空隙,使混凝土更加致密,提高混凝土的强度及抗渗性能,可有效提高混凝土结构物的使用寿命。如使用不合格外加剂会导致混凝土出现泌水、假凝甚至不凝现象,如果外加剂中含有害物质还会加快钢筋的锈蚀,严重的还会导致混凝土开裂,降低混凝土的耐久性。
3 混凝土配合 比不当
混凝土配合比设计时主要考虑满足强度、工作性、耐久性、经济性的要求。混凝土配合比是决定强度的重要因素之一,混凝土的设计水胶比直接影响混凝土的强度、工作性,结构物外观质量。混凝土的单位用水量、砂率、浆集比等也会影响混凝土的各种性能,这些因素在施工过程中,主要有以下几个方面:(1)原材料质量把控不严,随意更换原材料厂家,再没有对混凝土配合比验证的情况下套用配合比,因此造成许多混凝土强度不足的情况。(2)施工配合比单位用水量不准确,主要表现在生产过程中没有对砂石材料含水量检测,不扣除砂石的含水量,随意调整施工配合比,无形中增大了混凝土的水胶比。施工现场工人为方便施工增大混凝土坍落度,随意往搅拌罐车加水,搅拌站计量不准等使混凝土的水胶比增大,造成混凝土强度不足。(3)混凝土搅拌站水泥计量不准及水泥保管不善有受潮结块显现,造成混凝土强度偏低。(4)砂、石计量不准较普遍的是混凝土搅拌站年久失修,计量精度不满足要求。(5)外加剂适应性差,或者减水率不够、掺量高在商混站普遍存在,对降低混凝土水胶比有限,甚至出现泌水、假凝、不凝现象。导致混凝土达不到预期的强度要求。
3 混凝土的搅拌、运输、浇筑及养护
混凝土拌制不佳向搅拌机中加料顺序颠倒,搅拌时间过短,造成拌合物不均匀,影响强度。运输条件差在运输中发现混凝土离析,但没有采取有效措施(如重新搅拌等),运输工具漏浆等均影响强度。混凝土浇筑方法及施工工艺不合理,导致混凝土离析或者混凝土浇筑时间太长,混凝土已经达到初凝状态或者模板拼缝不严,有跑模漏浆现象等均可造成混凝土强度偏低。混凝土浇筑成型振捣不到位或者有过振漏振现象使混凝土表面形成蜂窝麻面甚至是坑洞等,影响混凝土的强度及耐久性。混凝土养护不到位,特别是干旱寒冷地区,混凝土构件温度及湿度不够,早期干旱缺水或者是受冻都会造成混凝土强度增长缓慢甚至不足。
4 4 试块管理不善
混凝土试块成型质量差或者是养护条件不满足规范要求,养护试块摆放不规范。需要进行同条件试块养护时未及时留置样品,或留置的试块被撞砸缺角,造成试块的强度偏低。试模管理变形或者尺寸不满足要求。不按规定制作试块如试模尺寸和石料粒径不相适应,试块中石子过少,试块养护不及时。
5 5 结束语
市政工程混凝土的质量管理是一个全面系统的工程,要想提高工程质量必须有健全的管理机制,对工程进行全过程的监督管理。严格按照规定和要求进行施工,并对各环节加强质量控制。商品混凝土的质量应从质量责任制抓起,从施工人员的操作质量抓起,从每道工序抓起,从影响质量的源头抓起。因此,使用前的质量控制,施工过程中的质量控制及后期的合理养护,是保证实现优质结构工程目标的关键。要本着负责的工作态度对混凝土产生的各个环节,实施的各个步骤进行有针对性地控制,为工程质量保驾护航。
参考文献 [1] 黄龙生.关于建筑施工质量管理重点及影响因素的研究.[J].门窗 2013(7):52-54 [2]郭宗平,仇清.土木工程施工质量管理问题及对策[J].中外企业家, 2013(25): 80-82.
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