混凝土配合比质量控制（共12篇）
混凝土配合比质量控制 篇1
摘要：以某高铁制梁场混凝土C50配合比为研究对象,介绍了C50混凝土配合比选用原则以及混凝土质量控制的要点,指出作为预制箱梁混凝土,应选择具有较高早期强度发展系数的配合比,并采取相应措施保证其和易性和耐久性。
关键词：高性能混凝土,箱梁,配合比设计,质量控制
1 概述
高速铁路的预制箱梁里程往往占据线路比例较大，箱梁预制施工进度直接影响总工程进度。预制箱梁的预制进度受制梁场资源配置、混凝土达到初张强度要求两个因素的影响，在资源配置一定情况下，尽可能提高混凝土早期强度是提高施工进度的关键。提高混凝土早期强度有两个关键:1)通过选用合适的配合比;2)加强混凝土生产质量控制，本文以高速铁路工程制梁场预制箱梁生产过程为基础，阐述预制箱梁混凝土配合比选用原则，以及混凝土质量过程控制的关键要点。
2 配合比设计技术要求
依据设计图纸、相关客运专线标准、规范，高速铁路预制箱梁混凝土其技术指标主要有以下要求:强度等级C50、弹性模量不小于35.5 GPa、抗(水)渗透等级P20、抗冻性F200、抗氯离子渗透小于1 000 C(库仑)，抗裂性、护筋性、耐磨性以及抗碱—骨料反应性满足设计要求。
3 质量、进度控制的目标
预制箱梁工序施工可以简单的分为模板准备→钢筋安装→混凝土灌注→养护(蒸汽)→预初张拉→移梁→终张拉→封端8大工序。其中前6个工序施工均在制梁台座上完成，如何在有限数量的制梁台座配置上，缩短工序施工占用的时间，提高混凝土早期强度满足初张拉强度要求，是预制梁场进度施工的关键。
《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》对预制箱梁张拉工序施工明确规定:对C50预制箱梁进行初张拉时，各部位同条件养护试件强度应大于设计强度的80%+3.5 MPa的标准差(也即43.5 MPa);进行终张拉时，各部位同条件养护试件强度应大于设计强度+3.5 MPa的标准差(也即53.5 MPa)。
因而作为C50预制箱梁混凝土设计及质量控制有两个关键:1)混凝土设计龄期强度及耐久性指标满足混凝土强度设计技术要求。2)混凝土达到初张拉要求的80%设计强度，同条件养护龄期满足工程施工进度提出的龄期要求。如何选用合适的配合比是既满足混凝土质量要求，又满足进度要求的关键。
4 进度要求
由于《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》对预制箱梁张拉工序施工已明确规定:对预制箱梁进行初张拉时，箱梁底、腹、顶板3个部位同条件养护试件强度应大于设计强度的80%+3.5 MPa(也即43.5 MPa)，在制梁台座资源配置一定的情况下，尽量缩短混凝土早期达到43.5 MPa的时间，是加快制梁台座周转速度、提高进度的关键。
某高铁制梁场其最高月箱梁灌注完成量为56榀，按每月30 d计，其日浇筑完成量为1.87榀。按10个制梁台座，每个台座周转的时间为5 d 8 h。其中初张拉提梁→模板准备→钢筋安装→混凝土灌注约占用22 h，实际混凝土达到初张的有效龄期是4 d 10 h;也即要求混凝土灌注完成后4 d 10 h内(或更短的时间内)必须达到43.5 MPa的强度。
进度对配合比要求:C50混凝土，其配制强度Fcu,k=50+1.645×σ=58.2 MPa(σ取5.0 MPa)，为使C50混凝土在生产质量满足95%保证率要求，在5.0 MPa标准差一定的情况下，其混凝土28 d标准养护抗压强度平均值应不低于其配制强度。
根据进度提出的混凝土强度达到43.5 MPa的要求龄期为4 d 10 h，当混凝土的28 d强度以58.2 MPa控制时，则要求混凝土强度发展系数在4 d 10 h的应大于0.75(43.5/58.2)。通过典型混凝土强度发展系数曲线图1插值得3 d龄期强度发展系数应在0.67以上。
当C50混凝土强度发展曲线如图2所示时，其3 d强度发展系数为0.61,4 d 10 h强度发展系数为0.71，则要求混凝土生产时其28 d混凝土强度至少控制在61.3 MPa(43.5/0.71)以上，混凝土强度才能满足箱梁预制进度的要求，否则箱梁混凝土强度将制约箱梁预制进度。
由此可知，作为C50预制箱梁配合比，应优先选择具有较大的早期强度发展系数的配合比，从而可适当降低混凝土28 d控制强度，控制混凝土强度的富裕。
5 施工配合比的选用
根据生产需要，本制梁场分别进行以下7个C50预制箱梁混凝土配合比设计试验，试验水胶比分别采用0.31,0.30;掺合料采用20%FMH+20%KZF,15%FMH+15%KZF,20%FMH,30%FMH以及10%FMH+15%KZF 5个组合比例进行。根据表1，表2可知:1)7套配合比28 d标准混凝土抗压强度最小值62.3 MPa满足不小于58.2 MPa配合比设计配制强度的要求;2)不同的掺合料掺配比例对混凝土强度产生不同的影响。其中第2,3,5,7套均具有较高的3 d强度发展系数。
配合比统计结果见表1，配合比强度及各龄期发展系数见表2。
据表2可知，第2,3,4套配合比混凝土具有较高的早期强度发展系数，适用于本工程预制箱梁灌注施工;第7套配合比其3 d强度发展系数0.65稍低，但其具有富裕后期强度，生产时应按富裕的28 d强度控制，才能保证早期强度满足箱梁预制的进度要求。
6 混凝土质量过程控制
混凝土配合比经过合理选用后，在理论上满足箱梁的进度施工，但施工因素、原材料质量的变化，也直接影响箱梁混凝土强度质量。根据经验证明，地材质量、外加剂掺量的波动是混凝土强度质量主要影响因素。
6.1 地材质量的控制
《客运专线预应力预制梁暂行技术条件》明确提出了各原材料的质量控制标准。《技术条件》规定，预制箱梁砂含泥量、泥块含量分别不大于2.0%,0.1%;碎石含泥量、泥块含量分别不大于0.5%,0.1%。有试验数据说明，天然砂的含泥量对外加剂的减水率、混凝土的保坍性能有较大的影响，当砂含泥量超过3.0%时，混凝土将相对标准增加10%的拌合用水，30 min混凝土坍落度损失50%。因而作为预制箱梁用细骨料，其含泥量应严格控制在不大于2.0%的范围内，不能满足的原料砂可通过螺旋洗砂机进行水洗处理，经过水洗后的细骨料可有效保障混凝土生产质量。
6.2 外加剂掺量的控制
混凝土外加剂减水率质量的波动，是直接影响箱梁混凝土强度质量的重要因素。在外加剂满足标准质量要求但仍不满足配合比施工的情况下，允许对外加剂掺量进行合理调整。由于箱梁钢筋结构密集、预应力管道分布复杂。要求箱梁入仓混凝土具有良好的流动性，一般要求，混凝土坍落度控制在18 cm～22 cm时，比较适合预制箱梁混凝土施工。因而就外加剂和质量的波动等原因，要求每批外加剂进场时必须进行施工配合比验证，通过合理调整外加剂掺量，使施工配合比出机坍落度、含气量满足设计要求，确保箱梁混凝土施工质量。
以上两个控制要点是箱梁混凝土施工中质量控制的关键。控制骨料中含泥量可减少外加剂掺量成本的增加，另通过调整外加剂掺量，可满足由于原材料含泥质量变动情况下，保证混凝土工作性满足施工要求，同时保证水胶比不变动，进而确保混凝土强度质量。
7 混凝土质量控制成果
7.1 强度控制成果
根据556榀箱梁2 462组28 d标准养护抗压强度结果说明:制梁场混凝土质量控制取得较好的控制成果，混凝土平均值59.0 MPa、最小值52.3 MPa、最大值71.5 MPa、标准差3.4 MPa。混凝土强度满足设计强度等级要求、控制水平达到优良。
7.2 耐久性指标质量控制
由于配合比在设计过程中，已进行碱—骨料反应筛选，因而混凝土不存在碱—骨料反应的可能，多次混凝土耐久性取样，抗(水)渗透等级均大于P20,200次抗冻融重量损失率最大值为1.28%、相对动弹性模量最小值为90.7%，电通量最大值为551 C，耐久性检测结果均满足设计提出的P20,F200均小于1 000 C(库仑)的技术要求。
7.3 弹性模量控制成果
混凝土轴心静力抗压弹性模量主要取决于混凝土的强度及骨料的刚度，配合比参数差异对之影响不大，本工程骨料主要采用碳酸质石灰岩碎石骨料，混凝土弹性模量检测结果居中。本工程556榀箱梁1 667组弹性模量试验结果最大值45.3 GPa，最小值37.6 GPa，平均值41.4 GPa，标准差1.1 GPa，均满足设计提出的大于35.5 GPa的技术要求。
7.4 张拉强度控制成果
混凝土张拉工序施工一般由试验室进行强度试验合格后，通知制梁场进行相应的张拉工序施工，除终张拉有大于10 d的龄期要求外，张拉工序施工一般在强度满足设计张拉强度要求即可。通过统计结果可知:制梁场混凝土达到初张拉的平均龄期为3 d18 h，满足高峰期提出的小于4 d 10 h的进度要求。
8 结语
本工程实践结果说明:作为预制箱梁混凝土配合比，应选择具有较高的早期强度发展系数的配合比，且28 d混凝土强度应控制在不低于配制强度的水平;当配合比不能获得较高的早期强度发展系数时，应提高混凝土28 d强度，强度控制在高于配制强度的水平上，或者更富裕的强度。
在水电工程混凝土施工配合比设计时，可通过大幅度提高活性掺合料掺量，在保障强度满足设计要求情况下，以达到改善混凝土和易性、节约成本，从而达到比较好的经济效果。同样在铁路预制箱梁混凝土配合比设计时，为了具有良好的耐久性能，改善混凝土和易性，在混凝土配合比设计时要求必须掺入适量的活性掺合料;但由于掺入过多活性掺合料后，混凝土早期强度低、后期强度高，不适应工期进度要求下箱梁混凝土工序施工。铁路工程预制箱梁混凝土有其工程领域的特殊性，工期短、进度快。根据工程总体进度要求，各制梁场箱梁混凝土2 d～3 d强度必须达到设计强度的60%+3.5 MPa,3 d～4 d强度必须达到设计强度的80%+3.5 MPa，必要时可通过蒸汽养护提高混凝土成熟度。另外，箱梁混凝土相对富裕28 d强度不应作为我们成本控制考虑的关键因素;相反，尽量提高配合比早期强度，缩短工程施工周期，降低运营成本，才是控制工程总体成本的关键。
参考文献
[1]蒋滨松,张忠歧.建筑废料在混凝土工程中的再生利用[J].混凝土,1999,115(5):41-42.
[2]鞠彦忠,王菊.新型活性粉末混凝土的开发与性能研究[J].东北电力大学学报,2006,26(2):10-12.
[3]刘红彬,鞠杨,叶光莉.活性粉末混凝土的制备技术与力学性能研究[J].工业建筑,2008,38(6):74-78.
[4]孙占平.高性能混凝土(HPC)配制技术[J].山西建筑,2010,36(8):177-178.
混凝土配合比质量控制 篇2
本文提出我国北方含水量高的低洼地段公路工程中路基填方铺设方法,重点研究了材料配合比不确定、工程地质条件复杂、充填施工质量不易控制等问题,进行二灰土击实与压缩性能的试验研究,得出了石灰、粉煤灰和土3种充填材料的`配合比,并针对工程特点,提出了确保施工质量的措施.室内试验及现场施工均取得了较满意的结果,该研究为公路路基填方提供了可借鉴的经验.
作 者：余建星 李彦苍 徐金利 索娟娟 YU Jianxing LI Yancang XU Jinli SUO Juanjuang 作者单位：余建星,李彦苍,YU Jianxing,LI Yancang(天津大学,建筑工程学院,港口与海洋工程天津市重点实验室,天津,300072)
徐金利,XU Jinli(天津静海交通局,天津,301600)
索娟娟,SUO Juanjuang(河北工程大学,河北,邯郸,056038)
浅谈高强混凝土的配合比控制 篇3
关键词高强混凝土;配合比;控制
中图分类号TU528.31文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)072-0086-01
用常规水泥和砂石原材料配制的现代高强混凝土技术是在高效减水剂发明之后从70年代开始发展起来的,它克服了过去配制高强混凝土只能是干硬性混凝土不能工业化预拌生产和泵送施工的根本缺陷,在拌料的工作度和混凝土的强度、体积稳定性与抗渗能力等方面具有综合的优良性能,因而又被称为高性能混凝土,并被看作是将对土建工程的发展起到重要推动作用的新一代建筑结构材料。
1原材料
1.1水泥
配制高强混凝土用的水泥宜选用525号或更高标号的硅酸盐水泥。由于一般的混合水泥中已加入一定数量或大量的活性与非活性矿物掺合料,这些掺料的数量和质量并不一定符合配制高强混凝土的要求,所以最好采用纯硅酸盐水泥并按要求在施工配制混凝土时再加入规定数量的高质量掺合料。普通硅酸盐水泥虽为混合水泥,但其中的掺合料数量较少,用来配制高强混凝土也比较合适。如果混凝土强度等级不是很高,则用矿渣水泥或425号硅酸盐水泥也能配制出C50～C60混凝土。
一般来说,用于高强混凝土的水泥,其矿物成份中的C3A含量不宜超过8%。C3A的多少与混凝土拌料变硬、初凝及混凝土的早期强度有很大关系。C3A人含量较高时,在外加高效减水剂的拌料中容易出现坍落度迅速损失的现象,当然在不同的减水剂和不同牌号的水泥中并不完全一样。根据国外的经验,C3S含量偏低的水泥(如ASTMI型,含C3S40～50%,C2S20～30%)要比通常含量的水泥(如ASTMII型,含C3S44～55%,C2S20～30%)更适用于高强混凝土。具体选用何种水泥还应考虑水化热的限制以及早期强度和耐久性等要求而定。水泥中游离的氧化钙、氧化镁和三氧化硫等有害成份应尽可能的少;含碱量(Na2O+0.658K2O)应低于0.6%。
水泥的比表面积通常在2500～3500cm2/g左右,平均粒径约为10～20μm而快硬水泥则更细些,比表面积可到4000cm2/g。将水泥二次磨细可以提高混凝土强度,但这种办法一般不宜采用,因能导致过量的水化热,而且后期强度很少增加。
1.2化学外加剂
配制高强混凝土的化学外加剂主要有高效减水剂及缓凝剂等。目前市场上的国产高效减水剂多为萘系减水剂,不少已与缓凝剂复合;各种牌号的高效减水剂在纯度和所含杂质上差异甚大,有的还含有大量的游离硫酸钠和氯盐。由于高效减水剂的用量仅占水泥量的0.5～1.5%,所以这些有害物质在混凝土总量中所占的比例比较低,但其作用也不能忽视。
高效减水剂在正确使用的条件下能够改善水泥的水化条件和提高混凝土的密实性,所以对强度、抗渗性以及防止钢筋锈蚀都有利。但是超量使用高效减水剂会损害混凝土的耐久性。
多数的萘系高效减水剂是非引气性减水剂。如果混凝土强度等级不是太高(如C50～C60),为了增加施工时的可泵性,则在混凝土拌料中加入引气性减水剂或另加引气剂还是合适的。引气虽然会降低强度,但可从工作度提高,拌料的用水量得以减少中得到部分补偿。当非引气性高效减水剂与引气剂共同使用时,有时会影响引气剂的效果,这时宜再投入少量的密胺树脂类高效减水剂。
1.3粉煤灰
粉煤灰能有效地提高混凝土的抗渗性,显著改善混凝土拌料的工作度并具有减水作用,泵送高强混凝土更应掺入适量的粉煤灰以提高拌料的可泵性。
应用粉煤灰时必须注意的一个问题是它的物理特征与化学成份有很大的变异性,与电厂的燃煤工艺、原料煤的成份、和收集方法等有很大关系。
1.4磨细沸石岩、磨细矿渣、硅粉
沸石岩在我国各地区均有分布,但品种繁多,所含成份有较大差别,并不是各种沸石巖都能作为高强混凝土的接合料。用于配制高强混凝土的一种掺合料称为F矿粉,其主要成份为丝光沸石或斜发沸石并配以少量其他无机物磨细而成。F矿粉对混凝土拌料的流变性能以及硬化后混凝土的强度和耐久性都能起到有利的作用,掺量一般为5～10%。F矿粉是清华大学土木系开发的一种产品,现在已有商品供应,并在一些工程中应用取得很好效果,另一种与沸石粉有关的产品叫F矿粉增强剂,价格低于水泥,用它等量取代水泥对混凝土的增强效果更为显著。
硅粉混凝土的特点是特别早强和耐磨,很容易获得高强,而且耐久性优良。应用硅粉时拌料的水灰比宜控制在0.3以下,掺量不宜超过10%,一般可取5%左右,并且宜和粉煤灰等掺料一起使用(此时的硅粉掺量可低到总胶结料量的2%)。硅粉的价格较贵,过大的掺量对提高强度的作用并不一定显著。
1.5骨料
粗骨料的性能对高强混凝土的抗压强度及弹性模量起到决定性的制约作用,如果骨料强度不足,其它提高混凝土强度的手段都将起不到任何作用。当混凝土强度等级在C70～C80及以上时,仔细检验粗骨料的性能就变得十分重要。但对C50～C60混凝土,通常对粗骨料的要求并无过于挑剔之处,虽然不同的粗骨料对于较低等级高强混凝土的性能也有明显影响。
用于高强混凝土的粗骨料宜选用坚硬密实的石灰岩或辉绿岩、花岗岩、正长岩、辉长岩等深成火成岩碎石。也可用卵石配制强度等级不高的C50～C60混凝土。卵石混凝土比碎石混凝土有较好的工作度,同样坍落度下的用水量稍少,有时仍可配制出与碎石混凝士相近的强度。粗骨料的吸水率愈低,质量密度愈高,配制的混凝土强度就愈高。
2配比
高强混凝土包括多种组分,它的配比只能参照有关资料或经验,通过仔细的试配并反复修改后确定。
一般来说,各种强度等级的高强混凝土都宜加入一种或二种以上的掺合料,配制C80以上的高强混凝土必须加入硅粉或其他细度较高的矿物掺合料,水与全部胶结材料(水泥与各种掺合料之和)的重量比小于0.38,并随着强度等级提高而降低这一水胶比的数值。硅酸盐水泥用量对C50～C60混凝土不宜超过400～450kg/m3,对C80混凝土不宜超过500kg/m3。
试配时可以先设定水泥用量、水灰比和砂率,用绝对体积法或用容重法算出砂石数量,掺合料按等量置代部分水泥(粉煤灰也可按超量置代)。如拌料的坍落度不能满足要求可以适当调整高效减水剂用量和用水量。改变砂率和掺合料数量也能对坍落度起到作用。
3结语
现代高强混凝土的出现是建筑工业上的一个重要进展。在可预见的将来,它是最有潜力能被大量用于各类重要结构尤其是基础设施工程的新一代结构材料。
工程中应用强度高达100MPa的高强混凝土在一些发达国家里已是比较成熟的技术。我国在现代高强混凝土领域已经作了大量的研究工作并且有了10年以上的工程实践经验,目前已经具备普遍推广C50—C80高强混凝土的基本条件。
混凝土配合比质量控制 篇4
现结合桥面施工实例, 对于采用钢纤维混凝土铺装桥面的施工优势, 加以简略说明。
1 桥面混凝土设计要求
大桥上部结构为17-30 m预应力混凝土先简支后连续箱梁。全桥共分三联, 联孔形式为6+5+6, 全桥总长517 m。钢纤维混凝土的设计强度C40, 要求坍落度70 mm~90 mm, 钢纤维掺量25 kg/m3。
2 原材料的选用
1) 水泥:采用河北鹿泉曲寨水泥厂生产的P.O42.5级水泥, 经检测, 3 d抗折强度为6.5 MPa, 抗压强度为28.3 MPa;28 d抗折强度为7.9 MPa, 抗压强度为50.4 MPa。强度及凝结时间、比表面积、安定性等各项技术指标均符合GB 175-2007通用硅酸盐水泥中技术要求。
2) 细集料:采用忻州豆罗砂, 细度模数2.7, 属于中砂, 级配良好, 含泥量1.8%, 表观密度2.625 g/cm3。符合GB/T 14684-2011建筑用砂中Ⅱ类的技术要求。
3) 粗集料:采用太原东山石料场的碎石, 石子粒径5 mm~10 mm和10 mm~30 mm, 含泥量分别为0.6%和0.4%, 表观密度2.723 kg/m3和2.730 kg/m3, 针片状颗粒含量7.2%和5.6%, 压碎值8.4%。符合GB/T 14685-2011建筑卵石、碎石中Ⅱ类的技术要求。
4) 外加剂:采用晋中市恒路达建设有限公司混凝土外加剂厂生产的FDN-B混凝土泵送剂, 委托山西省建筑工程质量监督检测站检测。其结果减水率比为22%, 泌水率比为33%, 含气量为2.55%, 凝结时间差120 min, 3 d抗压强度比116%, 7 d抗压强度比110%, 28 d抗压强度比111%, 1 h经时变化量坍落度34 mm。以上检验指标均符合GB 8076混凝土外加剂受检混凝土性能指标。
5) 钢纤维:采用上海贝卡尔特公司生产的钢丝冷拉型钢纤维, 钢纤维表面清洁、干燥, 其抗拉强度、弯曲性能、尺寸偏差均符合YB/T 151-1999混凝土用钢纤维技术要求。
3 钢纤维混凝土的配合比设计
钢纤维混凝土的配合比设计由山西省交通建设工程质量检测中心设计, 采用连续级配:碎石10 mm~30 mm 80%, 碎石5 mm~10 mm 20%, 级配符合要求。砂率采用39%, 泵送剂掺量为水泥用量的2.2%, 钢纤维每立方米混凝土掺量为25 kg。
1) 理论配合比:钢纤维混凝土理论配合比设计结果见表1。
2) 验证配合比:验证配比由项目部试验室根据山西省交通建设工程质量检测中心提供的配比试拌即:碎石10 mm~30 mm占80%, 碎石5 mm~10 mm占20%, 砂率39%, 水灰比按0.42, 泵送剂按水泥用量的2.2%, 钢纤维按每立方米混凝土25 kg配制混凝土。检验结果:实测坍落79 mm, 7 d抗压强度为39.5 MPa, 28 d抗压强度为50.8 MPa。按此配合比报监理验证合格, 同意确定试验室配合比 (每立方米混凝土材料用量) 为:水174 kg, 水泥414 kg, 砂738 kg, 石子1 154 kg, 外加剂9.11 kg, 钢纤维25 kg, 水灰比0.42。
3) 施工配合比:施工中按拌和机容量结合每袋钢纤维包装重量 (20 kg确定每盘混凝土材料用量) 。分别为:水泥333 kg, 中砂593 (1+含水率) kg, 碎石10 mm~30 mm 743 (1+含水率) kg, 碎石5 mm~10 mm 186 (1+含水率) kg, 水140- (中砂593×含水率+碎石×含水率) , 外加剂7.33 kg, 钢纤维每袋包装为20 kg, 砂、石中的含水率以施工当天现场所测为准。
4 施工中的质量控制
4.1 搅拌站的质量控制
钢纤维混凝土中, 各种原材料的重量均严格按施工配比中提供的重量计量, 不得随便变动, 并随时抽检称量每袋钢纤维的重量, 确保误差在±2%之内。搅拌设备采用强制式搅拌机, 钢纤维采用人工均匀撒布, 投料顺序为:粗骨料、细骨料、钢纤维、水泥, 按设计用量将其依次加入拌和桶中, 先进行干料拌制35 s, 然后加入水 (加入水的重量应减去施工当天所测的砂、碎石原材现场含水率后的重量) 、外加剂, 继续搅拌60 s, 使钢纤维分散均匀, 无结团现象。值得一提的是, 坍落度应严格控制在90 mm~110 mm范围内 (比设计70 mm~90 mm略有提高, 因水分有损失) 。
4.2 施工现场操作质量控制
由于钢纤维凝结时间短、硬化快, 因此钢纤维混凝土拌和物从出料到运输、铺筑完毕的最长时间不得超过30 min (施工时的气温为22℃~35℃) 。钢纤维混凝土采用混凝土罐车运输泵送到施工作业面, 在泵车作业前随时抽查钢纤维混凝土的坍落度并现场取样进行混凝土抗压强度和抗弯拉强度检验。混凝土送到工作面要大致平整再加人工配合摊铺整平, 摊铺过程中采用大功率平板式振捣器振捣密实, 然后用振动梁压实整平, 最后使用三辊轴整平机将表面滚压整平。需要说明一点, 振捣时不仅要确保钢纤维混凝土中钢纤维分布均匀, 不结团缠绕;而且要保证振捣密实, 最后进行收面压纹。钢纤维混凝土铺装后的养护:待钢纤维混凝土初凝后, 及时采用复合土工布覆盖洒水养护7 d以上, 养护期间应经常洒水, 保持混凝土面处于湿润状态。
5 检测结果分析
1) 桥面外观检验:表面平整密实、未发现裂纹出现, 表明钢纤维混凝土具有良好的抗干缩开裂的性能。2) 桥面混凝土强度的检验:桥面铺装时对12组混凝土弯拉强度试件和12组混凝土强度试件用标准方法制作, 标准养生时间28 d, 分别进行混凝土强度试验和混凝土弯拉强度试验。检验结果为:a.混凝土平均弯拉强度为5.56 MPa;b.混凝土平均强度:R=48.80 MPa。据JTG F80/1-2004公路工程质量检验评定标准水泥混凝土抗压强度的合格标准:Rn-K1.Sn≥0.9R, 得知该桥面混凝土抗压强度评定值43.9 MPa>36.0 MPa, 符合JTG F80/1-2004公路工程质量检验评定标准要求。
6 结语
以上针对某大桥桥面采用钢纤维混凝土铺装的施工实例介绍, 充分说明普通混凝土掺入钢纤维后, 不仅具有良好的抗弯拉及抗压性, 而且具有出色的抗开裂性能。此举在桥梁工程中, 既解决了普通混凝土桥面铺装难以控制的裂缝、耐久性差等问题;同时实现了节省维修和养护费用, 这对于提高混凝土桥面的施工质量及延长桥面使用寿命可谓一举两得。
参考文献
[1]JTG F30-2003, 公路水泥混凝土路面施工技术规范[S].
浅析混凝土质量控制 篇5
混凝土以其适应性强、耐久性高、造价低,加上混凝土的设计理论施工技术很成熟的优点,而且可根据工程需求配置出不同性质的混凝土,因此越来越广泛的用于土木工程领域中，
混凝土工程的质量,关系到建筑物及构筑物的结构安全,关系到千家万户的生命财产安全。对混凝土来讲,生命就是质量。混凝土质量的好坏,直接影响到其成型结构的稳定性和使用寿命,因此如何控制好混凝土的质量,就成为工程建设中一项既常见而又非常重要的工作。
1混凝土的性能
1.1混凝土拌和物的基本性能
混凝土是指用水泥作胶凝材料,砂、石作集料;与水(加或不加外加剂和掺合料)按一定比例配合,经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土,也称普通混凝土,它广泛应用于土木工程。它具有一定的弹性、黏性和塑性,一般可使用“和易性”或“稠度”来综合说明混凝土拌和物在这方面的性能。
1.1.1和易性和稠度
和易性是指新拌水泥混凝土易于各工序施工操作(搅拌、运输、浇灌、捣实等)并能获得质量均匀、成型密实的性能。和易性是一项综合的技术性质,它与施工工艺密切相关,通常,包括有流动性、保水性和粘聚性三方面的含义，
新拌混凝土的和易性是流动性、粘聚性和保水性的综合体现,新拌混凝土的流动性、粘聚性和保水性之间既互相联系,又常存在矛盾。因此,在一定施工工艺的条件下,新拌混凝土的和易性是以上三方面性质的矛盾统一。
1.1.2离析和泌水
混凝土拌合物成分相互分离,造成内部组成和结构不均匀的现象,称之为离析。但在施工中应通过采用适当的配合比和合理的操作工艺,尽可能做到减少离析。混凝土在运输、振捣、泵送的过程中出现粗骨料下沉,水分上浮的现象称为混凝土泌水。在混凝土采用分层施工浇筑工艺时,要清除这些泌水与浮浆,以免影响上下层混凝土之间的粘结能力。
1.2混凝土在凝结硬化中的性能
1.2.1凝结
混凝土的凝结硬化程度分成初凝和终凝两个阶段,混凝土拌合物由流动状态变为初步硬化状态叫初凝;完全变成固体状态,具有一定强度叫终凝。在初凝和终凝之间,混凝土常常发生表面泌水,骨料下沉,并出现初期收缩和水化升温等现象。任何混凝土的运输、浇筑、振捣,必须在混凝土初凝以前完成。
1.2.2水化升温
浅析混凝土质量控制 篇6
关键词:混凝土;质量控制
中图分类号:TU528 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)06-0039-03
混凝土以其适应性强、耐久性高、造价低,加上混凝土的设计理论施工技术很成熟的优点,而且可根据工程需求配置出不同性质的混凝土,因此越来越广泛的用于土木工程领域中。
混凝土工程的质量,关系到建筑物及构筑物的结构安全,关系到千家万户的生命财产安全。对混凝土来讲,生命就是质量。混凝土质量的好坏,直接影响到其成型结构的稳定性和使用寿命,因此如何控制好混凝土的质量,就成为工程建设中一项既常见而又非常重要的工作。
1混凝土的性能
1.1混凝土拌和物的基本性能
混凝土是指用水泥作胶凝材料,砂、石作集料;与水(加或不加外加剂和掺合料)按一定比例配合,经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土,也称普通混凝土,它广泛应用于土木工程。它具有一定的弹性、黏性和塑性,一般可使用“和易性”或“稠度”来综合说明混凝土拌和物在这方面的性能。
1.1.1和易性和稠度
和易性是指新拌水泥混凝土易于各工序施工操作(搅拌、运输、浇灌、捣实等)并能获得质量均匀、成型密实的性能。和易性是一项综合的技术性质,它与施工工艺密切相关,通常,包括有流动性、保水性和粘聚性三方面的含义。
新拌混凝土的和易性是流动性、粘聚性和保水性的综合体现,新拌混凝土的流动性、粘聚性和保水性之间既互相联系,又常存在矛盾。因此,在一定施工工艺的条件下,新拌混凝土的和易性是以上三方面性质的矛盾统一。
1.1.2离析和泌水
混凝土拌合物成分相互分离,造成内部组成和结构不均匀的现象,称之为离析。但在施工中应通过采用适当的配合比和合理的操作工艺,尽可能做到减少离析。混凝土在运输、振捣、泵送的过程中出现粗骨料下沉,水分上浮的现象称为混凝土泌水。在混凝土采用分层施工浇筑工艺时,要清除这些泌水与浮浆,以免影响上下层混凝土之间的粘结能力。
1.2混凝土在凝结硬化中的性能
1.2.1凝结
混凝土的凝结硬化程度分成初凝和终凝两个阶段,混凝土拌合物由流动状态变为初步硬化状态叫初凝;完全变成固体状态,具有一定强度叫终凝。在初凝和终凝之间,混凝土常常发生表面泌水,骨料下沉,并出现初期收缩和水化升温等现象。任何混凝土的运输、浇筑、振捣,必须在混凝土初凝以前完成。
1.2.2水化升温
混凝土在凝结过程中,水泥的水化反应是一个放热反应。水化放热的周期很长,但大部分热量是在3 d内放出的,尤其是在混凝土发生凝结、硬化的初期放出。大多数情况下,硬化混凝土的早期体积变形,主要源于水泥的水化热温升,因此,降低混凝土的水化热是防止其早期开裂的有效途径。
1.2.3初凝强度
混凝土在初凝后,具有初步抵抗外部荷载作用的强度,叫做混凝土的初期强度。
1.3混凝土硬化后的性能
混凝土在硬化后会具有抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、握裹强度、疲劳强度、弹性模量、耐久性等。混凝土具有较高的抗压强度,因此,抗压强度是施工中控制和评定混凝土质量的主要指标。标准抗压强度系指按标准方法制作和养护的边长为150 mm立方体试件,在28 d龄期,用标准试验方法测得的,保证率为95 %的抗压强度。
2混凝土质量控制的几大因素
通常对混凝土质量的基本要求是:满足混凝土结构设计的强度要求;满足施工所要求的和易性;具有与工程环境相适应的耐久性。
由于混凝土是由多种材料经拌和、水化和胶结后形成的一种独特的复合结构。那么在它成型的过程中,就与原材料的选用,混凝土配合比的控制,混凝土拌合过程,混凝土运输和浇筑过程,混凝土的养护方法等因素密不可分。因此,上述几方面的因素也就成为混凝土质量控制的关键。
2.1混凝土原材料选择和控制
2.1.1原材料的选用依据
原材料的选用主要依据工程结构设计中对混凝土构件的断面尺寸设计、配筋设计和混凝土构件的强度设计来确定。
2.1.2原材料的组成
原材料,就是形成混凝土构件所使用的各种材料,主要包括:水泥、砂、石、水和外加剂及掺合料等。
2.1.3原材料的选用和控制
(1)水泥:水泥的品种和成分不同,其凝结时间、早期强度、水化热、吸水性和抗侵蚀的性能等也不相同,这些都直接影响混凝土的质量、性能和适用范围。
(2)砂:混凝土用砂的质量须符合细度模数、孔隙率、坚固性、有害杂质最大含量等方面的要求。
(3)石子:混凝土中常用的石子有卵石和碎石。碎石表面粗糙,空间率和总表面积较大,故所需的水泥浆较多,与水泥浆的粘结力强,因此用它拌制的混凝土强度较高。
(4)水:凡可饮用的水,都可以用来拌制和养护混凝土,要求水中不能有有害杂质、油脂和糖料物质。
(5)外加剂:外加剂有减水剂、引气剂、促凝剂、缓凝剂、防水劑、抗冻剂、保水剂等。
2.1.4原材料进场检验和随机抽检试验的控制
原材料进场检验是确保混凝土质量的第一个质量控制关,原材料进行随机抽样试验是保证混凝土质量连续性的重要手段。
2.2混凝土配合比的控制
混凝土配合比是根据结构设计中的强度等级和拌制混凝土所需原材料的试验制定,在试验室进行配制。
混凝土在实际使用的砂、石骨料一般都含有一些水份,而且含水量经常随气象条件发生变化。所以,在拌制时应及时测定砂、石骨料的含水量,并将设计配合比换算为骨料在实际含水量情况下的施工配合比。
2.2.1施工配合比的换算
当水灰比增大时,混凝土粘聚性、保水性差,而且硬化后多余的水分残留在混凝土中形成水泡或留下气孔,使混凝土密实性差,强度降低。若水灰比减少时,则混凝土流动性差,甚至影响成型后的密实,造成混凝土内部松散,表面产生蜂窝、麻面现象。因此,施工时应及时测定砂、石骨料的含水量,并将混凝土试验配合比换算为骨料在实际含水量的情况下的施工配合比至关重要。
2.2.2原材料称量控制
原材料称量就是按照换算后的施工配合比中各种材料的配料重量,进行实际的计量工作。
(1)计量仪器的检测。计量仪器进场前必须进行校验,经校验合格的计量器具方可进行计量工作。在施工过程中,必须随时对材料称量进行抽样检查,以及对计量器具定期进行校验,确保计量工作准确无误。
(2)材料在称量过程中,严格控制称量偏差,对于水泥、掺合料、水和外加剂的称量偏差应控制在±2.0 %;砂、石的称量偏差应控制在±3.0 %。
2.3混凝土搅拌的控制
搅拌混凝土可以采用人工拌制和机械拌制。人工拌制较差,混凝土质量得不到保证,仅在不得已的情况下采用。一般工程施工中均采用机械拌制混凝土。
2.3.1搅拌机的选择
混凝土搅拌机按其工作原理,可以分为自落式和强制式两大类。用何种类型的搅拌机,应根据混凝土的设计强度、配合比要求,以混凝土的运输方式确定。
2.3.2投料顺序的选择
用机械搅拌投料顺序:先倒砂子,再倒水泥,然后倒入石子,将水泥夹于砂子之间。
2.3.3混凝土搅拌时间的控制
搅拌混凝土的目的,是使所有骨料的表面全都裹满水泥浆,从而使混凝土各种材料拌合成匀质体,因此控制好混凝土的搅拌时间是混凝土拌制过程中质量控制的重要一环。在一定的范围内混凝土随搅拌时间的延长而强度有所提高,但是过长时间的搅拌会影响到混凝土的和易性。
2.4混凝土的运输过程控制
混凝土自搅拌机中卸出后,应及时送到浇筑地点。其运输方案的选择,应根据建筑结构的特点、混凝土工程量、运输距离、带形、道路和气候条件以及现有设备进行综合考虑。
2.5混凝土的浇筑和振捣控制
混凝土在入模浇筑前,对模板及其支架进行检查,应确保标高、位置尺寸正确,强度、刚度、稳定性及严密性满足要求;模板中的垃圾、泥土和钢筋上的油污是否清理干净,空隙和孔洞是否堵严。另外还应淋水将模型湿润。设置好混凝土自由下落的高度,高度超过2.0 m时,应采用串筒、溜槽等方式下料入模。
2.5.1混凝土入模前的质量控制
混凝土到达浇筑部位,首先要检查混凝土是否出现分层、离析现象,合易性和塌落度是否满足规范要求。如果出现分层、离析、泌水现象严重时,在入模前必须进行人工拌合,以保持混凝土拌合物的均匀性。
2.5.2混凝土浇筑方法的选择
为了使混凝土振捣密实,浇筑混凝土时应分层浇筑、分层捣实,并在下层混凝土凝结之前,将上层混凝土浇筑合振捣完毕。浇筑时应连续进行,如必须间歇,间歇时间应控制在前一层混凝土初凝之前。浇筑大体积混凝土构件时,由于混凝土量大,要求一次连续浇筑完毕。浇筑后容易产生温度应力,导致混凝土出现裂缝。为防止大体积混凝土浇筑后产生裂缝,可选用水化热低的水泥,掺入适量的粉灰,减小浇筑层的厚度,放慢浇筑速度。另外还可以采用人工降温措施来处理。
2.5.3混凝土振捣质量控制
(1)选择合适的振捣设备。振动机械按其工作方式不同,可分为内部振动器、表面振动器、外部振动器、振动台等。在振捣混凝土时,必须根据混凝土构件的形状、体积、配筋情况和振捣方案来选择。通常在工程中使用较多的是内部振动器和外部振动器。
(2)振捣位置和振捣时间的控制。使用插入式振动器要直上和直下,快插和慢拔;察点要均布,切勿漏点插;上下要振动,层层要扣搭;时间要掌握好,密实质量佳。
表面振动器适用于表面积大而且平整、厚度小的结构。在每一位置应连续振动一定时间,在正常情况为25 s～40 s。移动有一定的线路,并保证前后左右相互搭接30 mm～50 mm。
2.6混凝土养护控制
2.6.1选择混凝土的养护方法
混凝土成型后,为保证水泥水化作用能正常进行,应及时进行养护。混凝土养护常用的方法主要有自然养护、蒸气养护和蓄热养护。
自然养护是指在自然气温条件下(高于15 ℃),对混凝土采取覆盖、浇水润湿、挡风、保温等养护措施。自然养护又分覆盖浇水养护和塑料薄膜养护两种。
蒸气养护是通过将混凝土构件放在充有蒸气的养护室内,使混凝土在较高温、湿度条件下,迅速达到要求的强度。
蓄热养护多用于冬季施工。
2.6.2自然养护控制要求
根据外界气温一般应在混凝土浇筑完毕后3 h～12 h内,用草帘、芦席、麻袋、锯末、湿土和湿砂等适当材料覆盖浇水养护。干硬性混凝土应于浇筑完毕后立即进行养护。浇水养护长短取决于水泥品种。
用普通水泥或矿渣水泥拌制的混凝土,在混凝土浇筑完毕后,养护时间不少于7昼夜;用火山灰水泥或粉煤灰水泥拌制的混凝土,在混凝土浇筑完毕后,养护时间不少于14昼夜。
对于不易洒水进行养护的混凝土构件,应选择喷洒塑料薄膜对混凝土表面进行覆盖,喷洒时间应视混凝土泌水蒸发情况而定,以表面不减浮水,手指轻按无指印时即可喷洒。
3混凝土的缺陷处理
3.1缺陷分类
混凝土的缺陷分为麻面、露筋、蜂窝、孔洞、缝隙及夹层、缺棱和掉角、裂缝、强度不足。
3.2缺陷处理
缺陷处理可以用表面抹漿修补、细石混凝土填补、环氧树指修补等几种方法。
当表面不多的蜂窝、麻面、露筋、裂缝较细，数量不多时，可将裂缝用水冲洗并用水泥抹补；如裂缝较大应将裂缝附近的表面凿毛，扫净并洒水润湿，先刷水泥浆一层，然后用1∶2～1∶2.5的水泥浆涂抹2层～3层，并压实抹光。
当蜂窝比较严重时，可用细石混凝土填补。
当裂缝在0.1 mm以上时，可用环氧树脂灌浆修补。
4 混凝土冬期施工
4.1 冬期施工的材料及要求控制
配制冬期施工的混凝土，应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。水泥强度等级不应低于42.5级，最小水泥用量不宜少于300 kg/m3，水灰比不应大于0.6。
4.2 混凝土冬期养护方法
混凝土冬期养护方法有蓄热法、蒸气加热法、电热法、暖棚法以及掺外加剂法等。
5 结束语
随着经济的发展和技术进步，国际间的交往日益频繁，混凝土扮演着越来越重要的角色，应用也越来越广泛。从混凝土的各种原材料到混凝土最后成型并投入使用，每一个环节都相当重要。如何控制好混凝土的质量，应当以人为本，从思想上提高质量意识，建立健全的质量监督制度，用科学的管理办法进行质量管理，把好每一个质量关口，才能真正意义上杜绝混凝土出现的各种质量问题。
Quality Control of Concrete
Hu Qiaowen
Abstract：The performance of concrete explanation and put forward to ensure all aspects of concrete quality and factors.
混凝土配合比质量控制 篇7
本文结合本溪桓仁至抚顺永陵第五合同段隧道支护工程为例, 对湿法喷射混凝土配合比举例说明。根据工程需要, 配制C25喷射混凝土。
1 原材料的选用
1.1 水泥
应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥, 本例选用工源牌42.5级普通硅酸盐水泥。 (水泥试验结果略)
1.2 骨料
粗骨料应采用坚硬耐久的碎石或卵石。粒径不宜大于16mm, 骨料级配宜采用连续级配, 细集料应采用坚硬耐久的中砂或粗砂, 细度模数宜大于2.5, 含水率宜控制在5%～7%。
本项目粗集料采用抚顺大四平5～10mm连续级配碎石, 其压碎值为10.8%, 筛分结果见表1, 细集料采用抚顺榆树粗砂, 细度模数为3.2。其筛分
结果见表2
1.3 速凝剂
应根据水泥品种、水灰比等选择合适的速凝剂, 要求初凝不应大于5min, 终凝不应大于10min。通过优选试验后采用山西亿特建材有限公司生产的RB型速凝剂, 推荐掺量为水泥用量的3%～5%。该速凝剂在湿喷射混凝土中初凝时间为2～4min, 终凝时间为4～8min。 (速凝剂试验结果略)
1.4 水
混凝土用水应符合工程用水的有关标准, 水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质。不得使用污水及PH值小于4的酸性水和含硫酸盐量按SO42-计算超过混合用水重量1%的水。本配合比采用生活用水。
2 喷射混凝土配合比设计的基本要求
喷射混凝土配合比具有自身的工艺特点, 要根据多种因素来综合选定。在保证原材料合格的前提下, 配合比设计既要兼顾对强度等主要指标的要求, 又要兼顾到施工工艺的要求。一般应满足如下几方面:
(1) 喷射混凝土配合比应满足设计强度等级要求, 如有抗渗要求, 还应达到抗渗标号;
(2) 回弹量少;
(3) 粉尘少;
(4) 粘附性好, 能获得密实的喷射混凝土;
(5) 能满足施工要求, 输料顺畅, 不发生堵管等。
3 喷射混凝土配合比设计参数对施工质量的影响
喷射混凝土作为混凝土的一种, 其配合比设计参数主要有水泥用量、灰骨比、砂率、水灰比以及坍落度等。
3.1 水泥用量控制
水泥用量宜控制在400～450kg/m3。水泥用量过少, 回弹量大, 初期强度增长慢, 当水泥用量增加, 喷射混凝土强度会提高, 回弹减少。但水泥用量过多, 一是不经济, 二是施工时产生的粉尘增多, 恶化施工环境, 另外混凝土凝结硬化时收缩也会增大。当受喷面为有水地段时, 应调整配合比, 适当增加水泥用量。本项目因围岩面潮湿、局部有渗水, 水泥用量为444kg/m3。
3.2 灰骨比即水泥与骨料之比
应根据施工工艺的不同采用不同的骨灰比。采取干法喷射施工时, 水泥与砂、石之重量比宜为1∶4～1∶4.5;采取湿法喷射施工时, 水泥与砂、石之重量比宜为1∶3.5～1∶4.0。初喷时, 因直接喷射到岩面上, 岩面不平顺时往往不易与喷射混凝土粘结, 此时应调整灰骨比为水泥∶砂∶石子=1∶2∶ (1.5～2) , 以利于增加粘结性和减少回弹。本项目灰骨比为水泥∶砂∶石子=1∶1.86∶1.86。
3.3 砂率宜控制在50%～60%
这是综合考虑喷射混凝土的施工性能和力学性能后提出的。实践证明, 砂率的大小既影响喷射混凝土的施工性能, 也影响其力学性能, 当砂率低于50%, 回弹率高, 管路宜堵塞, 施工工艺不易掌握, 喷层厚度相应变薄, 喷射混凝土强度离散性很大。砂率过大, 高于60%, 因粗集料不足, 喷射时石子对混凝土冲击捣实力不大, 使喷射混凝土的强度降低, 同时使集料比表面积增大, 要达到相应坍落度和流动性, 水泥用量也要加大, 既不经济也会使混凝土收缩增大。本项目砂率为50%。
3.4 水灰比
干法喷射施工水灰比宜控制在0.40～0.45;湿法喷射施工水灰比宜控制在0.42～0.50。水灰比的大小影响喷射混凝土回弹率和强度。水灰比过大, 回弹率虽然可以减小, 但强度降低;水灰比过小, 强度虽高, 但回弹率也增高。采取干法喷射施工时, 由于施工工艺的特殊性, 水是从喷嘴处加入的, 加水量全凭操作人员的经验根据对喷射混凝土表面状况判断, 通过调节水阀进行控制。喷射混凝土表面出现流淌、滑移、拉裂时, 表明水灰比过大, 需减少加水量;若表面出现干斑、作业中粉尘大、回弹量大时, 则表明水灰比太小, 需及时加大水量;当表面平整、呈水亮光泽状、粉尘和回弹较少时, 表明水灰比适宜。而采取湿法喷射施工时, 水灰比则可以准确控制。本项目为湿法喷射施工, 水灰比为0.45。
3.5 坍落度
坍落度是评价混凝土流动性、粘聚性和保水性的重要指标。当采取湿法喷射施工时, 应进行坍落度检测, 坍落度宜控制在8～12cm。实践证明坍落度在该范围内喷射混凝土回弹率最低。本项目坍落度设计为9.0cm。
4 混凝土配合比的选定
喷射混凝土配合比一般采用经验公式和施工技术规范相结合的方法来确定。
4.1 喷射混凝土配合比设计方法
喷射混凝土配合比设计应包括常规配合比设计和喷射混凝土现场试喷、调整两个部分。前一部分是依据喷射混凝土的要求, 按照混凝土常规配合比设计思路提出基准配比, 后一部分是以基准配比为前提, 在现场调整、验证、确定其配合比。两个步骤互为补充, 缺一不可。本文重点介绍喷射混凝土目标配合比设计。湿法喷射混凝土的体积密度可取2200～2300 kg/m3, 水泥与砂石之重量比宜为1.0∶3.5～1.0∶4.0, 水灰比宜为0.42～0.50, 砂率宜为50%～60%。用于湿法喷射的混合料拌和后, 应进行坍落度测定, 其坍落度宜为8～12cm。
4.2 确定试配强度 (fcu, 0)
根据JGJ55-2000《普通混凝土配合比设计规程》, 混凝土试配强度采用下式确定:
fcu, 0≥fcu, k+1.645σ
所以:fcu, 0=25+1.645×5=33.2 (MPa)
式中:fcu, 0—混凝土配制强度 (MPa) ;
fcu, k—混凝土立方体抗压强度标准值 (MPa) ;
σ—混凝土强度标准差 (MPa) 。C20以下取4.0;C20～C30取5.0。
4.3 计算水灰比 (W/C)
混凝土强度等级小于C60级时, 混凝土水灰比宜按下式计算:
式中:αa、αb—回归系数;
fce—水泥28d抗压强度实测值 (MPa) 。
因不符合最大水灰比的限制要求, 故根据经验W/C取0.45。
4.4 用水量 (mw)
根据经验: mw0 = 200 (kg)
4.5 水泥用量 (mc0) 和速凝剂用量 (m速)
水泥用量根据用水量及水灰比确定。
mc0 =200÷0.45=444 (kg)
m速=444×4.0%=17.76 (kg)
4.6 砂率 (βs)
依据喷射混凝土的技术要求计算式中砂率, 取βs =50%。
4.7 粗骨料和细骨料用量的确定
采用重量法按下列公式计算:
mc0+mg0+ms0+mw0=mcp (1)
式中:mc0—每立方米混凝土的水泥用量 (kg) ;
mg0—每立方米混凝土的粗骨料用量 (kg) ;
ms0—每立方米混凝土的细骨料用量 (kg) ;
mw—每立方米混凝土的用水量 (kg) ;
βs—砂率 (%) ;
mcp—每立方米混凝土拌和物的假定重量 (kg) 。
设每立方米混凝土拌和物的假定重量为2300kg
将 (1) 、 (2) 式合并化简即可得:
ms0 = [2300- (200+444) ]×50% =828 (kg)
mg0=2300-200-555-828=828 (kg)
4.8 试配用理论配合比
保持砂率不变, 调整3个不同水灰比。
(1) W/C=0.45、βs=50%时
mc0∶ms0∶mg0∶mw0∶m速=444∶828∶828∶200∶17.76=1∶1.86∶1.86∶0.45∶0.04
(2) W/C=0.47、βs=50%时
mc0∶ms0∶mg0∶mw0∶m速=426∶837∶837∶200∶17.04=1∶1.96∶1.96∶0.47∶0.04
(3) W/C=0.42、βs=50%时
mc0∶ms0∶mg0∶mw0∶m速=476∶812∶812∶200∶19.04=1∶1.71∶1.71∶0.42∶0.04
隧道支护工程喷射混凝土配合比设计汇总见表3。
4.9 影响因素
影响混凝土强度的主要因素为水灰比, 影响凝结时间的主要因素为速凝剂的掺量, 影响回弹率的主要因素为砂率, 综合分析考虑既能保证混凝土的强度及品质要求, 而且又便于施工的最佳配合比为表中2号配比。
5 喷射混凝土质量控制
(1) 检查喷射混凝土抗压强度所需的试块应在工程施工中抽取制取。试块数量, 每喷射50～100m3混合料或混合料小于50m3的独立工程, 不得少于一组。每组试块不得少于3个;材料或配合比变更时, 应另作一组。
(2) 检查喷射混凝土的标准试块应在一定规格的喷射混凝土板件上切割制取。试件为边长10cm的立方体, 在标准养护条件下养护28d, 用标准试验方法测得的极限抗压强度, 并乘以0.95的系数。
(3) 采用立方体试块做抗压强度试验时, 加载方向必须与试块喷射成型方向垂直。
(4) 喷射混凝土抗压强度标准试块制作方法
标准试块应从现场施工的喷射混凝土板件上割成要求尺寸的方法制作。模具尺寸为450mm×350mm×120mm (长×宽×高) , 其尺寸较小的一个边为敞开状。
标准试块制作应符合下列步骤:
①在喷射作业面附近, 将模具敞开一侧朝下, 以80° (与水平面的夹角) 左右置于墙角。
②先在模具外的边墙上喷射, 待操作正常后, 将喷头移至模具位置, 由上而下, 逐层向模具内喷射混凝土。
③将喷满混凝土的模具移至安全地方, 用三角抹刀刮平混凝土表面。
④在隧洞内潮湿环境中养护1d后脱模。将混凝土大板移至实验室, 在标准养护条件下养护7d, 用切割机去掉周边和上表面 (底面可不切除) 后, 加工成100mm的立方体试块。立方体试块的允许偏差:边长±1mm;直角<2°。
⑤加工后的边长为100mm的立方体试块继续在标准条件下养护至28d龄期, 进行抗压强度试验。
6 小结
(1) 在进行配合比设计时, 应对配合比主要参数进行分析, 掌握参数变化对质量的影响, 采取有效的控制措施, 将影响降到最低, 从而确保施工质量, 使喷射混凝土结构满足设计技术要求。喷射混凝土所用的原材料必须满足施工技术规范的要求。
(2) 喷射混凝土属于轻质混凝土, 其密度不宜过大, 控制在2200～2300 kg/m3左右。
(3) 通过合理的配合比设计及有效的控制措施, 本项目喷射混凝土质量优良, 施工回弹率控制在10%～15%, 喷大板切割法混凝土试件标养28d平均抗压强度为29.8MPa。标准试块的制作及养生应特别注意, 否则会影响喷射混凝土的质量评定。
摘要：喷射混凝土配合比设计方法及其质量控制不同于普通混凝土, 它具有自身的工艺特点。以工程实例对喷射混凝土配合比设计方法及其质量控制加以介绍。
关键词：喷射混凝土,配合比,质量控制
参考文献
[1]JG J 55—2000, 普通混凝土配合比设计规程[S]..
[2]J 163—2002, 铁路隧道施工规范[S]..
混凝土配合比质量控制 篇8
关键词：大型筏板基础,混凝土,配合比,质量控制
1 工程概况
中山市兴中广场总投资逾12亿, 总建筑面积约14万m2, 是中山市政府重点大招的商业项目。该工程地下室采用整体筏板基础, 筏板建筑面积超20000万m2, 墙板长约300m、宽约80m。基础形式为有梁式底板位筏板基础, 底板厚80cm, 局部厚150cm, 顶板、墙板厚35cm。整个地下室主体混凝土设计强度等级均为C35, 抗渗等级为P6, 所需混凝土近4万方, 属大体积混凝土工程, 同时该工程毗邻岐江河, 水压大, 施工阶段在9月至11月, 工期约为90d。
大型筏板基础质量控制的关键因素在于混凝土的抗渗, 以及裂缝控制, 在保证混凝土抗渗等级的前提下, 更为关键的是裂缝的控制。混凝土浇筑所用原材料的品种和质量是影响裂缝的重要因素[1], 配合比的优化设计也可以大大降低水化热、延迟水化热峰值出现的时间从而减少温度裂缝, 施工和养护方式对保证筏板基础的质量起到重要作用。
2 原材料选择
⑴水泥。大型筏板基础属于大体积混凝土, 所采用的水泥要求质量稳定, 标准稠度用水量小, 活性较高, 水化热较低, 良好的流变性能[2]。建议选用较低水化热或中水化热的水泥品种配制混凝土, 该项目选用华润水泥 (平南) 有限公司生产的普通硅酸盐水泥PO42.5。
⑵粗细集料。砂应采用质地坚硬、级配良好、细度模数在2.4~3.0的中粗砂, 砂含泥量不大于1%, 泥块含量不大于0.5%;碎石采用5~25连续级配花岗岩碎石, 压碎值不大于8%, 含泥量不大于1%, 泥块含量不大于0.5%。
⑶掺合料。采用粉煤灰和矿粉双掺的技术已经得到了广泛应用。粉煤灰和矿粉复掺后, 不只是简单的掺合料混合, 而是综合两种混合材的优点, 在提高混凝土强度和保证混凝土和易性的前提下, 避免混凝土单掺煤灰早强低和单掺矿粉容易离析。而且, 双掺煤灰和矿粉后可以有效提高混凝土的和易性、粘聚性、可泵性;利用双掺技术, 提高掺合料掺入百分比, 大大降低水泥用量, 并减少混凝土坍落度损失;利用双掺掺合料可以使硬化后的混凝土结构更加致密, 混凝土早期和后期强度都能得到提高, 抗渗、抗冻及耐化学腐蚀能力会有更显著的改善。工程采用珠江电厂的Ⅱ级粉煤灰、广东韶钢嘉羊新型材料有限公司生产的S95级粒化高炉矿渣粉。
⑷外加剂。采用广东红墙新材料股份有限公司生产的CSP-11缓凝高效减水剂, 减水率≥30%。膨胀剂采用湖南武源建材有限责任公司生产的SY-G膨胀剂, 送检结果符合GB23439-2009标准。
3 配合比优化
3.1 配合比选择
⑴选择水胶比:混凝土强度等级C35, 根据《普通混凝土配合比设计规程》和实际经验, C35混凝土水胶比最大不超过0.55, 实际取0.45±0.02。
⑵胶凝材料用量:混凝土的胶凝材料用量为300~400 kg/m, 根据实际材料和试配结果选取。粉煤灰和矿渣掺量按试配选取。
⑶用水量:根据规程选择用水量, 再通过试配调整用水量为165~185kg。
⑷砂率:泵送混凝土砂率取38%~45%, 按试配的和易性、可泵性选取。
⑸砂石骨料用量:按表观密度法计算出砂石骨料用量。
⑹外加剂掺量:高效减水剂通过适应性试验, 掺量通过实验确定, 取胶凝材料用量的1.8%。膨胀剂掺量8%。
3.2 配合比结果
通过合理地选择原材料, 并经过大量的试验, 最终8#配合比的混凝土坍落度、和易性、强度满足设计要求, 综合成本最低, 同时考虑到粉煤灰和矿粉双掺后, 大大降低了单方混凝土水泥用量, 对降低水化热、延迟水化热峰值都起到了良好的作用。
工程施工现场浇筑混凝土坍落度达到180mm以上, 3d、7d、28d标准养护试件平均抗压强度为23.1MPa、34.6MPa、44.7MPa, 抗渗等级满足要求, 混凝土限制膨胀率满足设计要求。优化设计的配合比基本满足混凝土强度、和易性等要求。混凝土浇筑完毕后没有出现开裂渗漏现象, 较好地保证了混凝土结构质量。
4 筏板施工质量控制措施
4.1 把好材料关[2]
混凝土的原材料必须符合现行国家标准、施工及验收规范和设计的有关规定。原材料必须现场抽样检验, 检验合格才能使用, 重点控制好水泥强度、砂石含泥量及级配、掺合料质量、外加剂减水率和膨胀剂掺量。
4.2 把好施工关
大型筏板基础适合分层浇筑、分层振捣, 处理好混凝土的凝结时间, 确保上、下层混凝土在初凝之前的连续浇筑。混凝土泵送过程中, 控制其自由倾落的高度并按要求分层浇筑。筏板浇筑前完成各工序的技术交底工作, 特别是设计好振捣工序, 要按照结构特点设计振捣点, 确保混凝土浇筑密实。振捣时间一般为15s, 以混凝土开始出浆和不冒气泡为准, 避免漏振、欠振和超振。
4.3 把好混凝土拆模、养护关
大型筏板基础混凝土由于掺加了大量矿物掺合料, 早期强度增长较慢, 后期强度持续增长, 因此拆模时间和养护制度与普通混凝土不同, 混凝土侧板的拆除时间一般比普通混凝土晚2d, 严禁过早拆模。筏板基础采用覆盖麻袋24h不间断养护, 既保证混凝土养护所需水份, 又能保证混凝土内外温差不大, 降低温度梯度形成的收缩应力。覆盖养护14d以上, 保证筏板基础养护到位。
4.4 严把监督关
施工单位要制定详细的质量管理制度, 施工前技术交底, 控制好混凝土质量, 加强施工过程质量控制, 落实覆盖保水养护措施, 确保施工方案和质量控制措施工作的落实。
4.5 严把竣工验收关
筏板基础工程由于施工方便、混凝土浇筑连续、工期快捷得到越来越多的设计单位、建设单位的使用。筏板基础的质量对主体建筑结构非常重要, 特别是大体积混凝土的施工, 对施工工艺要求更加严格。对大型筏板基础的工程验收, 必须制定好验收分部, 逐条验收, 对筏板基础的抗渗和抗裂验收尤为重要。
5 结语
该大型筏板基础施工验收完毕后, 经过三个多月的观察, 其筏板现浇混凝土均未出现有害裂缝, 外观质量良好。优化配合比符合大体积混凝土设计要求, 工艺流程设计合理, 总体施工质量满足要求。
大型筏板基础工程质量需要控制好原材料, 优化配合比, 降低水化热, 设计好施工工艺, 处理好养护工序, 质量控制措施到位。解决好筏板基础的裂缝控制, 使用筏板基础施工可以缩短工期, 减少后期维护, 能取得较好的经济和社会效益。
参考文献
[1]李洪军, 刘丽丽, 陈学良.人防工程混凝土配合比设计及裂缝控制研究与应用[J].混凝土与水泥制品, 2008.
混凝土配合比质量控制 篇9
关键词：高性能混凝土,配合比设计,质量控制
0 引言
高性能混凝土是以耐久性为主要设计目标, 掺加活性矿物掺和料, 使用高性能减水剂, 采用低水胶比, 具有优良的工作性能和力学性能。
1 高性能混凝土的配合比设计
1.1 设计思路
高性能混凝土配合比设计是一个复杂的过程, 选择合适的原材料, 优化配合比参数, 有目的的进行试配, 然后对各个配合比的试验数据进行综合比较, 使各项指标满足耐久性设计和现场施工要求, 是高性能混凝土配合比设计的合理途径。
1.2 原材料选择
(1) 水泥。水泥的强度等级、矿物组成和细度都对高性能混凝土的性能有影响, 宜采用品质稳定、强度等级不低于42.5级的低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥, 水泥熟料中C3A含量不宜大于8%, 水泥中的氯离子、游离氧化钙、氧化镁和三氧化硫等有害成分尽可能的少, 与外加剂的相容性要好。 (2) 矿物掺和料。优质的矿物掺和料代替部分水泥不但可以节约成本, 还可以降低混凝土内部的温升, 改善混凝土性能, 增加密实性, 有利于后期混凝土强度的发展, 提高混凝土的耐久性。粉煤灰宜采用F类I级, 矿渣粉宜采用S95级。 (3) 细骨料。宜采用颗粒坚硬、强度高、耐风化的天然河沙, 细度模数宜为2.6~3.0, 0.315mm筛的累计筛余宜为90%左右, 其余指标应符合规范要求。 (4) 粗骨料。宜采用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石, 最大粒径不宜大于25mm, 应采用二级配或多级配, 其余指标应符合规范要求。 (5) 外加剂。宜采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、与水泥有良好的适应性、能明显提高混凝土耐久性能的质量稳定产品。 (6) 拌和用水。拌制混凝土用水宜采用饮用水。当采用其他来源的水时, 水的品质应符合规范要求。
1.3 确定合理的配合比参数
(1) 水胶比的选择。低水胶比是高性能混凝土的配制特点之一, 从国内外高性能混凝土的成功经验总结来看, 高性能混凝土的水胶比宜为0.40以下, 根据强度等级要求不同, 经试拌确定合适的水胶比。 (2) 单位用水量。高性能混凝土由于掺入高性能减水剂和矿物掺和料, 将影响坍落度一定时的用水量, 不能用确定普通混凝土用水量的方法确定高性能混凝土的单位用水量。通过一些高性能混凝土施工实例, 估算初次试配的单位用水量宜为140-170kg/m3, 还应根据要求的工作性不同, 经试拌确定合适的单位用水量。 (3) 砂率。可根据混凝土中总胶凝材料用量、粗细集料的颗粒级配及是否有泵送要求等因素, 通过试拌确定合适的砂率。
1.4 高性能混凝土的配制与性能实例
根据以上高性能混凝土的设计思路与设计原则, 采用符合上述要求的原材料, 根据体积法进行高性能混凝土的配合比计算, 经过多次的试配与调整, 京沪高铁C50箱梁预制和青岛海湾大桥C30桩基高性能混凝土配合比及性能结果见表1和表2。
2 高性能混凝土的施工质量控制
2.1 加强原材料的质量管理
应按规范要求对高性能混凝土用水泥、骨料、外加剂、矿物掺和料、拌和水等主要原材料的品质进行日常检验, 必须严格控制各种原材料的质量。
2.2 采用严格合理的搅拌生产工艺
搅拌时, 宜先向搅拌机内投入细骨料、水泥、矿物掺和料和外加剂, 搅拌均匀后, 再加入所需水量, 待砂浆充分搅拌后再投入粗骨料, 并连续搅拌至均匀为止, 总搅拌时间不宜少于2min。混凝土的生产过程中要保证计量系统的误差符合要求 (误差要求为胶凝材料、水、外加剂均为±1%, 骨料为±2%) , 开盘前要对所有的计量系统进行标定。
2.3 加强混凝土浇筑过程质量控制
混凝土入模前, 应测定混凝土的温度、坍落度和含气量等工作性能, 只有拌和物性能符合设计或配合比要求的混凝土方可入模浇筑。浇筑过程中, 应随机取样制作各种试件, 制作数量应符合相关规定要求。
2.4 加强混凝土浇筑后的养护工作
高性能混凝土由于掺加了矿物掺和料, 因而早期的保水养护对混凝土的早期强度发展有着极其重要的作用, 混凝土的持续保湿养护应在终凝后马上进行, 最低养护时间应符合相关规定要求。
参考文献
[1]吴中伟, 廉慧珍.高性能混凝土.中国铁道出版社, 1999.
[2]姚燕.新型高性能混凝土耐久性的研究与工程应用.中国建材工业出版社, 2004.
混凝土配合比质量控制 篇10
内蒙古属于我国北部严寒和风沙较大的地区, 研究高强混凝土的性能和工程应用对该地区交通基础建设和经济发展有重要的意义。结合内蒙古二连浩特疏港互通立交工程及环境特点, 开展了C50箱梁混凝土配合比设计和影响混凝土性能的施工因素的试验研究, 并成功配制适用于该工程的箱梁混凝土, 对类似严寒地区混凝土工程建设具有参考意义。
1 工程背景及混凝土性能要求
二连浩特南互通立交桥位于二连浩特疏港公路与二广公路相交处, 为该地区在建的第一座桥梁工程。立交桥预制主梁、端横梁、中横梁、桥面现浇层等上部结构均采用C50混凝土。由于该地区资源缺乏, 荒漠化严重, 气候环境恶劣, 春秋季节风沙较大, 夏季短暂炎热, 冬季漫长寒冷, 最低气温可达-46.2℃, 年平均气温3.4℃左右, 每年正常施工时间为5~9月份, 因此对混凝土配合比设计和高抗冻耐久性要求较高。结合工程施工技术与具体规范要求, 根据当地气候特点和原材料资源状况, C50箱梁混凝土设计的技术指标如表1所示。
其中混凝土试配强度的计算公式为
式中:fcu, o为混凝土的试配强度, MPa;fcu, k为混凝土立方体抗压强度标准值, MPa;σ为混凝土强度标准差, 取6 MPa。
2 原材料选择及技术指标要求
2.1 水泥
水泥是混凝土的重要胶凝组成材料, 它直接影响混凝土的强度、温度徐变和干缩等性能。本地区内可供选用的水泥有唐山市冀东水泥有限责任公司生产的P·O52.5R水泥和内蒙古冀东水泥有限责任公司生产的P·O52.5水泥。在实验室分别采用以上两种水泥进行混凝土试配, 结果发现, 采用P·O52.5水泥配制的混凝土早期强度偏低, 而且28d抗压强度一直在56~58 MPa范围内, 无法满足当地施工要求。另外, 由于当地没有矿物掺合料, 在混凝土组成材料中没有掺粉煤灰、矿渣粉、硅灰等材料, 因此混凝土后期抗压强度增长缓慢甚至没有增长。经反复试配, 决定采用唐山市冀东水泥有限责任公司生产的P·O52.5R水泥。该水泥的物理性能技术指标如表2所示。
注:采用JTG/T F50—2011《公路桥涵施工技术规范》。
2.2 粗集料
由于混凝土的试配强度较高, 粗集料应选取质地坚硬、洁净、级配较好的碎石。碎石级配对混凝土的和易性和强度有很大影响[2], 箱梁端部钢筋分布较密, 碎石粒径较大不利于混凝土浇筑与振捣, 该箱梁混凝土采用公称最大粒径不超过20mm的二级配碎石, 其中4.75~9.5 mm占40%, 9.5~19mm占60%。试验选用二连浩特市赵永明碎石场碎石, 其主要技术指标如表3所示。
2.3 细集料
细集料优先选用级配良好的河砂或江砂, 河砂和江砂相对比较干净, 含泥量小, 且砂中石英颗粒含量较多, 质地较为坚硬。试验采用细度模数为2.80的二连浩特市查干沙场生产的河砂, 经检测, 该河砂的各项指标均满足规范要求, 其筛分级配图如图1所示。
2.4 外加剂
外加剂采用郑州冠达建筑材料有限公司生产的GD-聚羧酸引气减水剂, 液态, 固含量27.0%, 减水率28.0%, 含气量达2.8%, 对胶凝材料掺量为1.4%, 其它技术指标符合GB 8076—2008《混凝土外加剂》规范要求。
2.5 水
试验中所用水为二连浩特市当地饮用水。
3 混凝土配合比优化设计
3.1 正交试验表设计
在混凝土配合比设计试验中采用正交试验设计法。由于正交表设计的试验具有很强的代表性, 各试验方案对比明显, 对试验结果进行统计分析, 能够快速的选取有代表性的试验方案[3]。通过分析, 本试验方案中选取三因素三水平进行正交表设计。其因素水平表如表4示。
该试验是一个三水平试验, 选用正交表L9 (33) 较合适。将各因素水平按正交表组合后的试验方案如表5所示。
3.2 正交试验结果及其分析
混凝土试拌时采用60L强制式混凝土搅拌机进行拌合, 搅拌时间共为3min。按规范要求对新拌混凝土进行坍落度和含气量测定, 其中含气量使用直读式含气量测定仪测定。然后将混凝土装模放入标准养护室进行养护, 测定其7d、28d的抗压强度。上述正交试验组合的新拌混凝土的测试结果如表6所示。
从表中可以看出, 7#、9#配合比试验中混凝土测试结果较为接近理想状况, 对两组配合比进行优化设计, 把两组配合比的水灰比、砂率进行微调, 然后对调整后的混凝土配合比进行试拌、性能测试, 最终得到各项性能均满足规范和施工要求的C50混凝土的配合比如表7所示, 新拌和硬化混凝土的性能检测数据如图8所示。
4 混凝土施工质量控制
混凝土的质量与施工工艺和技术有很大关系, 仅有好的配合比设计是远远不够的, 在施工过程中需加强混凝土原材料质量及施工工艺和技术控制。结合桥梁实际工程, 混凝土施工中注意以下几点:
1) 混凝土所用原材料的质量要经严格检测, 各项指标需符合规范要求。
2) 混凝土拌合楼需经过计量检定, 降低原材料的称量误差。
3) 在箱梁混凝土浇筑期间, 该地区白天气温较高、风沙较大, 新拌混凝土坍落度损失较大, 不利于浇筑和振捣, 因此混凝土的浇筑时间选择在晚间进行, 降低其入模温度。
4) 箱梁浇筑时采用逐步推进法依次灌注底板、腹板、翼缘板、顶板, 用插入式振捣棒进行捣固[4], 为使底板混凝土密实人工进入箱室内进行振捣、抹面。
5) 混凝土在浇筑中, 确保混凝土无离析现象发生, 振捣到位, 避免出现过振和漏振现象。
6) 梁体混凝土浇筑完以后对顶板混凝土表面进行二次赶光、抹面, 当混凝土快达到终凝时, 表面先覆盖一层湿麻袋, 然后用特制棉被对箱梁进行完全覆盖养生, 同时注意定时洒水, 使棉被内外处于润湿状态。
7) 箱梁拆模以后, 腹板表面粘贴一层塑料薄膜, 防止腹板混凝土水分蒸发而出现干缩裂纹, 白天温度较高时使用空压机向箱室内鼓风以及在箱室内蓄水, 降低混凝土的温度应力避免温度集中[5]。
5 结论
a.配制严寒地区C50混凝土, 根据当地实际情况和施工性能要求, 选用P·O52.5R水泥, 质地坚硬、洁净、级配较好的集料和具有引气效果的聚羧酸高效减水剂。
b.混凝土施工配合比中, 水泥用量493kg/m3, 水灰比0.32, 砂率0.35, 减水剂掺量1.4%, 该配合比能够满足新拌混凝土施工性能及硬化混凝土力学性能。
c.根据实际施工环境, 混凝土浇筑完成后应采取必要养护措施, 加强防风、保湿等系列控制措施。
参考文献
[1]杜天玲, 孟云芳, 王治虎.提高混凝土抗冻耐久性技术的研究综述[J].宁夏农学院学报, 2002, 23 (2) :80-83.
[2]徐琦.水泥混凝土中集料级配的试验研究[J].公路工程与运输, 2005, 12:120-122.
[3]吴翊, 李永乐, 胡庆军.应用数理统计[M].长沙:国防科技大学出版社, 2005.
[4]吴衔.高寒干旱地区钢筋混凝土简支箱梁翼板裂缝病害分析与防治[J].科学技术与工程, 2010, 10 (24) :60844-6087.
混凝土工程质量控制初探 篇11
混凝土施工;质量控制;钢筋;模板
混凝土工程施工过程中,经常发生一些质量通病,影响结构的安全,如何最大限度的消除质量通病,保证工程结构安全,是工程管理人员急需掌握的。因此在施工中我们必须对混凝土的施工质量有足够的重视。我们在施工前要进行系统的施工组织设计,加强施工过程中每道环节的施工管理,发现问题,及时采取对策措施,这样才能确保混凝土的工程质量。
1混凝土施工质量常见问题
混凝土是由胶凝材料(水泥)和砂、石骨料及外加剂按适宜的配合比进行配合、搅拌、浇筑成型,并在一定的温度、时间条件下养护而形成的复合材料。混凝土从拌和物的生产到混凝土结构实体的形成过程中都有可能出现质量问题。其质量问题按混凝土形成的先后顺序可大致划分为混凝土拌和物的质量问题和混凝土结构实体的质量问题两大类。
1.1 混凝土拌和物质量问题
混凝土拌和物的性能主要是通过拌和物的和易性、保塑性、工作性来表征的。和易性差时,混凝土将出现离析和泌水现象。保塑性是指拌和物从拌和完毕到浇注入模保持塑性的特性,保塑性差常常表现为混凝土出现假凝、快凝、缓凝等现象。工作性好坏直接决定着施工的难易,工作性能差主要表现为坍落度损失过快、可泵性差等。
1.2 混凝土结构质量问题
形成混凝土结构实体后,混凝土质量的好坏通过强度值和外观质量来评定。
(1)按时间分,混凝土的强度分为早期强度和龄期(后期)强度:混凝土早期强度过低时,影响施工进度和混凝土的龄期强度。龄期强度不能满足要求时,直接影响工程质量,将给施工企业带来经济损失。
(2)混凝土的外观质量问题一般包括蜂窝、麻面、孔洞、露筋、缺棱掉角、裂缝等。
混凝土外观质量问题的存在,轻者影响混凝土的外貌,严重者影响混凝土结构质量。
2混凝土工程质量控制
2.1混凝土施工配合比控制
为取得较高强度和较好和易性的混凝土,可以提高单位体积水泥用量,但过大的水泥用量会增加造价、用水量和形成混凝土后的体积变化率,故混凝土的水泥用量应受限制。力求最少但符合和易性要求的用水量,因为用水量越小,混凝土强度越高;水泥用量越少,体积变化率越小。但施工时却会遇到搅拌不匀、振捣不实等困难,故要规定混凝土的最大灰比、最小水泥用量、适宜用水量和适宜坍落度;石子的最大粒径要受构件截面尺寸和钢筋最小间距等条件的限制;要选用使石子用量最多、砂石级配合适,使混凝土密度最大,与混凝土水灰比和石子最大粒径相适应的砂率。
2.2混凝土施工质量控制
一般来说,混凝土施工质量控制包括浇筑前的质量控制、浇筑过程中的质量控制等方面。
浇筑前的质量控制要根据浇筑面积、浇筑工程量、劳动力组织、施工设备、混凝土原材料供应、保障混凝土浇筑的连续性以及停电的应急措施等问题进行认真的综合研究并逐项落实。
浇筑过程中的质量控制也应按要求进行严格控制。对浇筑的混凝土应坚持开盘鉴定制度。混凝土浇筑中,要加强旁站监督,严格控制浇筑质量。
3钢筋工程质量控制
3.1钢筋连接控制
1)绑扎连接。采用绑扎连接时,同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜相互错开。绑扎搭接接头中钢筋的横向净距不应小于钢筋直径,且不应小于25mm。同一连接区段内,纵向受拉钢筋搭接接头面积百分率应符合设计要求。在绑扎接头处要加密箍筋,可以使钢筋骨架在受力过程中增加约束,从而增加钢筋的握裹力,保证钢筋在接头处的强度。在梁、柱类构件的纵向受力钢筋搭接长度范围内,可按设计要求配置箍筋。
2)焊接连接。焊接是受力钢筋之间通过熔融金属直接传力,热轧钢筋可采用闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊;钢筋骨架片和钢筋网宜采用点焊。对于闪光对焊,钢筋对焊完毕,应对接头质量进行外观检查和力学性能试验。
3)机械连接。是通过连贯于两根钢筋之间的套筒来实现力的传递,是间接传力的一种形式。钢筋与套筒间的传力则通过挤压变形的咬合、螺纹之间的楔合、灌注高强胶凝材料的结合等形式实现。
3.2钢筋绑扎与安装控制
1)钢筋的交叉点应采用20号～22号铁丝绑扎,绑扎不仅要牢固可靠,而且铁丝长度要适宜。2)板和墙的钢筋网,除靠近外围两行钢筋的交叉点全部扎牢外,中间部分交叉点可间隔交错绑扎,但必须保证受力钢筋不产生位置偏移;对双向受力钢筋,必须全部绑扎牢固。3)梁和柱的箍筋,除设计有特殊要求外,应与受力钢筋垂直设置;箍筋弯钩叠合处,应沿受力钢筋方向错开设置。4)板、次梁与主梁交接处,板的钢筋在上,次梁钢筋居中,主梁钢筋在下;主梁与圈梁交接处,主梁钢筋在上,圈梁钢筋在下,绑扎时切不可放错位置。
对于钢筋网与钢筋骨架安装也应按照标准进行:焊接网在非受力方向的搭接长度,宜为100mm;焊接骨架和焊接网在构件宽度内,其接头位置应错开。在绑扎接头区段内,受力钢筋截面面积不得超过受力钢筋截面面积的 1/2。钢筋焊接骨架和焊接网采用绑扎连接时,受拉焊接骨架和焊接网在受力钢筋方向的搭接长度,应符合技术规程的规定。
4模板工程的质量控制
l)保证结构与构件各部分的尺寸和相互位置的正确。2 )具有足够的强度、刚度和稳定性,能可靠地承受混凝土的自重和侧压力,以及在施工过程中所产生的荷载。在荷载作用下,模板系统的变形不超过规定的允许值。3 )构造简单、装拆方便,并便于钢筋的绑扎、安装和混凝土的浇筑、养护。4 )模板的接缝严密,不漏浆。5)模板的选用要因地制宜,就地取材,损耗要少,成本要低,技术要先进。6 )拆模前必须检查混凝土是否达到应有强度;当混凝土达到拆模强度后,应先拆侧模并检查有无混凝土结构性能的缺陷,在确认无此缺陷后,方可拆模。
5结语
总之,混凝土质量的好坏,既对结构物的安全,也对结构物的造价有很大影响。笔者对混凝土结构施工的混凝土工程、钢筋工程、模板工程等具体的施工过程的质量控制做了具体的分析研究,为施工人员质量管理水平的提高、科学的控制工程施工质量提供了理论依据。
参考文献:
[1] 马丽梅,夏元海. 浅谈如何保证混凝土施工质量 [J]. 水利科技与经济. 2009,(8).
[2] 王双,李大海,吕彩梅. 在混凝土施工中应该注意的几个问题 [J]. 水利科技与经济. 2005,(7).
[3]楚学勇,杨白. 混凝土工程施工的质量控制 [J].吉林水利. 2006,(3).
混凝土配合比质量控制 篇12
1.1混凝土配合比的检查及施工配合比的换算
配合混凝土要按混凝土强度等级、耐久性和工作性等要求进行配合比设计, 检查混凝土配合比设计资料。
在混凝土拌制前, 要测定砂、石含水率, 并按测试结果调整材料用量, 提出施工配合比。
混凝土配合比要先由试验室进行试配, 给出配合比试验单。在试验单上配合比多以水泥为1的质量比例关系表示。试验室的混凝土配合比是按经烘干不含水分的砂、石料计算的, 而施工现场的砂、石料是堆放在料场, 随气候变化砂石含水率也会随之变化, 因此, 混凝土拌制前, 要先测定砂、石含水率, 每工作班测试一次, 按含水率测试结果, 随时进行施工配合比的换算、调整。
1.2混凝土施工配合比标牌
在混凝土搅拌站称取各种材料用量时, 应把换算的各种强度等级混凝土施工配合比及每罐的各种材料用量写在一个特制的标牌上, 以便称量或检查时核对。
混凝土施工配合比标牌上应写有:混凝土强度等级、施工配合比、材料称量。
2混凝土搅拌操作程序
2.1人工搅拌的操作步骤
人工操作的步骤为:铺好钢板→将砂子、水泥倒在钢板上→干拌2~3次, 加入一半水后拌匀→加石子和另一半水→湿拌2~3次, 直至颜色一致, 混凝土拌和物均匀为止。
2.2机械搅拌的操作步骤
机械搅拌的步骤为:启动运转搅拌机→提升料斗→进料加水搅拌→放下料斗→出料→清洗。具体操作如下:
2.2.1启动运转搅拌机:空载运转 (鼓筒式搅拌机应先加水空转12min后, 倒掉筒内水) 。
2.2.2升料斗:扳动上料手柄使料斗缓缓上升至搅拌机的进料口。
2.2.3进料加水搅拌:将料斗提升至竖直状态后, 料斗中的原材料应全部滑入搅拌机筒内, 这时, 操作人员应加70%的水搅拌混凝土。
2.2.4放下料斗, 观察搅拌混凝土情况:当料斗中全部材料进入搅拌机筒内后, 即可扳动料斗下降手柄, 使料斗缓慢下降, 回滑到原位。同时操作人员要观察搅拌机内混凝土的搅拌情况, 然后再将剩余30%的水加入搅拌。
2.2.5出料:在混凝土拌和物搅拌均匀后 (1~1.5min) , 即可出料。操作人员应熟练操纵出料装置, 将混凝土拌和物迅速地从搅拌机筒内出
2.2.6清洗:混凝土搅拌完毕后, 或中途停歇时间在1h以巳时, 都应在卸料干净后将石子和清水倒入搅拌机筒内, 开机转动5~10min, 把粘结在搅拌机筒壳及叶片上的砂浆冲洗干净后全部倒出。
3混凝土运输
3.1混凝土运输的操作步骤
3.1.1人工运输混凝土的操作步骤
主要步骤为:装料→地面运输上吊盘→吊升斗下吊盘→楼地面运输至浇筑地。
3.1.1.1装料:用手推翻斗车或其他容器将混凝土拌和料装好, 待运。3.1.1.2地面运输:用一人或两人将翻斗车拖运至垂直起吊的龙门井架或钢管井架的吊盘处。3.1.1.3上吊盘:两人将翻斗车推上吊盘并在车轮下放置好三角形楔木 (保证车轮不滚动, 使翻斗车稳定) 。3.1.1.4吊升:开动慢速卷扬机, 提升吊盘至操作层的外伸授料平台处。3.1.1.5下吊盘:由两人将放在吊盘上的翻斗车慢慢推下吊盘至授料平台处3.1.1.6楼面运输:由两人推一辆翻斗车, 沿拟定好的运输路线或按浇筑方案将混凝土运至浇筑地点, 并将混凝土拌和料卸在浇筑地点。
3.1.2机械运输混凝土的步骤
主要步骤为:装料→吊升→对位→下降料斗→卸料。
3.1.2.1装料:将立式或卧式料斗吊至混凝土搅拌机出料口处, 并将搅拌机卸出的混凝土拌和料装好 (略低于料斗口面) 。3.1.2.2吊升:缓慢地将装好的混凝土拌和料的授料斗提升至一定高度。3.1.2.3下降料斗:缓慢下降料斗直至便于工人操作的最佳安全高度。3.1.2.4对位:转动塔吊的回转臂, 使提升的料斗对准混凝土浇筑作业的部位。3.1.2.5卸料:打开料斗的卸料门, 由两名工人夹着混凝土料斗作前后或左右移动, 将授料斗中混凝土拌和料全部卸尽。
3.2对混凝土运输的技术要求
混凝土从搅拌机中出料后, 应及时运送到浇筑地点, 同时必须保证混凝土的质量, 所以对混凝土运输提出一些要求:
3.2.1在运输过程中要确保混凝土的均匀性, 不离析、不漏浆。
3.2.2保证混凝土的坍落度符合设计要求。
3.2.3混凝土应以最少的转运次数和最短的时间, 从搅拌地运输到浇筑地点, 保证混凝土能在初凝前浇筑入模并振捣完毕。
3.2.4保证混凝土浇筑能连续进行。
3.2.5如果运输距离过远, 要掺加缓凝剂, 缓凝剂掺加量和掺入时间由试验确定。
3.3混凝土运输的注意事项
3.3.1装料时不要将混凝土装得太满, 装料面应低于盛料容器顶面50~100mm, 以免因装料过满造成混凝土运输时出现撒落, 不但浪费混凝土材料, 也会污染环境。
3.3.2人工运输混凝土时一定要有安全装置, 保证翻斗车运输过程中的稳定.人工运输混凝土时, 无论地面或楼面都要求运输通道平坦, 尤其是在脚手架卜更要保证人工运输混凝土的畅通安全。
3.3.3不论是卷扬机还是塔吊起吊, 都要注意起吊时的安全.起吊高度要符合施工规定。
3.3.4塔吊吊运混凝土时, 要听从地面人员指挥, 塔吊操作人员要注意观察下面操作人员的活动, 料斗厂放时要缓慢, 不宜过快。避免发生安全事故。
摘要：主要阐述了混凝土配合比的质量检查、混凝土搅拌操作程序、混凝土运输等问题。
关键词：混凝土,配合比,质量检查,搅拌操作,运输
参考文献
[1]肖绪文, 王玉岭.建筑工程施工操作工艺手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2009, 7.
[2]于力.建筑地基处理与基础工程施工技术与质量控制[M].北京:机械工业出版社, 2011, 6.
[3]李继业.混凝土配制实用技术手册[M].北京:化学工业出版社, 2011, 9.
[4]张明爽.混凝土工程施工技术[M].太原:山西科学技术出版社, 2009, 5.
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