时间:2023-02-27 11:16:59
序论:在您撰写混凝土工程论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
1.1施工放线管理
混凝土施工之前最重要的工序是施工放线过程,该工序是保证混凝土结构位置和尺寸与设计相符的关键,因此施工放线对混凝土施工来说十分重要,施工时更要求施工人员对图纸进行详细地分析阅读,对比图纸中设计与实际情况,及时发现问题并和设计方进行沟通,对于跟实际情况有出入的地方则要进行相应的设计变更以避免施工过程中出现不必要的损失;另外施工过程中要严格参照图纸标注混凝土构件的位置和尺寸,为后续施工工作的进行作准备,确保施工放线工作准确有序进行。
1.2模板施工管理
模板直接影响混凝土质量的高低,施工中对其要求相当高。首先,混凝土在凝固的过程中由于其体积的变化和自身重力的关系会产生一定的压力,所以模板必须具备足够的强度;其次,模板的形状必须参照设计图纸进行支撑设计,柱子的垂直度和结构的平整度必须符合设计要求和规范,严格按照设计手册和检验标准;然后,尤其要关注细节工作的实施,比如模板接缝处的连接和固定要加以重视,避免在施工过程中出现混凝土溢浆现象;最后,严格控制模板周转次数,保证周转次数达到三次以上,对模板进行定期的全面检修并且对混凝土接触面进行定期的打磨抛光。模板施工的方案选择也直接影响混凝土施工的质量,具有极其重要的意义。在通常的高层建筑结构中,模板系统尤以竹胶板配以木楞骨最为常见,板的尺寸为长宽分别是1220mm和2440mm厚度12mm,木方则由50mm*100mm的方木和48mm的钢管构成,连接件一般是蝴蝶夹,加固系统则采用对拉螺栓。建筑施工过程中,一般优先选择钢木组合的大型模板作为墙体和柱体的模板,而在剪力墙的工程施工中,其加固系统一般优先选用高强度全丝螺栓。
2混凝土施工的工程管理
目前在高层建筑结构的施工过程中,混凝土大多数采用商业的成品混凝土,所以必须重视混凝土的配合比并且要严格控制混凝土的原材料质量。首先施工现场必须检查混凝土工作的粘稠度,对于出现分层现象的混凝土一定要禁止使用,另外也要严格检查混凝土原材料,保证其中砂石等均匀一致。其次要检查混凝土的坍落度,保证使用坍落度控制在150左右的混凝土。最后还要检查混凝土的水灰比,选择水灰比在规定范围内的混凝土进行钢筋构件的浇筑。除此之外,需要严格控制混凝土的含气量,通常要让成品混凝土的含气量低于1.7%,初凝时间要控制在6个小时到8个小时之间,不宜超过此范围。混凝土质量的控制受多种因素影响,一般最易受到季节和气候的干扰,因此根据实际情况特别要考虑温度和湿度来进行混凝土原料检查和混凝土工作性的检查。正因为混凝土质量对高层建筑结构的影响重大,在混凝土施工过程必须进行严格的工程管理和控制。首先,做到管理上的控制,施工人员必须要有高度的责任心,对各自份内工作要细致认真,施工前有必要按照规定进行技术交底工作,对于有标注要求的混凝土构件则要参照标注并运用仪器对其标注进行检测。另外夜间的混凝土施工工作要做好交接班工作,防止施工人员因疲劳造成对混凝土质量的影响。其次,施工过程中要加强措施,及时检查混凝土施工的质量,并要采取多种组织措施保证施工过程中交通运输的畅通有序,有效提高施工效率,对于每次进入施工现场的混凝土原料要参照标准和规范对其进行坍落度检查,严格控制混凝土的质量。再次,在混凝土的浇筑过程中,要严格控制混凝土的每次浇筑量,其厚度高度要在规定的要求范围内,一般浇筑厚度不得大于300mm,并且采取一定得工程措施避免漏振和过振的现象。最后,需要关注的是混凝土浇筑后的养护工作,它对混凝土构件质量同样起到非要大的作用,采取合理的养护措施能够直接避免构件表面的龟裂现象,同时还能降低裂缝的产生并减少对结构耐久性的破坏,通常养护时间设为混凝土的早期硬化之后。当混凝土养护达到48小时便可将模板拆除掉,拆除后则要周期性地进行洒水养护以及薄膜覆盖养护,这段养护时间一般半个月左右。混凝土施工对于高程建筑结构的意义不言而喻,所以混凝土施工的过程中,必须参照上述管理措施对其进行严格的工程管理和控制,保证施工技术的合理运用和施工质量的完美达标。
3总结
原则上每天应根据原材料的实际情况(如受潮、受腐蚀等)进行及时调整;加大对于混凝土浇筑的实时监督力度,严把浇筑质量关。对到场的砼要求随车提供混凝土出厂合格证,配合比单页,并且不定时抽查混凝土的塌落度,严禁出现将水加入已搅拌好混凝土的不规范操作,现场根据气温变化、运输距离、浇注方式等条件的变化,随时要求混凝土供应方调整坍落度,对于不符合要求的混凝土,坚决予以退回搅拌站;进一步规范泵送混凝土的实际操作,如泵中断时间≦45分钟。
混凝土自由倾落高度≦5米、竖向结构倾落高度≦3米;当混凝土沿着溜槽、串筒下落时,其出口下落方向与楼、地面相垂直;认真检查振捣情况,尽量避免过振、漏振,做到快插慢拔,每层厚度不应超过振捣棒长的1.25倍,在振捣上一层时应插入下层5CM左右;浇筑时仔细检查模板、钢筋的安装情况,安排专人跟踪一旦发现跑模或者钢筋位移的现象,及时予以处理;根据具体浇筑部位的特性与要求,选择最为适宜的浇筑顺序、振捣时长。
2浇筑后
认真做好混凝土浇筑后的养护工作。通常建议采取草帘或者麻袋覆盖,实际操作中覆盖有一定难度的,建议浇筑后8h-12h内先视天气和混凝土表面的干湿情况浇水,后定期用浇水润湿的方法进行养护,根据水泥品种以及实际气温来灵活制定养护期。
一般而言,在养护期的头三天内,白日里每间隔两小时浇一次水,整个夜间至少要浇两次水,根据当地实际气候(干燥或阴雨)适当进行增减,并且春、冬季的养护工作具有一定的差异性,同时要避免过早的施加施工荷载以免产生应力裂缝。
3结语
(1)测量放线
首先,要对路线控制点(水准点)做精确复测,保证控制点(水准点)精度在规范要求范围内。复测范围要与相邻标段衔接,对不符合精度的控制点(水准点)要重新设置,对施工场地内的控制点(水准点)要移出施工场地,还要根据施工需要增设控制点(水准点)。放线时要注意点位一定要计算准确,对斜交的构造物一定要核对是否与实际地形一致。桥台桩基的位置一定要反复核对准确,例如西长风高速公路k34+538分离式立交桥边跨和宁长二级公路政平大桥5号桥台都发生过由于桥台桩基放线错误,桥台修好后才发现梁板无法安放,对梁板长度进行修改的事情。
(2)对进场材料的监理工程材料质量的好坏直接决定着工程质量的好坏
首先,要对砂、石、水泥、钢筋等进场材料进行必要的检测、查验,保证进场材料都是经过审批的合格材料。砂、石材料中含泥量超标是造成混凝土强度降低和开裂的主要原因,一定要严格控制。其次,对预应力材料的进场检查。预应力材料包括钢绞线、夹具、连接器和金属螺旋管等,这些材料进场后都要进行检验。其中包装、合格证、质量证明、说明书等是重点的检验项目。
(3)巡视、旁站巡视、旁站是监理人员的一项主要工作内容
根据监理规范要求,监理人员每天对每道工序的巡视应不少于一次,并应详细做好巡视记录。这就要求监理人员对自己所负责区域内工地上每天所发生的事情都是清楚的,工地上在干什么,干的怎么样,是不是符合设计和规范的要求,都要做到心中有数。对在巡视中发现的不规范施工行为要及时提出、加以制止并留有书面记录。对制止不了的行为要及时上报监理组长或驻地高监。对制止不了的严重违规行为要书面向业主汇报。平凉双桥路泾河大桥第二跨在施工过程中发生桥面严重变形的事故就是由于施工人员的不规范施工行为,没有按照设计文件中说明的施工顺序工作,过早拆除支架造成的。而对此严重不规范施工行为,监理人员没有引起高度的重视。虽然现场进行了制止但没有下书面通知,制止不了也没有书面向业主汇报。有些监理人员认为监理就是搞验收的,一天到晚在房子里呆着等施工单位报检,施工单位不报检就不上工地。这是一种十分错误的做法,必须加以纠正。监理人员必须根据监理规范的要求,认真做好每天对每道工序的巡视工作。施工单位报检的项目必须经过施工单位的自检。检验时必须认真、仔细,对于所检验项目必须认真检查、详细记录。切忌认为已经经过施工单位的自检,就可以马虎从事,签个名就行了,这方面的教训是很多的。例如营双高速公路双塔立交桥桩基检测中就发现有桩长少于设计桩长2-5m的桩,经钻芯取样混凝土深度满足桩长,这就说明钢筋笼或检测管长度是不够的,而监理人员在检验时就没有对钢筋笼或检测管长度进行认真丈量,只是签字了事。又例如项目办人员检查工作时发现施工人员在浇筑空心板时对部分预埋钢筋没有进行预埋、绑扎,而是在浇筑空心板混凝土后补插上去的。这就说明我们监理人员在模板安装前对钢筋绑扎工序进行验收时没有认真检查,在浇筑空心板混凝土时也没有进行应有巡视,或者是监理人员业务能力太差,根本就不知道正确的施工工序。监理人员对模板的验收不能仅局限于模板是否安装到位,而在模板进场时就应对模板进行严格检验,检查模板是否制作正确,各部分尺寸及平整度是否合格。在施工过程中还要随时检查模板是否发生变形,对发生变形的模板要及时进行校正。对已发生变形而未进行校正的模板坚决不允许进入安装工序。对钢筋工程的检验不能仅局限于检查钢筋是否绑扎(焊接)到位,而应在钢筋下料、制作时就应进行严格检查,检查是否按设计和规范要求进行下料、制作。根据监理规范要求,监理人员应对试验工程、重要隐蔽工程和完工后无法检测其质量或返工会造成较大损失的工程进行旁站,并对旁站项目做了详细规定。要求旁站监理人员应重点对旁站项目的工艺过程进行监督,按规定格式如实、准确、详细地做好旁站记录。旁站的项目完工后,监理工程师应组织检查验收,验收合格方可进行下道工序施工。这就充分说明了旁站监理工作的重要性,作为一名现场监理人员就应该严格按照监理规范的要求去进行旁站监理工作。以往在监理工作中许多监理人员并没有认真按照监理规范的要求去进行旁站监理工作,而是在事后找来施工单位的施工记录填写、编造旁站记录,这种现象以后必须坚决杜绝。
2其他注意事项
加强混凝土的养生监理不论是预制混凝土构件还是现浇混凝土构件,在浇筑混凝土后都要及时做好洒水养生工作。由于混凝土属于水硬性建筑材料,在硬化过程中需要大量的水分,这在硬化的前期尤为重要。若不及时洒水养生,将会产生严重的干缩裂缝,并对混凝土强度产生严重影响。
3总结
1.1模板的标准与材料钢筋混凝土模板的强度必须能够达到实际需要,且具备稳定的刚度,使其在使用过程中能够承载来自不同施工的荷载,将变形大小控制在有效范围内。混凝土施工时,需要保证混凝土结构、施工环境、浇筑技术等协调运用,对结构大的模板还应适当运用大模板,模板支架的材料以钢材为主。
1.2模板的安装与维护模板支架需要支撑在良好的地基上,且需要保证具有足够大的支撑面积,在安装支撑架相关部位时需要添加垫板。并对基土做好坚实处理,设置排水装置,且模板的钢拉杆不能弯曲,保证于拉杆的连接处于稳定状态。另外。模板与混凝土之间的部分位置也要处理好,以保证混凝土表面状态良好。
1.3模板的去除在拆除现浇结构模板过程中需要维持混凝土的强度、侧模处于正常状态,并且保证表面积棱角不受到损坏。在选择底模时需要保持设计强度达到标准值的80%才能拆掉。
2模板所用钢筋的施工
2.1钢筋材料的选择以及对保存条件的要求在钢筋施工过程中,包括对钢筋材料的选择,加工和连接等主要几项施工环节,其中,钢筋材料质量的优劣将直接影响施工结构的稳固性,因此,对于钢筋材料的选择要严格按照施工操作标准进行。首先,钢筋材料可以分成不同的型号和尺寸,采购人员要根据施工的要求科学的进行数量和规格的选择,并对选择的钢筋材料的质量和数量予以严格的检验;其次,钢筋材料的运输和存放环境应该保持干燥性和清洁性,防止钢筋材料在潮湿的环境中发生锈蚀腐烂的情况,影响其正常使用;再次,钢筋材料的保存要按照一定顺序进行分类存放,并对每一种钢筋的型号予以清晰标识,以方便施工人员的使用。另外,钢筋材料存放的场地要用塑料苫布进行覆盖,以达到防水防潮的目的。
2.2加工技术分析钢筋加工前,要准备合适的加工设备,并有效的组织施工人员的配备。钢筋的加工要严格依据钢筋下料单开展作业,这就要求施工人员对下料单内容有充分的了解,并能够科学有效的按照其内容组织钢筋加工操作。在钢筋材料使用前,要对其进行严格的质量检验,发现钢筋表面有锈蚀现象要及时对其进行清理,发现钢筋材料有断裂现象要立即进行更换,以确保材料的可用性。施工人员在加工前,要再次核对钢筋材料的型号是否与施工标准相一致,同时,要对钢筋的强度和冷弯性能做必要检验,如发现不符合标准的材料要坚决予以更换。在钢筋弯曲加工环节,施工人员要注意掌握弯曲的力度,不要用力过猛或速度过快,防止造成钢筋材料的断裂,钢筋的弯曲要达到标准角度,并准确掌握弯头的预留长度,避免造成材料的浪费。钢筋的绑扎要科学控制绑扎接头的长度并注意绑扎方向和角度,以免出现绑扎结构松动或脱落现象,造成钢筋结构的坍塌。
2.3钢筋连接技术钢筋在施工过程中经常会出现长度不足的情况,这时就需要使用适当的连接技术来实现钢筋的加长。常见的钢筋连接技术主要包括冷压连接,套筒挤压连接和焊接等几种方式,其中焊接方法被大多数施工单位所广泛采用。钢筋焊接技术具有连接效果好,施工操作简单等优点,但在具体施工时,要注意焊接方法和工艺的选择,对不同的施工材料和施工要求,所选择的焊接方法也有所差异。
2.4钢筋接头应分散布置钢筋的间距、保护层、大小尺寸都需要按照标准的图纸进行设置。对钢筋安装的偏差需控制在标准范围内,如表3所示。对板内双向受力的钢筋网需要对钢筋进行交叉绑扎,使用到的铁丝型号为20号铁丝。在安装过程中需要设置架立筋,整个安装过程结束后需要保持足够的刚度和稳定性。而在钢筋架设时依旧需结合图纸的实际情况做好验收工作,保证质量达标需要后才能进行下一步施工。
3模板所用混凝土的施工
3.1在混凝土施工中,原料的选择和配比是施工基础,同时,混凝土材料存放和运输的条件也会直接影响到后续施工效果。首先,在原料选择方面,施工人员要对混凝土配置的各种原材料予以严格的质量把关,混凝土配置原料主要包括水泥,骨料,一定数量的外加剂,粉煤灰等,水泥作为混凝土的核心原料,在选择时要注意其强度和冷凝性是否符合施工要求,一般情况下,多数企业都会选择硅酸盐水泥作为混凝土配置原料。在进行骨料选择时,要尽量选用杂质物少,纯度高,颗粒细的种类,以增强混凝土内部结构的粘合度和密实性。混凝土制备要严格按照配比量进行,合理控制各种原料和水的添加数量,并充分搅拌。在运输过程中,要尽量避免长距离输送,并尽可能缩短运输时间。混凝土材料在使用之前,要进行性能的合格性检验,检验通过方可正式进行浇筑施工。
3.2混凝土的施工。混凝土在施工前要进行充分的搅拌和振捣作业,以保证混凝土原料的均匀性,如果没有进行连续振捣作业,将会导致混凝土出现离析分层的现象,影响后续施工效果。在混凝土浇筑时,要严格控制送料管道的长度,高度和倾斜角度,浇筑施工中使用的模板要事先进行清洁处理,保证其表面的光滑度,进而提高混凝土模板浇筑的效果。混凝土浇筑要分层进行,并且浇筑过程要连续进行,同时要注意在浇筑过程中始终要保持原料的均匀振捣,另外还要注意合理控制混凝土浇筑的时间,要再混凝土初层浇筑完毕后立即进行二次浇筑。由于混凝土施工过程中经常会出现水化热现象,致使施工工程出现开裂问题,影响其内部结构的稳定性,因此,要尤其注意对于浇筑现场的温度控制,避免出现较大温差。
4结束语
原材料的取样必须由监理工程师亲自见证,而且还需填写样单。在确认实验室里给出的配合比单及相应的有关混凝土性能,可以达到工程的要求后,便可以开始混凝土的搅拌和浇筑工作。第一次使用的混凝土配合比应该进行检验,确保它的工作性可以达到预期的那样。在实际拌制混凝土之前,需要做很多工作,比如石含水率、应测定砂,并且根据测试结果来调整配料的用量,确定施工的配合比。
2具体的混凝土施工工作
首先要说明的是模板控制工作,在立模板之前,需要将处理好的基层或者调平层上的杂物和浮土处理干净。立好模板需要与基层紧紧贴在一起,必须要牢实,不能经不起振动。如果模板底部和基层间存在着间隙,可以用模板垫称起,把间隙堵住,这样做是防止在捣混凝土的时候,有浆漏出来。在模板立好之后,需要检查模板的宽度和板间的宽度是否是正确的。拌制的控制是很重要的工作。在材料入场前,需要检查各种材料是否符合规格,不合格的材料是不能入场的。必须严格按照配合比单来进行拌制混凝土,一般来说是将计量好的原材料汇集在上料斗中,然后上料斗进入到搅拌筒里面。然后就将计算好的水和液态,在放料入筒的时候,一起放进去进行搅拌工作。想要保证混凝土的质量,就必须保证混凝土的配料的工作,必须要严格控制。在施工配料的时候,影响混凝土质量的因素有两个方面,其一是称量的时候不准确,再就是没有严格按照砂石骨料的实际含水率的变化施工配合比的换算,这样便会改变原本的砂石比、水灰比、浆骨比。这些因素都会直接影响混凝土的密实性、强度等级以及占聚性以及流动性。原材料进入料斗的顺序也是需要讲究的。在没有外添加剂和混合料的时候,是以石子、外加剂、水泥、砂子的顺序进入到料斗里面的。但是如果有干粉状的外加剂的时候,顺序又有变化,即石子、外加剂、水泥、砂子。时间上需要注意的是不能小于规定上混凝土搅拌的最小时间。还有材料必须按照规定好的材料量来取样,不能多加也不能减少其量。如果是不合格的混凝土,不能用来进行浇筑。而且在搅拌的过程中,需要随时检查,避免底层有“素土”夹层。对于符合要求的混凝土是具有良好的粘聚性、保水性和流动性的,并且不离析、不泌水。当发现混凝土不符合要求的时候,需要及时检查出原因并作出相应的调整。混凝土在浇筑的时候,一定要振捣密实,不能有漏振和跑浆的现象发生。原材料每盘的称量也是允许有偏差的,但是是有标准的。在水泥掺和料允许的偏差是在2%上下、水外加剂允许的偏差也是在2%上下、粗细骨料允许的偏差在3%上下。遇到雨水天气或者发现含水率有明显变化的时候,需要增加对含水率的检验次数,并且需要第一时间去调整骨料和水的用量。然后就是混凝土的摊铺工作控制。一般是将混凝土运到施工现场,将其倒入到已经准备好的模板凹槽里面,然后有专门的工人进行铺均匀。有时候会出现明显的离析,这时候就需要工人重新铺。摊铺首先要做的事情就是要用大铁耙子将混合料弄散开来。然后再利用刮子、铲子之类的工具将混合料铺平。铺摊开来的松散的混凝土需要高于模板顶面的10%左右。而且施工工程中需要注意间歇时间,一般是不能超过1h,并且在停工的这1h里面还需要用抹布将其表面覆盖着。
3混凝土的护养
为了防止混凝土出现裂缝、收缩、破坏和加速硬化,需要对混凝土进行护养。需要在浇筑完成后的12h内对混凝土进行浇水和覆盖。最好在覆盖的时候采用塑料布进行覆盖,并且保证塑料布里面含有凝结水。如果在条件很差的情况下,可以采用涂刷薄膜养生液。
4山丹县水利施工的混凝土质量控制
山丹县的中小型水利工程具有专业多、单项工程量小、投资少、单价低、工期短、小而全的特点。其在水利施工混凝土的质量控制中,也还是存在一些问题。首先是其工作人员的资质不高,不能很好地完成工作中的高技术工作。其次就是本身在这中小型的水利工程里面,技术的缺乏,导致在混凝土的工作中,无法准确地类似完成配料的量取需要比精准的工作。然后再因资金的缺乏,使得本身的机械设备也存在一定的问题,也间接或直接地影响了混凝土的质量。另外,由于人才的缺乏,在检验工作上也不能做到十足的合格,使得混凝土会出现很多的“意外”,严重影响了混凝土的质量。
5总结
我省目前正进行50~70年代修建的大中型水库和水闸的除险加固工程,对已建水工混凝土建筑物进行各种老化加固处理是主要内容之一,即解决各种原因造成的裂缝和表面剥蚀、水质侵蚀、冲磨、空蚀、钢筋锈蚀、混凝土质量差等老化问题。水工混凝土建筑物的主要任务是挡水、引水、输水和泄水,混凝土老化造成的结果是裂缝的存在,裂缝往往是多种因素联合作用的结果,严重的裂缝和表面剥蚀及钢筋锈蚀不仅危害水工混凝土建筑物的整体性和稳定性,而且还会产生大量的漏水,使建筑物的安全运行受到严重威胁,加速混凝土结构老化,缩短水工混凝土建筑物的使用寿命,造成其耐久性产生很大危害。同时渗漏会导致水量的损失,影响到工程经济效益和社会效益。
2丙乳砂浆特性
丙乳是丙烯酸脂共聚乳液的简称,是一种高分子聚合物的水分散体,是一种水泥改性剂,是由南京水利科学研究院科研成果直接转化而成的产品,1986年已通过水利部鉴定,1988年获国家科技进步三等奖。已列入《工业建筑防腐设计规范》(GB50046-95)作为化工耐腐蚀材料。加入水泥砂浆后为聚合物水泥砂浆,属于高分子聚合物乳液改性水泥砂浆,适用于水利、公路、工业及民用建筑等钢筋混凝土结构的防渗、防腐护面和修补工程。
丙乳砂浆中聚合物膜弹性模量较小,它使水泥浆体内部的应力状态得到改善,可以承受变形而使水泥石应力减少,产生裂缝的可能性也减少,同时聚合物纤维越过微裂缝,起到桥架作用,缝间都有聚合物纤维相连,所形成的均质聚合物框架,作为填充物跨过已硬化的微裂缝,限制微裂缝的扩展,微裂缝常在聚合物膜较多处消失,显示聚合物的抗裂作用;另外,聚合物有减水作用,使砂浆的水灰比减小,聚合物膜填充了水泥浆体的孔隙,切断了孔隙与外界的通道,起到密封的作用。
丙乳砂浆与普通砂浆相比,具有极限拉伸率提高1~3倍,抗拉强度提高1.35~1.5倍,抗拉弹模降低,收缩小,抗裂性显著提高,与混凝土面、老砂浆及钢板粘结强度提高4倍以上,2天吸水率降低10倍,抗渗性提高1.5倍,抗氯离子渗透能力提高8倍以上等优异性能,使用寿命基本相同,且具有基本无毒、施工方便、成本低,以及密封作用,能够达到防止老混凝土进一步碳化,延缓钢筋锈蚀速度,抵抗剥蚀破坏的目的。具体性能指标见下表。
丙乳砂浆与普通砂浆性能指标比较表
序号
性能
普通砂浆
丙乳砂浆
试验方法
1
抗压强度(MPa)
50
44.2
2
抗拉强度(MPa)
5.5
7.6
3
抗折强度(MPa)
10.7
16.9
4
极限引伸率(1╳10-6)
228
558~900
5
抗拉弹性模量(1╳104MPa)
2.6
1.65
6
收缩变形((1╳10-6)
1271
536
7
与老砂浆粘结强度(MPa)
1.4
8.0
8
与钢板粘结强度(MPa)
0.9~1.6
9
渗水高度(mm)
90
35
1.5MPa水压,恒压24h.
10
磨耗百分率(%)
5.38
3.97
双圆柱园盘耐磨机
11
快速碳化深度(mm)
3.6
0.8
20%C02浓度碳化20天
12
盐水浸后氯离子渗透深度(mm)
>20
1.0
13
碳化强度损失
13
14
碳弧灯全气候老化2160h
14
2天吸水率(%)
12
0.8
15
抗冻性
/
>300
快冻循环
备注:实验试件的灰砂比均为1:1,水灰比相同;丙乳砂浆的丙乳掺入量为水泥重量的30%。
3丙乳砂浆在水工混凝土建筑物加固中应用
关于水工混凝土裂缝和表面剥蚀、水质侵蚀、冲磨、空蚀、钢筋锈蚀等修补加固可采用水泥基和树脂基修补材料。树脂基修补材料常用的主要是环氧树脂砂浆,虽具有强度高且强度增长快,能抵抗多种化学物质的侵蚀,但是材料的力学性能与基底混凝土不仅相一致,如其膨胀系数大于基底混凝土而开裂脱落、不适合潮湿面粘结、不耐大气老化等缺点,施工环境要求高,成本大,用来修复水工混凝土建筑物不太理想;水泥基修补材料有普通水泥砂浆和聚合物水泥砂浆,普通水泥砂浆在与老混凝土表面粘结、本身抗裂和密封等性能不如聚合物(丙乳)水泥砂浆,丙乳砂浆与传统环氧树脂砂浆相比,不仅成本低,而且施工与普通水泥砂浆相似,可人工涂抹,施工工艺简单,易操作和控制施工质量,并适合潮湿面粘结,与基础混凝土温度适应性好,使用寿命同普通水泥砂浆,克服了环氧树脂砂浆常因其膨胀系数大于基底混凝土而开裂、鼓包与脱落等缺点。
关于丙乳砂浆批挡采用厚度应根据修补部位的具体情况要求的确定,一般为2cm左右,按丙乳净浆打底+丙乳砂浆+丙乳净浆刷面结构体系来进行采用。
3.1丙乳砂浆原材料和配合比选用
丙乳砂浆是丙烯酸脂共聚乳液水泥砂浆的简称,属于高分子聚合物乳液改性水泥砂浆。水泥宜采用32.5R以上级普通硅酸盐水泥;砂子为粒径小于2.5mm的当地河砂,砂子的细度模数1.6,为细砂,要求采用过筛;聚合物丙乳的固体含量为39~48%,砂浆用水总量应考虑丙乳中的含水量。
丙乳砂浆配合:灰砂比1:1~1:2;灰乳比1:0.15~1:0.3;水灰比40%左右。建议水工混凝土建筑物表面剥蚀、水质侵蚀、钢筋锈蚀修补采用下限配合比;有防渗要求的裂缝、冲磨、空蚀等修补采用上限配合比。施工前应根据现场水泥和砂子及施工和易性要求通过试拌确定水灰比,丙乳砂浆应尽量选用小水灰比。
打底和最后刷面层采用的丙乳净浆配和比为1kg丙乳加2kg水泥搅拌成浆。
3.2丙乳砂浆施工工艺
丙乳砂浆施工方便,配制拌和简单,可采用人工抹压和机械喷涂两种施工方法,只要掌握关键的施工养护要求,施工质量是容易得到保证的。下面仅介绍人工抹压法施工的主要施工工艺要求。
(1)丙乳砂浆拌制时,先将水泥和砂子拌均匀,再加入经试拌确定的水量及丙乳,充分拌和均匀,材料必须称量正确,尤其是水和丙乳,拌和过程中不能随意扩大水灰比。每次拌制的丙乳砂浆,要求能在30~45分钟内使用完,不宜一次拌和过多数量,一次拌和量以控制在10kg水泥为宜(人工抹压施工)。
(2)施工前先对露钢筋表面进行处理,对钢筋进行除锈处理后刷2遍红丹油漆后用M10砂浆批挡恢复至原有断面。然后采用钢丝刷刷除混凝土表面浮层的污物、尘土和松软、脆弱部分(有油漆等油脂污染部位用丙酮洗刷),特殊部位应用钢钎打毛,然后用清水冲洗干净、润湿,施工前应使混凝土表面处于面干饱和状态。
(3)为保证质量应先用丙乳净浆打底,然后分层抹压丙乳砂浆,每层厚度控制在5mm左右。抹压时采用倒退法进行,即加压方向与刚建砂浆层前进方向相反,要求丙乳砂浆层密实,表面平整光滑,砂浆铺筑到位后,用力压实,随后抹面,注意向一个方向抹平,不要来回多次抹,不需第二次收光。修复面积较大时,隔块跳开分段施工效果更好。
(4)丙乳砂浆抹压后约4h(表面略干后),采用农用喷雾器进行水喷雾养护或用薄膜覆盖,养护1天后再用毛刷在面层刷1道丙乳净浆,要求涂均、密封,待净浆终凝结硬后继续喷雾养护,使砂浆面层始终保持潮湿状态7天。在阳光直射或风口部位,注意采取合理的遮阳和保湿措施。
4工程实例
采用丙乳砂浆进行水工混凝土表面防护修补,国外1964年已开始使用这种材料,根据国内有关资料,1985年以来国内在潘家口水库加固、南湾水库溢洪道加固、山东省南四湖二级节制闸加固、福建山仔碾压混凝土坝上游防渗涂层、广西蒙山水库、上海陈家冲溢洪道公路桥大梁裂缝修补、韶山灌区渡槽表面修补、江苏万福闸加固等十多个工程采用这种材料进行各种表面防护修补,最长使用年限已达20年,均取得良好的效果。
省内第一个采用丙乳砂浆进行表面防渗修补的工程是琼海市石合水库除险加固工程中的溢洪道侧墙和中墩,总修补面积1130m2。已施工完成,业主、设计及施工单位认为,修补效果良好,有待洪水的验证。
松涛水库除险加固工程南丰进水塔混凝土表面修补加固工程,经过36年的运行,现场查看后发现,由于南丰进水塔承受水流长期冲刷,拦污栅操作平台框架和竖井混凝土外表面多处存在钢筋、混凝土表面碳化、大部分表面粗骨料出露及施工缝结合不佳等老化病害现象,属于典型的水工混凝土老化建筑物。拟采用2cm厚丙乳砂浆进行表面修补加固,总修补面积为1850.6m2。
5结语
1.1工程简况
三峡工程泄洪深孔共有23个,布置在各坝段中部,进水门底高程90m,孔口尺寸7m×9m,设计水头85m,出口流速35m/s。根据水库调度要求,当汛期入库流量大于发电流量(约20000m3/s),即须运用深孔泄洪,因而启用频繁,,每个坝段沿水流方向分为三块,最狭长仓位为下块,仓面面积为2m×3m×41m,K宽比达13.7,高标号抗冲磨混凝土分布在孔门周边1m范围,结构体形复杂,加之由于施工周期长而无法避免在夏季高温时期浇筑,温控防裂问题十分突出。
1.2施工要求
按照即将颁布的抗冲磨混凝土规范要求,当流速V=25~35m/s,含砂率≤2kg/m3时,混凝土标号≥C40,保证率P=95%,考虑到三峡工程的重要性,设计提出部分抗冲磨混凝土标号提高到R28450#。具体要求为:
1)深孔过流面抗冲磨混凝土采用525#中热水泥,掺优质减水剂(减水率达到30%左右)拌制,视部位运用要求可分别按10%、20%控制掺入Ⅰ级优质粉煤灰。并要求具有抗冲磨性,抗冻D250,抗渗S10,最大水胶比0.35;
2)深孔孔底及孔侧下部沿高度2m范围内,采用1m厚的R28450#混凝土;
3)深孔孔侧下部沿高度2m范围以上及有压段孔顶,采用1m厚的R28400#混凝土;
4)夏季浇筑泄洪深孔抗冲磨混凝土应满足的温控条件:
混凝土最高温升:5月、9月,37℃;6月~8月,39℃~40℃
混凝土出机口温度:拌和楼全部按7℃控制(三级配按7℃考核,二级配按9℃考核)
混凝土浇筑温度:三级配,14℃~16℃二级配,16℃~18℃
1.3X404的引出
最初确定的抗冲磨混凝土配合比水泥用量为323kg/m3,混凝土内部最高温升可达53℃~55℃,显然对温控防裂极为不利。因而,抗冲磨混凝土的目标是在适应施工方案,满足混凝土设计技术指标的前提下,优化配合比设计,采用高效减水剂,尽可能降低用水量,从而使深孔抗冲磨混凝土达到高性能大坝混凝土的要求,具有较高的抗裂性、抗冲磨性和良好的工作性。经过有关研究机构的反复论证,考虑三峡工程的重要性和目前混凝土运输采用供料线、塔带机直接入仓的方式和拌和楼配置等特点,在前期大量研究成果的基础上,确定在深孔抗冲磨混凝土试验中优先选用X404高效减水剂。
X404是一种新型的第三代高效缓凝减水剂,具有高减水率、低坍落度损失、低泌水的特点,其减水率可达到30%以上。它与传统的萘系或蜜胺系减水剂不同,是完全不含甲醛的磺酸根的丙烯酸共聚高分子外加剂。它不含氯离子,不会造成钢筋的腐蚀。X404在国内大体积混凝土中未有应用先例,其性能如何还需在工程试验中得到证实。
2室内试验
2.1试验材料
(1)水泥:葛洲坝水泥厂生产的中热525#水泥。
(2)粉煤灰:选用安徽平圩优质一级粉煤灰和江苏南通合格一级粉煤灰进行对比试验
(3)骨料:采用下岸溪人工砂,采用古树岭人工碎石
(4)外加剂:减水剂采用X404,引气剂采只DH9。
2.2混凝土性能试验
混凝土性能试验参数及成果见表1和表2。
(1)强度
混凝土设计标号为R28450#,保证率95%,CV值取0.10,计算出R28450#的配制强度为53.8MPa从表2可知,在水胶比为0.30,粉煤灰掺量不大于20%的配合比强度满足要求。
(2)抗冲磨强度
抗冲磨试验在自制的旋转式水砂冲磨机上完成,用含砂率2%的水流,流速为27m/s,每冲磨30min后换水换砂为一循环,连续冲磨12个循环(6h)后测得。
表1混凝土性能试验参数表
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试验编号水胶比用水量(kg/m3)F品种F(%)S(%)减水剂引气剂掺量(/万)坍落度(cm)含气量
品种掺量
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1-10.30123/034X4041%25.24.1
1-20.30113优质1034X4041%2.57.24.9
1-30.30107优质2034X4041%35.54.7
1-40.30125合格1034X4041%44.64.8
1-50.30118合格2034X4041%46.54.6
1-60.32123/034.5X4041%26.55.3
1-70.32112优质1034.5X4041%2.55.44.6
1-80.32110优质2034.5X4041%35.84.8
1-90.32123合格1034.5X4041%36.95.1
1-100.32118合格2034.5X4041%44.64.5
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表2混凝土性能试验成果表
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抗压强度(MPa)劈拉强度(MPa)28d抗冲磨强度
试验编号
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28d抗冻28d抗渗
7d28d7d28d(h/kg/m2)
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1-147.259.52.743.771.51>D250>S11
1-242.760.82.363.091.48>D250>S11
1-340.456.32.502.911.19>D250>S11
1-446.558.22.613.601.38>D250>S11
1-543.357.42.263.351.22>D250>S11
1-639.948.82.452.891.38>D250>S11
1-737.351.62.253.091.32>D250>S11
1-834.243.42.002.581.24>D250>S11
1-935.549.62.103.081.27>D250>S11
1-1037.250.82.372.961.16>D250>S11
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不同水胶比不同粉煤灰掺量的混凝土抗冲磨强度对比见图1。
从图1可知:混凝土抗冲磨强度与粉煤灰掺量关系较明显,粉煤灰掺量增大,混凝土抗冲磨强度降低。粉煤灰掺量由0%增加到10%,抗冲磨强度降低约2%~8%;粉煤灰掺量由0%增加到20%,抗冲磨强度降低约10%~22%。
因而,从抗冲磨性能考虑,粉煤灰掺量不宜大于10%。
图1不同水胶比的混凝土抗冲磨强度~F关系曲线
(3)抗冻、抗渗性能
从表2中,各种混凝土的28d抗冻均大于D250,28d抗渗均大于S11,因而,它具有良好的抗冻和抗渗性能。
(4)干缩变形
干缩变形试验与同水胶比的掺用ZB-1A拌制的混凝土进行对比试验。各配合比的干缩变形试验成果见图2。
从干缩试验结果可看出,掺用X404拌制的混凝土(以下简称X404混凝土)的干缩变形均小于掺用ZB-1A拌制的混凝土,这是由于X404的减水率较高,掺用其拌制的混凝土,每m3混凝土可减少胶凝材料用量30kg,使混凝土干缩减少。室内试验成果表明:
(1)针对R28450#混凝土,宜选用水胶比为0.30,粉煤灰掺量不宜大于10%。
图2水胶比为0.30的混凝土干缩变形图
(2)采用X404,在优质一级粉煤灰掺量10%的情况下,单方混凝土可减少胶凝材料40kg,抑制混凝土温升约4℃,对夏季温控较为有利,对混凝土性能也有较大提高。
(3)抗冲磨混凝土宜采用优质Ⅰ级粉煤灰。
(4)R28450#混凝土推荐配合比如下:
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配合比参数每m3材料用量(kg)
设计水泥
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标号品种C/WWS(%)F(%)水水泥粉煤灰人工砂碎石X404(%)DH9
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R28450#、D250、S10/二中热525113341011333938657131612.50
0.30
107342010728671664132713.00
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3生产性试验
考虑深孔抗冲磨混凝土的施工特点及应用要求,生产性试验配合比做了如下调整:
(1)X404掺量由1%下调至0.8%;
(2)在满足抗冲磨性的前提下,适当降低DH9的掺量,现场按1/10000控制;
(3)抗冻标号由D250下调至D150。
X404混凝土的现场生产性试验采用掺X404和掺JG3的R28400#对比,在泄洪坝段进行了机口、仓面检测及仪埋内温观测,以验证室内试验成果,调整配合比和工艺参数。
3.1拌和时间
试验开始以240s为基点进行拌和,拌和好后目测拌和物均匀性。最后确定搅拌机时间按采用150s生产。
3.2机口及仓面检测
机口及仓面检测成果见表3、表4、表5。
表3
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凝结时间(h:m)混凝土用水量(kg/m3)仓面坍落度
标号坯层减水剂取样坍落度含气量温度
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品种时间(cm)(%)(℃)初凝终凝实际加水量与预定量差值
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JG39:353.62.610.0//126.4+5.46.6cm
一
X4049:506.53.09.06:378:43109.2+2.27.2cm
二JG3////////
R28400#X40412:459.04.17.0//110.8+3.8
三JG314:402.12.78.0//128.1+7.1
X40415:025.43.08.0//109.2+2.2
四JG317:452.53.510.0//128.1+7.1
X4043.03.59.0//109.2+2.2
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注:①凝结时间在室外进行,环境温度在28℃~34℃,湿度为36%~60%
②拌和用水量栏“+”为超水
表4X404混凝土拌和物坍落度落度、含气量损失试验成果表
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损失率/测值环境条件
项目初始值
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30min60min90min120min
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坍落度(cm)6.536.9/4.149.2/3.363.1/2.476.9/1.5环境温度30℃~34℃,湿度57%~60%
含气量(%)3.06.7/2.820/2.46.7/2.813.3/2.6
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表5混凝土性能检测成果表
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抗压强度(MPa)劈拉强度(MPa)极限拉伸(×10-6)
混凝土减水剂坍落度含气量
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28d抗冻
标号品种(cm)(%)3d7d28d3d7d28d7d28d
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R28400#JG33.62.628.139.051.32.072.283.0093.4102>D150
X4046.53.035.143.256.72.312.473.9793.2110>D150
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3.4混凝土内部温度观测
现场共埋设三支电阻式温度计,其中编号为T1温度计位于掺用JG3的R28400#混凝土部位,编号为T2温度计位于掺用X404的R28400#豁凝土部位,编号为T3温度计位于掺用JG3的R901300#三级配混凝土部位。
最高温峰及温峰出现时间见表6。温度变化过程线见图3。
表6混凝土最高温峰及温峰出现时间一览表
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标号极配外加剂品种最高温峰值温峰出现时间(h)
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R28400#JG346.349
R28400#X40440.340.2
R28300#JG339.3113.5
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根据现场试验可看出X404混凝土具有以下特点:
(1)流动度好,施工和易性能得到大大改善;
(2)在温度较高的情况下,X404混凝土坍落度损失及含气量损失较小,对高温季节混凝土施工有利;
(3)X404混凝土比JG3混凝土抗压和劈拉强度略高,极拉值接近。但JG3混凝土坍落度和含气量控制偏低,若坍落度和含气量相同,X404混凝土性能优于JC3混凝土;
(4)在同等条件下,X404混凝土比JG3混凝土可降低胶凝材料47kg,可使混凝土温峰值降低5℃~6℃,对防止混凝土产生温度裂缝和保持混凝土体积的稳定性较为有利。
3.3仓面浇筑
采用塔带机平浇法浇筑,手持振捣棒振捣,骨料集中有专人分散、撒匀,仓面喷雾、保温及时,模板周边二次复振一般在振捣后20min内进行。浇筑时即开始通8℃制冷水,收仓后养护情况良好。
仓面坍落度测值见表4,说明在高温条件下,X404混凝土坍落度损失较小。
X404混凝土在某些方面的特性不同于普通混凝土:
(1)当振捣停止后,混凝土就停止流动,说明X404混凝土的触变性较好,在复振情况下,混凝土有可能过振。插入式振捣器插入的间距更紧密,比普通混凝土更深入。要特别留意各坯混凝土间的界面,需要振动以预防冷缝产生,即使很少的混凝土量也是如此。
(2)X404混凝土的通水及养护在振捣结束后必须迅速实施,否则混凝土塑性开裂的几率将大大增加,这是由于X404混凝土的低泌水性造成的。
(3)X404混凝土对水很敏感,坍落度有突变现象,因而,施工中对用水量的控制要精确。
(4)X404混凝土经振捣后骨料容易下沉,表层浮有一层气泡和油脂状物质,但收仓后冲毛的混凝土表面可见粗骨料,初步分析原因为X404混凝土内摩擦力小,自流平性能好。
图3温度变化过程线
4结语
通过对X404混凝土的试验,可以得如下基本结论:减水带来的负面影响如加冰困难、坍落度突变控制等问题尚要在今后的施工中进一
(1)X404混凝土抗冲磨性能好,干缩变形小;