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论影响新拌混凝土工作性的因素与改善措施

2013-08-22 10:18:16   来源:基础建设网   评论:0

  
  摘要:公路桥涵等构筑物工程质量的好坏,混凝土起决定性作用。因此,加强对混凝土质量的控制是施工过程中最主要的部分。新拌混凝土的工作性是混凝土质量控制的一项重要的技术性质,它对混凝土的质量起决定性作用,分析了影响混凝土工作性的主要因素,提出改善措施。
 
  关键词:新拌混凝土;影响因素;改善措施
  
  水泥混凝土在尚未凝结硬化以前,称为水泥混凝土拌合物,新拌混凝土的工艺性质,称之为工作性(或和易性)。新拌混凝土的工作性,也称和易性,是混凝土拌合物易于施工操作(拌和、运输、浇筑、振捣)且成型后质量均匀密实的性能。实际上,混凝土拌合物的和易性是一项综合技术性质,包括流动性、黏聚性和保水性三个方面。流动性是混凝土拌合物在自重或机械振捣作用下,能产生流动,并填满模板的性能。黏聚性是混凝土拌合物在施工过程中其组成材料之间有一定的黏聚力,不致产生分层和离析的现象。保水性是保证混凝土在施工过程中,具有一定的保水能力,不致产生严重的泌水现象。可见新拌混凝土质量的好坏,取决于混凝土的流动性、黏聚性、保水性,因此,施工要保证这三个方面符合规范和设计要求。
  
   一、工程施工中存在的问题  
  
  在桥梁施工当中我们经常可以看到或参与一些混凝土浇筑作业,如隐蔽工程(钻孔灌注桩)、桩间系梁(承台)、墩柱、盖梁以及梁体混凝土作业,其通常选用现浇法施工,在施工当中,无论是采用哪一种浇筑工艺,都必须保证新拌混凝土的工作性。然而我们经常发现一些问题,如新拌混凝土浇筑时,混凝土出现流动性较大或较小的问题。当流动性较大时,施工人员采取在返场或在监督人员不注意的情况下直接进行浇筑;然而流动性较小时,施工人员采取在混凝土运输车搅拌罐里面加水的措施,然后以搅拌罐转动的方式完成搅拌作业,他们增大混凝土流动性的目的在于便于振捣或浇筑。对于这种情况我们应及时制止,因为他们的做法严重影响了混凝土的工作行,往往会造成混凝土分层、泌水,甚至发生离析现象。从而造成工程经济损失或出现工程质量问题。尤其要注意一些隐蔽工程的混凝土浇筑工作,更应严格控制其新拌混凝土工作性。
  
  二、新拌混凝土工作性的主要影响因素
  
   1、水灰比的影响。在固定的用水量的条件下,水灰比小(水泥用量多)时,会使水泥浆变稠,拌合物流动性较小;若加大水灰比(减小水泥用量),可使水泥浆变稀,流动性增大,但会使拌合物流浆、离析,影响混凝土的强度。因此,应合理的选择水灰比。
  
   2、外加剂。在混凝土拌合物中加入某些外加剂,可在不增加用水量和水泥用量的情况下,有效的改善混凝土拌合物的工作行。
  
  3、单位用水量。实践证明,对塌落度影响最大的因素还是单位用水量。增加用水量,流动性增大,但硬化后混凝土会产生较大的孔隙,从而降低了混凝土的强度和耐久性。另外用水量过多,会使新拌混凝土产生分层、泌水现象,反而降低工作性。因此,在保证混凝土强度和耐久性的条件下,应根据混凝土流动性来确定单位用水量。
  
   4、砂率。砂率反应了粗细集料的相对比例,它允许混凝土骨料的空隙和总面积。当水泥浆用量一定时,砂率过大,则集料的总表面积增大,包裹砂子的水泥浆层变薄,砂粒间的摩擦阻力加大,拌合物的流动性减小;砂率过小,虽然表面积减小,但由于砂浆量不足,水泥浆除填充石子空隙外,包裹在石子表面的水泥砂浆层变薄,拌合物的流动性变小,同时由于砂量不足,也宜导致离析、泌水等现象,影响工作性。因此,砂率有一个合理值。在水泥浆用量一定时,能使新拌混凝土获得最大的流动性,又不离析、不泌水时的砂率,即合理砂率。
  
  5、水泥的品种和集料的性质。水泥品种不同,达到标准时的用水量不同,在其他条件相同的情况下,标准稠度用水量最小的水泥,其混凝土拌合物的流动性较大。通常普通水泥的混凝土拌合物比矿渣水泥和火山灰水泥的工作性好。矿渣水泥拌合物的流动性虽大,但黏聚性差,宜泌水、离析。火山灰水泥流动性小,但黏聚性最好。在相同用水量的条件下,集料表面光滑、形状较圆、少棱角的卵石,所拌制的混合料流动性大,但强度较表面粗糙、有棱角的碎石低。
  
   6、水泥浆的数量。混凝土拌合物中的水泥浆,除了填充集料间的空隙外,包裹在集料表面并略有富余,使拌合物有一定的流动性。在水灰比一定的条件下,水泥浆越多,流动性越大,但如水泥浆过多,集料则相对减少,将出现流浆现象,拌合物的稳定性较差,不仅浪费
  
  水泥,而且会使拌合物的强度和耐久性降低;若水泥浆用量过少,则无法很好的包裹集料表面及填充其空隙,拌合物宜产生崩塌现象,失去稳定性,因此,拌合物中的水泥浆数量应满足流动性为宜。
  
  7、温度与搅拌时间。温度越高,混凝土拌合物的水分蒸发越快,流动性越小,温度升高10℃,塌落度大约减小20mm -- 40mm,夏季施工时必须注意这一点。另外搅拌时间长短,也会影响混凝土拌合物的工作性,若搅拌时间不足,拌合物的工作行就越差,质量也不均匀。所以规范规定最小搅拌时间为1-3min。
  
  三、改善新拌混凝土工作性的主要措施
  
   1、调节混凝土的组成。在保证混凝土强度、耐久性和经济性的前提下,适当调整混凝土配合比以提高工作性。
  
   2、参加各种外加剂,使混凝土拌合物的工作性符合不同的使用要求。
  
   3、提高振捣机械的效能。由于振捣效能的提高,可降低施工条
件对混凝土拌合物的要求。
  
  四、结语
  
    新拌混凝土工作行的影响因素综合为两大块,第一,人为因素,包括材料的选用、配比的准确性以及施工的规范。第二,自然因素,包括温度、降雨等。针对于以上两大因素,我们可采取以下措施,针对于自然因素我们尽量避开降雨,还有可以通过外加剂来改善混凝土的工作性。而人为因素,我们只有通过加强对拌合站(楼)内操作人员、施工人员和监理人员的技能培训,可通过非工作时间,进行专业培训,使他们增强理论知识和技能水平,从而在施工过程中有效的处理新拌混凝土工作性的问题,我们只有一批精干的施工和技术人员,才能使工程最优。

        作者:湖北经天路桥有限公司 王艾丽

  
  参考文献:
  
   [1]张美珍:公路工程检测技术:第2版[M]。北京:人民交通出版社,2005:7. 
  
   [2]交通部中华人民共和国行业标准《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)[S]。北京:人民交通出版社,1985. 
  
   [3]袁捷道路建筑材料[M]。成都:西南交通大学出版社,2005.
  
   [4]中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)[S].北京:人民交通出版社,2000

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