結構砼外觀質量控制技術

2022-09-06 14:51:03 字數 4994 閱讀 5182

結構砼外觀質量的好壞,從一定程度上講反映了乙個企業技術水平的高低。一次性施工效果好的砼,拆模後其結構外形輪廓分明、線性順滑而又不乏挺拔,砼表面平整、光潔、色澤自然、均勻一致,它能給人產生樸素、自然、美觀的視覺感受,這是砼該達到的效果。那麼如何才能澆築外觀***的砼呢?

下面就砼外觀質量作一簡單**,供參考。

(一)砼質量的模擬方程

砼是多相料組成的人造石,從根本意義上講,砼的施工,就是人工加工料的再加工,即將水泥、砂石等原材料,加工成可塑性拌和物,再將拌和物(半成品)加工成結構砼成品。其成品質量(含內在質量與外觀質量),取決於兩大因素,首先是相料品質,再則是施以兩次加工的施工質量,可用乙個直觀的模擬方程來表示:

砼施工質量=(水泥、砂、石、水等合格原材料砼拌和物)×工藝技術=(砼配比質量+攪拌質量+運送質量)+(澆鋪質量+振搗質量+養護質量)=砼拌和物材料質量+砼澆築成型質量

從上式得出:

1、砼工程結構質量是由砼施工質量作保證,而砼施工質量,取決於工藝技術含量。

2、工藝技術含量是對各質量因素相關的技術指標、工藝標準的施工有效控制和管理。

3、結構砼的成型質量直接反映了施工工藝技術、管理水平。

(二)砼質量的標本特徵――砼強度和勻密性

自從有了水灰比法則以來,總是遵循砼強度、水灰比理論來指導砼施工。隨著建設形式的發展,許多結構砼,尤其城建基礎設施、交通工程建設,不僅要求砼強度等內在質量,對外觀質量的要求也愈來愈高,若仍僅借助於砼強度、水灰比理論,已經不能完全滿足其指導施工的要求。為此,除了砼強度觀念外,尚需**砼的勻密性,而砼的勻密性對砼的外觀質量影響是至關重要的。

通常所謂砼外光內實,即表達了砼的內在質量和外觀質量,其實也是砼強度和勻密性的集中體現。內在***,砼強度高;外觀***,砼勻密性好。

以砼強度和勻密性為砼質量特徵,對砼施工質量的意義,可初步概況為:

1、砼強度和勻密性,是砼同體特徵的兩個方面,它表達者砼內在質量的一致性。

***的砼,是指強度和勻密性都較好的砼。砼內部呈均勻密實的連續分布狀態,其結構的彈模、容重等都比較一致,則砼力學效能穩定,砼彈性壓縮、收縮、徐變效能也趨穩定;如果砼有疏鬆、離析、蜂窩等不均勻、不緻密現象存在,則必導致砼強度低,故可認為,砼勻密性好,砼強度高,反之,砼強度高,必然是勻密性好。結構砼的抗壓強度,都是以砼試件的抗壓強度為代表的,但試件強度合格的結構砼,未必都是勻密性好的砼。

以某工程砼雷達波檢測為例,出現四種型別:第一種,雷達訊號影象同相軸連線,無雜波反射,判別為完整緻密性,經鑽芯取樣證實,砼內部結構均勻密實;第二類,影象同軸性較差,有部分雜波反射,屬於勻密性較差型,據芯樣觀察,為砼中骨料含量不甚均勻,砼強度較第一類略低;第三類,影象同軸基本不連續,雜波反射較多,為不均勻型,經鑿開砼檢查,砼有離析、蜂窩甚至空洞存在;第四類,影象同軸錯斷,芯樣證實,砼有疏鬆、浮漿現象。

由此可見,造成砼抗壓強度分布離散度較大的原因,是砼勻密性的差別。

2、砼強度有等級指標可以量化,而砼勻密性則不然,但可通過砼外觀質量來鑑定,因外層砼對勻密性反映最為敏感。因為砼振搗時,其流動性、保水性和混合顆粒的運動,均受到模板側限的影響,靠近模板的外層砼勻密性,比內部砼難於得到改善,在這種情況下,砼拆模後外觀***的話,一般來講,內部砼的勻密性更是好的,但外觀質量也不能完全說明內外砼勻密性的一致,往往僅是因為外層砼的勻密性較差,而引起外觀質量不良。如當模板不平整、板縫不嚴密,甚至跑模而滲水漏漿或靠模板的砼振搗離析、泌水以及砼接茬時模邊泛漿等,均可導致砼表面出現色斑、砂線、麻點,或者倒腳處殘留氣泡等常見弊病,其原因均為外層砼勻密性不良或勻密性遭到破壞所致。

如果工藝操作順序、方法得當,致力於砼內外勻密性的保持、維護或外層砼勻密性免遭破壞,則砼表面平整光潔、色澤均勻。

由此可見,對砼外觀質量的觀察評定,實際上是對砼結構勻密性的表層鑑定。

3、砼強度和勻密性,都涵蓋著砼的技術效能和工藝指標,施工時需同時滿足。舉乙個例子說明:如幫浦送砼≤30公尺,選用塌落度為11-15cm,倘若幫浦送不困難,採用塌落度9-10cm也可以,都符合不影響砼強度的和易性範圍,若在施工中,這一盤料(或這一層)砼塌落度為9cm,而另一盤料(或另一層)塌落度為15cm,塌落度如此相差6cm的砼拌和物,其砼塑性方面存在的流動性不同、稀綢不同,在澆築過程中,其砼均密程度或密實狀態差異較大,在先後接茬處的砼表面,難免出現深淺色差不同。

由此可見,砼施工中,既要注意砼強度,同時又要注意勻密性,才能滿足砼內在質量和外觀質量的要求。

(三)砼外觀質量控制原理――砼的均勻密實性

作為砼質量特性之一的砼均勻密實性,不是砼天然具備的,而是靠工藝施工出來的。均勻密實性好的砼,是各相材料顆粒,包括水泥顆粒,在砼體積內呈均勻分布、排列緊密、連續完整的勻質狀態。即大顆粒之間是小顆粒,小顆粒之間是細顆粒、微細顆粒,構成均密型的顆粒骨架,在這種顆粒骨架的基礎上,系由水泥和水而成的水泥漿,水泥漿包裹沙子成為水泥砂漿,水泥砂漿充填粗骨料縫隙,構成砼的微觀晶體結構。

因此,要獲得砼結構的均勻密實性,就在於單位砼體積中維持三個不變:水泥(砂)漿含量不變,級配骨料含量與分布不變,拌和物的整體塑性(塌落度指標)不變。如果任何方面的變化,則砼均勻性和密實性都同時發生變化,從而影響砼的強度和外觀質量。

在砼施工過程中的拌、澆、振三個主要環節上,砼拌和物中最活躍也是最難維持的成分就是水泥(砂)漿。骨料同水泥(砂)漿比較起來,骨料密度較大、流動度和擴散性較差,其顆粒運動易於穩定,而水泥(砂)漿則不然,如果攪拌不均勻,會出現灰漿團塊;塌落度相差較大,灰漿綢稀不一;自由傾落過高,灰漿骨料離散;澆築厚度不同,浮漿多少不等;振搗過量或振時過長,灰漿離析、泌水;澆鋪時過早振搗,灰漿溢位漫浮;欠振、漏振時,灰漿充填不實或未及充填等,從而出現區域性或大面積砼表面缺陷。

可見,控制砼外觀質量的基理,關鍵在於控制砼的均勻密實性,施工中,只要控制好灰漿成分、灰漿含量、灰漿分布的均勻性,基本可控制砼的外觀質量。

二、控制砼外觀質量的措施

(一)模板質量的控制

結構砼的施工,能否達到工程整體美觀的要求,首先取決於模板質量的控制。砼的平整度、光潔度、色差度都於模板質量直接相關。因此,在模板工程的設計、製作時,首先應滿足模板結構的強度和剛度,確保模板拼縫嚴密、不變形、拆卸方便;其次,要選擇好板麵材質,並使其同砼脫模劑相匹配。

(二)澆築工藝質量的控制

1、砼配比

通常選擇砼配合比的水灰比、水泥用量的原則是要符合規範限定的砼強度和耐久性的要求,對抗滲砼、大體積砼、水下灌注砼等都有專門規定,而由外觀質量要求的砼,尚無規定可循,但對砼外觀質量的控制必須從砼配合比設計開始。總的原則是:較通常情況下的砼配合比作細微調整,即維持一定數量的水泥用量,略增加砂率,稍減用水量。

(1)水泥用量

根據經驗,延長砼的模內養護期或加大水泥用量,是有利於砼表面的自然光潔度的。但施工現場模板的周轉一般是根據進度確定的,延長砼模內養護期較難做到,因此,摻加減水劑,相對增加水泥用量是較為普遍的做法。

(2)砂率

砂率除與級配、空隙率有關外,還與砂子的粗細程度(細度模數)有關。最佳含砂率是指在砂石骨料顆粒級配的規定條件下,選擇能同時滿足砼質量和工作和易性要求的砂子最佳含量:為了促使砼達到均勻密實度質量和充分改善砼拌和物和易性,使砼中細骨料含量較通常稍微增大一點。

因為砼的勻密過程是以和易性為前提的,和易性包括砼拌和物流動性、粘聚性和保水性,而這些效能還在於砼中有足夠的水泥砂漿起主要作用。當減水劑(水劑約1%,粉劑約1.5%)摻量不大的情況下,砂率較通常稍提高1-2%許,不僅砼澆搗塑性明顯改善,砼成型後粗骨料被砂漿包裹覆蓋層厚度均勻,砼表面避免出現「相料色差」。

(3)塌落度

砼拌和物是砼成型結構的原材料,而砼拌和物的成型可塑性的最終反映是塌落度。對砼外觀質量的控制,最重要的環節是砼塌落度的控制,所以,恰當控制塌落度很有必要。從現場經驗得知,對砼塌落度要麼就大(塌落度20cm上下),這時拌和物水泥含量多,砼外觀光澤較好;要麼就小(塌落度10cm左右),拌和物含水量少,易克服砼氣泡。

前者水泥用量增加很多,成本上不經濟,後者一般情況採用5-7cm、7-9cm、9-12cm、12-16cm塌落度的拌和物;但有外觀質量要求的砼,塌落度較通常一般採用的塌落度略減少1-2cm,使砼拌和物粘綢一些,振搗效果好一些,有利於砼外觀質量。為此,需將通常的非幫浦送砼的7-9cm塌落度調整為7±1cm,幫浦送砼12-16cm調整為11-14cm,施工時砼攪拌、運輸樣控制塌落度上下限,以求砼的塑性穩定。

2.砼的攪拌和運輸

砼的攪拌必須達到三個基本條件:計量準確、攪拌徹底、塌落度穩定。否則拌和物中將出現水泥(砂)漿分布不勻,易出現砼表面色差或砼振搗易離析、泌水等非勻質現象。

一般,當水泥用量達350kg/m3及以上的砼,可稱之為富水泥砼,這時,砼的攪拌時間要適當延長,如採用滾筒式攪拌機,宜延長2.5-3分鐘,強制式攪拌機宜延長1.5-2分鐘,當摻加外加劑時,攪拌時間應在延長1分鐘。

恰當的運輸工具是砼攪拌車或拖式幫浦,無條件時可採用砼料斗裝汽車運輸,且運輸距離不宜過長,但任何條件下不宜採用拖拉機運輸。

3.砼澆鋪和振搗

強調澆鋪與振搗,必須克服重視振搗、輕視澆鋪的習慣。澆鋪無序或振搗無方,都是砼產生各種不均勻性的根源。唯一的克服板縫是注意把握澆鋪與振搗的「火候」。

要求振搗要密切注視澆鋪狀況,什麼時候可以振,什麼時候不能振,以及振搗多長時間、遍數,都依據澆鋪情況而定,對砼不要早振,也不要遲振;不要欠振,也不要過振。

砼的澆振方法:

(1)分段分層、限時接茬

混凝土的澆築,無論是從一端開始向另一端,或是從中間開始向兩端對稱,呈斜面層次、全斷面推進的澆築,還是從下向上一層層的、呈水平層次的澆築方法,都必須分段、分層地進行澆築作業。

一般確定分段長度的原則:

a. 在砼拌和物未初凝的可塑時間內,完成砼的分層接茬和分段接茬,同時砼的攪拌、運輸能力供料及時;

b. 根據砼澆築時的氣溫條件,防止砼澆築面上水分揮發過多造成接茬不良。

澆築分層:是指砼澆築過程中,按斷面自下而上分次進行的砼澆鋪厚度,一般40-50cm一層為宜(約為振搗棒作用半徑的1.25倍),每層厚度應基本一致,結構模板有陰角倒坡時,砼鋪至內側倒坡下5cm,把坡頂留出,便於排除氣泡。

砼分段、分層的後段與前段或上下層之間的澆築(接茬)間隔時間,在常溫下,限為2個半小時為宜。雖然水泥初凝時間不早於45min,終凝時間不遲於10小時,但砼拌和物(不摻緩凝劑)的始凝時間一般為4小時左右,因為當水泥初凝時砼失去塑性,終凝時砼產生強度,如果比始凝時間少1小時的時間內拌和物接茬,振搗時透入下層砼5-10cm振搗,砼表面不會留下接茬痕跡。如果超過3個小時或4個小時,此時砼已接近初凝,砼中水泥(砂)漿的塑性差異過大,振搗時難於分布均勻,結果形成色差帶或冷縫式色差。

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