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關(guān)鍵詞:混凝土:材料結(jié)構(gòu):檢驗(yàn)
中圖分類號(hào): TV331 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
混凝土材料在我國(guó)建筑中被廣泛應(yīng)用,其質(zhì)量問(wèn)題也引起廣泛的重視。混凝土的質(zhì)量主要體現(xiàn)在其強(qiáng)度、變形以及耐久性等地方,其檢驗(yàn)一般熱力學(xué)方面為基準(zhǔn),其中熱膨脹系數(shù)是主要的直接和間接的影響混凝土結(jié)構(gòu)安全性能和耐久性能。
1.混凝土材料檢驗(yàn)的背景及意義
混凝土作為我國(guó)各類建筑工程的主要材料之一,受到各種因素作用。如:各種復(fù)雜地理、溫度、荷載、鹽堿等環(huán)境因素。混凝土由漿體、粗細(xì)集料、細(xì)孔等材料構(gòu)成,其種類因建筑需要而不同,如鋼筋混凝土、水泥混凝土等。混凝土材料是一種復(fù)合材料,其不同組分的熱變形特征也不相同,此時(shí),溫度是影響混凝土的最大因素。溫度影響一般分為兩方面,氣候溫差及高溫過(guò)程。氣候溫差主要是季節(jié)更替和天氣因素造成的,高溫過(guò)程是建筑物受到火災(zāi)或爆炸等高溫環(huán)境。當(dāng)材料溫度發(fā)生變化時(shí),其材料成分也發(fā)生不同熱變形,導(dǎo)致組分熱應(yīng)變,由于固相組成之間的熱膨脹性能有所不同而發(fā)生擠壓或拉伸現(xiàn)象。而且,如果材料由于硬化齡期增加或者與外界組分的反應(yīng)引起化學(xué)成分和孔隙結(jié)構(gòu)改變,就會(huì)進(jìn)一步改變其組成及其熱變形性質(zhì), 改變了混凝土結(jié)構(gòu)溫度條件下的服役性能。此外,混凝土在低溫時(shí),水泥漿體結(jié)構(gòu)具有凍脹特性,在溫度低于零度時(shí),漿體中的水分變?yōu)榻Y(jié)冰水和過(guò)冷水,泥漿發(fā)生凍結(jié)而出現(xiàn)體積膨脹壓力及滲透壓力。過(guò)熱和過(guò)冷的溫度差異考驗(yàn)著混凝土的結(jié)構(gòu)質(zhì)量,熱度差異導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)熱脹冷縮的現(xiàn)象,混凝土材料因此易產(chǎn)生裂隙。我國(guó)建筑中使用的大體積混凝土及超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)混凝土在廣泛應(yīng)用過(guò)程中常因混凝土水化硬化過(guò)程放熱量大,容易聚集而導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升,加之混凝土水化放熱及周?chē)h(huán)境輻射等因素加大了輻射熱量使其內(nèi)部溫度更高,更易造成開(kāi)裂退化現(xiàn)象,影響混凝土材料的耐久性。所以,對(duì)混凝土材料進(jìn)行熱力學(xué)檢驗(yàn)意義重大,是保障建筑物安全與質(zhì)量的前提和基礎(chǔ)。
2.混凝土材料的檢驗(yàn)
2.1混凝土的熱變形性質(zhì)檢驗(yàn)
物質(zhì)的長(zhǎng)度或體積隨溫度的升高而變大稱之為熱膨脹,物體體積隨溫度升高而變大,隨溫度降低而減小稱之為熱脹冷縮。混凝土的熱變形檢驗(yàn)主要是檢驗(yàn)其熱脹冷縮的性質(zhì),其熱脹冷縮的性質(zhì)又受熱膨脹系數(shù)影響。混凝土作為一種復(fù)合材料,其熱膨脹系數(shù)受很多因素影響。如硬化水泥漿體、孔隙大小及含水量、材料成分等。混凝土材料中硬化水泥漿體的熱膨脹性能主要受其漿體中水含量、固相成分、孔隙率的多少影響,其中漿體中的氫氧化鈣的熱膨脹系數(shù)最大,致密的結(jié)構(gòu)物質(zhì)熱膨脹系數(shù)大,所以,混凝土材料中氫氧化鈣的含量越大、孔隙率越小,其熱膨脹系數(shù)越大。當(dāng)混凝土材料熱膨脹系數(shù)增加到一定值時(shí),其將漿體內(nèi)的自由水與吸附水隨溫度升到而流失,內(nèi)部化學(xué)結(jié)合水不能得到排除,自由水在漿體內(nèi)來(lái)回進(jìn)出,繼而產(chǎn)生濕熱膨脹。混凝土空隙中的水分和凝膠孔中的水分受熱膨脹后,體積急劇變大,引起的濕脹壓力可使混凝土表面及內(nèi)部出現(xiàn)裂隙。混凝土熱變形檢驗(yàn)主要是混凝土熱膨脹系數(shù)測(cè)量,是對(duì)其耐久性的檢驗(yàn)。
目前,檢驗(yàn)混凝土熱變形檢驗(yàn)的方法很多,清華大學(xué)建材研究所開(kāi)發(fā)的溫度一應(yīng)力實(shí)驗(yàn)機(jī)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)研發(fā)的靜水力學(xué)稱重法能測(cè)量混凝土材料的熱膨脹系數(shù),靜水力學(xué)稱重法主要是通過(guò)測(cè)量試件在水中的浮力變化大小來(lái)計(jì)算其體積變化大小。中國(guó)建材研究院設(shè)計(jì)出在高溫條件下對(duì)混凝土材料的熱膨脹性能測(cè)定的方法。實(shí)際工程中混凝土的熱穩(wěn)定性非常重要,所以其熱膨脹系數(shù)的測(cè)定也應(yīng)更加精準(zhǔn)。
2.2混凝土的熱敏感性檢驗(yàn)
混凝土的宏觀性雖然可以看成一個(gè)完整的體系,但其各個(gè)成分相之間的性質(zhì)存在較大差異,直接影響混凝土材料的熱敏感性。熱敏感性指混凝土材料的熱膨脹系數(shù)對(duì)溫度變化的敏感程度。混凝土中的水泥凝膠、氫氧化鈣晶體、未水化的水泥、孔隙等結(jié)構(gòu)的常溫線性膨脹系數(shù)存在較大差異,熱敏感性能也存在較大差異。熱敏感性與熱膨脹系數(shù)聯(lián)系緊密,熱敏感性越小,其熱膨脹系數(shù)就越小。所以,在檢驗(yàn)混凝土材料的熱敏感性時(shí)可通過(guò)調(diào)控減小其熱敏感性的組分,達(dá)到改善混凝土結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定性的目的。東南大學(xué)研發(fā)的通過(guò)電加熱控制溫度直接測(cè)試不同溫度下試件的長(zhǎng)度變形大小,在經(jīng)過(guò)計(jì)算公式直接測(cè)混凝土的熱膨脹系數(shù),利用相關(guān)關(guān)系體現(xiàn)出混凝土的熱敏感性。熱敏感性的檢驗(yàn)對(duì)混凝土材料的熱力學(xué)檢測(cè)具有重要意義。
2.3混凝土的熱不相容性檢驗(yàn)
混凝土的熱不相容性是指當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí),混凝土結(jié)構(gòu)及性能會(huì)隨著其體積的變化而改變,在反復(fù)變化的過(guò)程中,組成相界面區(qū)域會(huì)產(chǎn)生熱疲勞損傷,在此狀態(tài)下混凝土各成分之間的溫度協(xié)調(diào)性。由于我國(guó)地大物博,各地環(huán)境存在明顯差異,例如新疆、內(nèi)蒙等地區(qū),環(huán)境干燥、濕度較大且溫度變化幅度很大。這些地區(qū)建筑使用的混凝土就常因氣候問(wèn)題出現(xiàn)開(kāi)裂的現(xiàn)象。一些專家對(duì)混凝土界面過(guò)渡區(qū)展開(kāi)了深入研究,指出其結(jié)構(gòu)和硬化水泥漿體之間區(qū)別較大,并認(rèn)為界面過(guò)渡區(qū)是混凝土中組成最薄弱的區(qū)域。當(dāng)環(huán)境溫度出現(xiàn)較大變化時(shí),造成混凝土內(nèi)部由于溫度梯度而產(chǎn)生熱應(yīng)力,以及各相間由于熱作用變形而產(chǎn)生的擠壓應(yīng)力。混凝土界面過(guò)渡區(qū)在溫度反復(fù)波動(dòng)時(shí)的應(yīng)力作用下容易出現(xiàn)損傷,其中的材料因熱膨脹系數(shù)不同而使界面處產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)和錯(cuò)位的趨勢(shì), 多次熱循環(huán)后混凝土的性能產(chǎn)生顯著下降。
檢驗(yàn)混凝土熱不相容性使用最多的方法是紅外熱成像技術(shù)。紅外熱成像技術(shù)是近幾年快速發(fā)展起來(lái)的結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)和監(jiān)測(cè)技術(shù)。其原理是利用一切物體都能輻射紅外線的特點(diǎn),應(yīng)用測(cè)儀測(cè)定目標(biāo)和背景之間的紅外線差異制作出紅外圖像,也就是物體表面溫度分布圖像,利用熱傳導(dǎo)在物體內(nèi)部的差異,進(jìn)而判斷物體內(nèi)部是否存在缺陷。紅外熱像法和數(shù)字圖像相關(guān)法可針對(duì)混凝土材料在準(zhǔn)靜態(tài)荷載下的力學(xué)行為進(jìn)行檢測(cè)。紅外熱成像能清晰地顯示混凝土材料試件由凍結(jié)到解凍損傷過(guò)程中造成的微裂紋狀態(tài)下的熱彈性禍合以及熱耗散。在檢測(cè)混凝土的熱不相容性時(shí),是利用紅外熱成像對(duì)混凝土在疲勞或損傷過(guò)程中的熱紅外輻射征的研究,分析混凝土在疲勞、損傷、破裂和破壞等過(guò)程中伴隨的熱現(xiàn)象,監(jiān)測(cè)損傷和破壞過(guò)程中微裂紋從出現(xiàn)到逐漸增長(zhǎng)發(fā)育的整個(gè)過(guò)程,判斷混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷存在的具置,從而進(jìn)行疲勞強(qiáng)度評(píng)價(jià)等。紅外熱成像技術(shù)應(yīng)用廣泛,具有方便快速,大面積掃測(cè),直觀等優(yōu)點(diǎn)。此外,紅外熱像法還能進(jìn)行混凝土溫度場(chǎng)的模擬,利用紅外熱成像測(cè)定特定溫度條件下混凝土表面和內(nèi)部的邊界的狀況,達(dá)到模擬實(shí)際環(huán)境中混凝土溫度場(chǎng)內(nèi)變化的過(guò)程,繼而應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)分析方法找出混凝土結(jié)構(gòu)中存在的缺陷。
結(jié)語(yǔ):
隨著建筑工程的不斷發(fā)展,其安全問(wèn)題逐漸被重視起來(lái)。混凝土材料的檢驗(yàn)是建筑工程安全保障的重要部分,得到建筑企業(yè)和監(jiān)理部門(mén)的廣泛重視,隨著新興科技手段的運(yùn)用,混凝土材料的檢驗(yàn)必將更加規(guī)范和嚴(yán)格。
參考文獻(xiàn):
[1]歐建廣,鄧四東,陳遠(yuǎn)方,等.寒冷地區(qū)高溫干燥條件下混凝土面板裂縫控制閉.水力發(fā)電,2003,29(8):42礴4.
關(guān)鍵詞:泡沫 混凝土 保溫材料
一、引言
隨著建筑物向高層、大跨度方向發(fā)展,建筑物的自重也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。由于具備質(zhì)輕、隔熱、耐火、抗凍性好等特點(diǎn),發(fā)泡混凝土及其制品具有廣闊的應(yīng)用前景,發(fā)泡混凝土砌塊、發(fā)泡混凝土輕質(zhì)墻板等已經(jīng)應(yīng)用于建筑節(jié)能墻體材料中。
泡沫混凝土是由發(fā)泡劑,穩(wěn)定劑與水泥、粉煤灰、石膏等主要材料混合均勻后澆注,發(fā)泡、硬化而成的,內(nèi)部有大量封閉氣泡的“密孔”輕質(zhì)建筑材料。發(fā)泡劑是生產(chǎn)泡沫混凝土的一個(gè)關(guān)鍵因素,它的性能直接覺(jué)定著泡沫混凝土的性能。能產(chǎn)生泡沫的物質(zhì)很多,但并非所有能產(chǎn)生泡沫的物質(zhì)都能作為發(fā)泡劑用于泡沫混凝土的生產(chǎn)。只有在泡沫漿料混合時(shí),薄膜不致破壞,具有足夠穩(wěn)定性,對(duì)凝膠材料的凝結(jié)和硬化沒(méi)有害影響的發(fā)泡劑,才能用來(lái)生產(chǎn)泡沫混凝土。目前我國(guó)的泡沫混凝土發(fā)泡劑的功能少、產(chǎn)量低,所產(chǎn)生的氣泡穩(wěn)定性、均勻性、分散性都不理想,與水泥結(jié)合性也不好。通常產(chǎn)生氣泡而制成泡沫制品的過(guò)程有兩種,即物理發(fā)泡和化學(xué)發(fā)泡。物理發(fā)泡只由發(fā)泡劑在機(jī)械攪拌下產(chǎn)生大量氣泡活用壓縮空氣的方法形成氣泡分散于漿料中;而化學(xué)發(fā)泡是發(fā)泡劑在漿料中發(fā)生化學(xué)反應(yīng),放出氣體而形成細(xì)小氣泡。化學(xué)發(fā)泡中的發(fā)泡劑又可分為金屬和非金屬兩大類,金屬發(fā)泡劑有鋅粉,鋁粉等,非金屬發(fā)泡劑有碳酸鈣、碳酸氫銨等。有些無(wú)機(jī)發(fā)泡劑產(chǎn)生氣泡的速率較快,泡沫穩(wěn)定、均勻且分散性好,非常適和作為發(fā)泡劑。
本文采用雙氧水(27.5%)與硬脂酸鈣,分別作為發(fā)泡混凝土的發(fā)泡劑和穩(wěn)定劑,制備了一種發(fā)泡混凝土材料。
二、實(shí)驗(yàn)材料、藥品及儀器
2.1 材料
水泥、粉煤灰、石膏、抗裂纖維、自來(lái)水
2.2 藥品
30%H2O2溶液、明膠、硬質(zhì)酸鈣(穩(wěn)定劑)、十二烷基苯磺酸鈉(減水劑)、氯化鈉(促凝劑)
2.3 儀器
電子天平、烘箱、攪拌器、量筒、模具。
2.4 原材料的作用
(1)用粉煤灰取代部分快硬硫鋁酸鹽水泥,對(duì)發(fā)泡混凝土的后期強(qiáng)度和耐久性都有所幫助;
(2)硬脂酸鈣可以增大漿體的黏度,使泡沫致密、穩(wěn)定;
(3)促凝劑可以使水泥水化誘導(dǎo)期消失,水泥加水后直接進(jìn)入水化加速期,從而與雙氧水的發(fā)泡時(shí)間相一致;
(4)減水劑可降低水灰比,提高材料強(qiáng)度,降低吸水率。
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
3.1 漿料的制備
按一定比例稱取一定量的粉煤灰、石膏、水泥并混合均勻,然后加水?dāng)嚢柚粱旌衔锍蓾{狀。
3.2 發(fā)泡劑的制備
將稀釋好的H2O2溶液與明膠水,十二烷基苯磺酸鈉、硬質(zhì)酸鈣按一定比例進(jìn)行復(fù)配,然后加入適量氯化鈉。
3.3 泡沫混凝土的制備
將上述發(fā)泡劑溶液適量加入到漿料中,攪拌均勻,然后注入模具中待其在50℃環(huán)境下養(yǎng)護(hù)6h后脫模。
四、結(jié)果與討論
泡沫混凝土與普通混凝土在組成材料上的最大據(jù)別在于:泡沫混凝土中沒(méi)有普通混凝土中使用的粗集料,同時(shí)含有大量氣泡。因此,與普通混凝土相比,無(wú)論是新拌泡沫混凝土漿體,還是硬化后的泡沫混凝土,都表現(xiàn)出許多特殊性能。同時(shí)泡沫混凝土作為保溫材料與普通材料相比也有許多特殊性能。
4.1 環(huán)保、無(wú)毒無(wú)害
發(fā)泡混凝土所需原材料主要為水泥和發(fā)泡劑
4.2 輕質(zhì)
泡沫混凝土的密度較小,密度等級(jí)一般為300-1800kg/m3,常用泡沫混凝土的密度等級(jí)為300-1200 kg/m3,,密度為 160 kg/m3的超輕泡沫混凝土也在建筑工程中獲得了應(yīng)用。由于泡沫混凝土的密度小,在建筑物的內(nèi)外墻體、層面、樓面、立柱等建筑結(jié)構(gòu)中采用該種材料,一般可使建筑物自重降低25%左右,有些可達(dá)結(jié)構(gòu)物總重的30%-40%。而且,對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件而言,如采用泡沫混凝土代替普通混凝土,可提高構(gòu)件的承截能力。因此,在建筑工程中采用泡沫混凝土具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
4.3 保溫隔熱
由于泡沫混凝土中含有大量封閉的細(xì)小孔隙,因此具有良好的熱工性能,即良好的保溫隔熱性能,這是普通混凝土所不具備的。通常密度等級(jí)在300-1200 kg/m3范圍的泡沫混凝土,導(dǎo)熱系數(shù)在0.08-0.3w/(m?K)之間,熱阻約為普通混凝土的10-20倍。采用泡沫混凝土作為建筑物墻體及屋面材料,具有良好的節(jié)能效果。
4.4 隔音耐火
泡沫混凝土屬多孔材料,因此它也是一種良好的隔音材料,在建筑 物的樓層和高速公路的隔音板、地下建筑物的頂層等可采用該材料作為隔音層。泡沫混凝土是無(wú)機(jī)材料,不會(huì)燃燒,從而具有良好的耐火性,在建筑物上使用,可提高建筑物的防火性能。整體性能好可現(xiàn)場(chǎng)澆注施工,與主體工程結(jié)合緊密。
4.5 低彈減震
泡沫混凝土的多孔性使其具有低的彈性模量,從而使其對(duì)沖擊載荷具有良好的吸收和分散作用。
4.6 防水性能強(qiáng)
現(xiàn)澆泡沫混凝土吸水率較低,相對(duì)獨(dú)立的封閉氣泡
及良好的整體性,使其具有一定的防水性能。耐久性能好與主體工程壽命相同。
五、結(jié)語(yǔ)
我國(guó)正在大力推行節(jié)能政策,泡沫混凝土以其良好的性能,具有廣闊的應(yīng)用前景。從現(xiàn)階段的生產(chǎn)和應(yīng)用來(lái)看,研制高效發(fā)泡劑尋求替代原料、利用工業(yè)廢料、優(yōu)化工藝流程是急需解決的問(wèn)題,進(jìn)一步在理論實(shí)踐中解決好這些問(wèn)題,對(duì)泡沫混凝土的發(fā)展及應(yīng)用具有重要意義。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】混凝土施工;材料要求;操作工藝
商品混凝土是由水泥、骨料、水及外加劑和摻和料等組分按比例,集中于混凝土攪拌站經(jīng)計(jì)量,并采用運(yùn)輸車(chē)在規(guī)定時(shí)間運(yùn)至使用地點(diǎn)的混凝土拌和物,即預(yù)拌混凝土。建筑施工中采用預(yù)拌混凝土對(duì)建筑工業(yè)化、提高建筑工程質(zhì)量、節(jié)約材料、改善施工環(huán)境都非常有利。
1、材料要求
1.1、混凝土拌和物原材料質(zhì)量一定符合國(guó)家規(guī)范、規(guī)程、材料標(biāo)準(zhǔn)及工程施工技術(shù)合同要求,要有出廠質(zhì)量證明文件及攪拌站復(fù)試報(bào)告單,并要按工程要求進(jìn)行混凝土中氯化物、堿含量及主體材料揮發(fā)性有機(jī)化合物含量控制。
(1)適合用32.5及以上的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥;(2)適合用粗砂或中砂,含泥量要小于3%,泥塊含量要小于1%。通過(guò)0.300mm篩孔的砂,要大于15%。(3)適合用碎石或卵石,含泥量要小于1%,泥塊含量小于0.5%;(4)用于結(jié)構(gòu)工程時(shí),要使用Ⅱ級(jí)及以上粉煤灰。(5)外加劑:使用滿足工程技術(shù)合同要求的外加劑,其摻量要經(jīng)試驗(yàn)確定。
1.2、經(jīng)攪拌站復(fù)試的混凝土拌和物原材料要進(jìn)行質(zhì)量狀態(tài)標(biāo)識(shí),合格的原材料才能使用。
1.3、袋裝水泥進(jìn)場(chǎng),應(yīng)驗(yàn)明生產(chǎn)廠家、牌號(hào)、品種、級(jí)別、進(jìn)場(chǎng)批量、出廠時(shí)間、試驗(yàn)合格與否,分別整齊定量堆放,按垛掛牌,不可混垛。每批應(yīng)抽查5%以上,避免重量誤差超標(biāo)。
1.4、散裝水泥進(jìn)場(chǎng),要按品種、強(qiáng)度等級(jí)送入指定筒倉(cāng),不可混倉(cāng)。水泥筒倉(cāng)要有明顯標(biāo)志,標(biāo)明水泥品種、強(qiáng)度等級(jí)等。每個(gè)攪拌站至少有兩個(gè)筒倉(cāng),輪流進(jìn)料,保證輪流用完后徹底清倉(cāng)再進(jìn)水泥。
1.5、砂、石要堆放在硬底場(chǎng)地,并有向后的排水坡度,方便測(cè)砂、石含水率時(shí)上下基本一致。砂石間要有擋墻,分品種、規(guī)格隔開(kāi)堆放,不可混料或混入雜質(zhì),料場(chǎng)裝載機(jī)輪、斗,每天要清洗干凈。每次裝砂、石入斗應(yīng)避免斗內(nèi)混淆。裝載機(jī)要確保不漏油。
1.6、粉煤灰筒倉(cāng)要設(shè)明顯標(biāo)志,不可與水泥混倉(cāng)。粉煤灰在儲(chǔ)存和運(yùn)輸中不可受潮。
2、操作工藝
2.1、攪拌(試塊留置)
(1)混凝土攪拌操作人員開(kāi)盤(pán)前,要按本日配合比和任務(wù)單,檢查原材料的品種、規(guī)格、數(shù)量及設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況,并做好記錄。
(2)攪拌要實(shí)行配合比掛牌制,按工程名稱、部位注明每盤(pán)材料配料重量。
(3)試驗(yàn)人員在每日班前測(cè)定砂、石含水率,按砂石含水率隨時(shí)調(diào)整每盤(pán)砂石及加水量,做好調(diào)整記錄。
(4)攪拌樓操作人員要嚴(yán)格按配合比計(jì)量,投料順序是:先倒砂石,再裝水泥,攪拌均勻,再加水?dāng)嚢琛?shí)踐表明,這種做法混凝土強(qiáng)度可提高15%以上。粉煤灰應(yīng)與水泥同步加入,外加劑應(yīng)滯后于水泥。外加劑的配置應(yīng)用小臺(tái)秤提前1d稱好,并裝入塑料袋,并做抽查和投放,要指定專人負(fù)責(zé)配置和投放。材料的計(jì)量允許偏差要符合表1規(guī)定。
表1 混凝土原材料每盤(pán)稱量的允許偏差
名稱 水泥 粗細(xì)骨料 水 外加劑溶液 摻和料
允許偏差 ±2% ±3% ±2% ±2% ±2%
(5)混凝土的攪拌時(shí)間應(yīng)按規(guī)定執(zhí)行,經(jīng)試驗(yàn)調(diào)整確定。攪拌時(shí)間與攪拌機(jī)類型、坍落度大小、斗容量大小相關(guān)。摻入外加劑或摻和料時(shí)攪拌時(shí)間要延長(zhǎng)20~30s。
(6)攪拌操作人員要隨時(shí)觀察攪拌設(shè)備的工作狀況和坍落度的變化,坍落度要滿足澆筑地點(diǎn)要求。出現(xiàn)不正常要及時(shí)向主管負(fù)責(zé)人或主管部門(mén)反映,不可隨意更改配合比。
2.2、運(yùn)輸
(1)預(yù)先確定混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)的行駛路線及混凝土運(yùn)輸時(shí)間,以確保混凝土的連續(xù)供應(yīng)。
(2)攪拌運(yùn)輸車(chē)裝運(yùn)混凝土?xí)r,筒體內(nèi)不可有積水。
(3)混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)在運(yùn)輸途中,拌筒要保持正常的慢速轉(zhuǎn)動(dòng)。
(4)混凝土運(yùn)輸、澆筑及間歇的全部時(shí)間不可超過(guò)混凝土的初凝時(shí)間。
(5)在冬期施工混凝土工程運(yùn)輸過(guò)程中,運(yùn)輸設(shè)備應(yīng)有保溫、防風(fēng)雪措施;在夏季施工的混凝土工程,運(yùn)輸過(guò)程中,運(yùn)輸設(shè)備要有降溫、防雨設(shè)施。
2.3、混凝土運(yùn)至澆筑地點(diǎn)后,要在交貨地點(diǎn)測(cè)定混凝土坍落度,其檢測(cè)結(jié)果超過(guò)表2時(shí),不可在工程中使用。
坍落度 允許偏差
≤40 ±10
50~90 ±20
≥100 ±30
表2 混凝土坍落度允許偏差
2.4、澆筑(試塊留置)
(1)大體積混凝土工程、混凝土冬期施工工程及有特殊入模溫度要求的混凝土工程,應(yīng)進(jìn)行熱工計(jì)算,保證混凝土到場(chǎng)溫度和入模溫度適宜。
關(guān)鍵詞:山砂混凝土 配制技術(shù) 材料控制
中圖分類號(hào):TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2013)03(c)-0-02
貴州由于地質(zhì)原因,潔凈、級(jí)配佳的河砂匱乏,拌制混凝土主要采用山砂。山砂是由除土開(kāi)采的碳酸鹽類巖石經(jīng)機(jī)械破碎篩分而成公稱粒徑小于5 mm的顆粒。作為地方特色材料山砂廣泛應(yīng)用于貴州土木工程建設(shè)中,其拌制的高性能混凝土技術(shù)日益成熟,但在實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)一些試驗(yàn)室存在未嚴(yán)格遵守試驗(yàn)規(guī)程,配合比設(shè)計(jì)方案不經(jīng)濟(jì),混凝土強(qiáng)度達(dá)不到要求,混凝土易泌水、干縮裂縫多,耐久性差等問(wèn)題。針對(duì)以上問(wèn)題,筆者認(rèn)為加強(qiáng)山砂混凝土材料控制和配制技術(shù)至關(guān)重要。
1 原材料質(zhì)量是山砂混凝土配制技術(shù)的物質(zhì)保證
1.1 膠凝材料
(1)水泥。水泥是山砂混凝土的膠凝材料,也是活性激發(fā)劑,其品種、質(zhì)量和摻量直接影響混凝土的工作性、強(qiáng)度、耐久性和經(jīng)濟(jì)性。水泥愈細(xì),比表面積愈大,需水量愈多,水化反應(yīng)愈充分,早期強(qiáng)度愈大,但水泥太細(xì)或水泥摻量過(guò)多,會(huì)導(dǎo)致水化熱過(guò)大,而在混凝土內(nèi)部形成裂縫,降低混凝土強(qiáng)度和耐久性。水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量少,能降低混凝土的水灰比提高混凝土的強(qiáng)度。水泥的細(xì)度、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、比表面積、安定性、凝結(jié)時(shí)間等應(yīng)滿足GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》要求。高強(qiáng)混凝土宜優(yōu)先選用旋窯生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的強(qiáng)度等級(jí)為42.5或52.5的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。
(2)摻合料。粉煤灰作為常用的摻合料,具有火山灰活性,粒徑小、水化熱低、和易性好、可改善混凝土抗硫酸鹽能力。其活性效應(yīng)對(duì)混凝土后期強(qiáng)度發(fā)展起重要作用,同時(shí)以玻璃珠形狀存在的粉煤灰可降低顆粒間的摩擦力,改善混凝土拌合物流動(dòng)性和硬化混凝土的微觀結(jié)構(gòu)。加入粉煤灰還可以降低混凝土絕熱溫升,改善混凝土的抗裂性。粉煤灰質(zhì)量波動(dòng)幅度較大,拌制C50混凝土應(yīng)選用Ⅱ級(jí)以上的粉煤灰,實(shí)際摻量應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。在山砂混凝土配制前需按GB/T1596-2005《用于水泥和混凝土中粉煤灰》測(cè)試粉煤灰的細(xì)度、需水量比、燒失量、安定性等技術(shù)指標(biāo)。
1.2 集料
(1)細(xì)集料。采用機(jī)制山砂,機(jī)制山砂級(jí)配具有兩頭多(粗粒、粉粒多),中間少特點(diǎn);且顆粒棱角多,表面粗糙,與漿體有較高的粘接性;同時(shí)山砂中石粉含量比河砂高。石粉是惰性材料,沒(méi)有活性,不參與水泥的水化,它可起微集料作用填充混凝土的空隙,在單位用水量不變情況下,可增加混凝土漿體量和漿體的粘稠性,提高混凝土拌合物的黏聚性和保水性;使水泥石界面結(jié)構(gòu)致密,提高混凝土強(qiáng)度和耐久性。但含量過(guò)大會(huì)降低水泥的膠凝性,影響混凝土拌和物的工作性且會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生收縮裂縫,因此應(yīng)嚴(yán)格控制石粉的含量。國(guó)標(biāo)GB/T14684-2011《建設(shè)用砂》對(duì)石粉含量規(guī)定相對(duì)較高,會(huì)導(dǎo)致配制不經(jīng)濟(jì),因而建議采用貴州省地方標(biāo)準(zhǔn)DB24/016-2010《山砂混凝土技術(shù)規(guī)程》控制山砂中石粉含量。為防止山砂在開(kāi)采、加工等環(huán)節(jié)混入易膨脹的泥土,在測(cè)石粉含量前須先通過(guò)亞甲藍(lán)試驗(yàn)檢驗(yàn),同時(shí)對(duì)每批產(chǎn)品開(kāi)展細(xì)度模數(shù)、顆粒級(jí)配、堆積密度、泥塊含量、壓碎值試驗(yàn),檢驗(yàn)后,各項(xiàng)性能指標(biāo)應(yīng)符合GB/T14684-2011《建設(shè)用砂》要求。
(2)粗集料。主要用碎石,碎石的抗壓強(qiáng)度、最大粒徑、表面特征、雜質(zhì)含量對(duì)混凝土和易性、強(qiáng)度有較大影響。拌制高強(qiáng)混凝土所用碎石宜采用連續(xù)級(jí)配,最大公稱粒徑不宜大于25 mm,且需控制碎石中的針片狀顆粒含量、含泥量和泥塊含量。
1.3 外加劑
外加劑的品種和摻量應(yīng)根據(jù)山砂混凝土強(qiáng)度等級(jí)、使用要求、施工條件、混凝土結(jié)構(gòu)所處環(huán)境條件等因素經(jīng)試驗(yàn)后確定。常用的外加劑是減水劑,在混凝土中適量摻入高效減水劑,可減少單位用水量,降低水膠比,增大混凝土拌合物流動(dòng)性,節(jié)約水泥,提高混凝土強(qiáng)度和耐久性。但應(yīng)注意外加劑摻量不宜過(guò)大,否則易導(dǎo)致混凝土離析和泌水,影響混凝土的耐久性,加速混凝土的劣化。外加劑質(zhì)量應(yīng)滿足GB8076-2008《混凝土外加劑》要求,使用液體外加劑時(shí),應(yīng)注意扣除相應(yīng)的含水量。
1.4 水
凡是可飲用的潔凈的自來(lái)水和天然水,均可拌制混凝土。
2 材料間的適應(yīng)性是混凝土配制技術(shù)中不可忽視的問(wèn)題
原材料間的適應(yīng)性對(duì)混凝土耐久性影響較大,應(yīng)通過(guò)試驗(yàn),確認(rèn)材料混合材料間的相融性、適應(yīng)性及有害物質(zhì)的量的變化情況。如生產(chǎn)水泥使用的石膏調(diào)凝劑與減水劑如存在化學(xué)上的不適應(yīng),會(huì)造成減水劑使用于混凝土后單位用水量不是減少,反而是增加。其次,減水劑的劑量存在適應(yīng)性。水泥中鋁酸三鈣含量越高,吸附能力越大,減水劑劑量適應(yīng)性越差。超過(guò)飽和摻量時(shí),摻再多的外加劑也不起減水作用,反而可能帶來(lái)副作用。因此,應(yīng)通過(guò)減水劑適應(yīng)性的定量檢驗(yàn)實(shí)測(cè)出拌制混凝土所用實(shí)際水泥與減水劑拌合后減水劑的摻量與減水率的關(guān)系,確定最優(yōu)(飽和)摻量。另外應(yīng)測(cè)試控制外加劑帶入混凝土的含堿量。
3 確定各材料的比例用量是混凝土配制技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
確定混凝土配合比關(guān)鍵是確定膠凝材料用量、水膠比、砂率和外加劑用量。
3.1 膠凝材料用量
由于山砂質(zhì)量不如河砂,配制相同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土?xí)r,山砂混凝土膠凝材料總量宜大于河砂混凝土膠凝材料總量。一般C50山砂混凝土膠凝材料可為460~540 kg/m3,粉煤灰摻量可為15%~20%。
【關(guān)鍵詞】混凝土;原材料;控制監(jiān)測(cè)
混凝土的強(qiáng)度和耐久性在很大程度上取決于所用原材料的質(zhì)量。另外,因?yàn)樵牧系馁|(zhì)量發(fā)生變化,如外加劑減水率的變化,粉煤灰需水量的變化以及細(xì)度比的變化,所以要將混凝土配合比進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,從而滿足生產(chǎn)的需要。原材料檢測(cè)工作是實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的日常工作,是確定配合比的重要依據(jù),也是進(jìn)行生產(chǎn)控制的重要依據(jù),所以我們必須給予足夠的重視。
1 進(jìn)行原材料的相容性實(shí)驗(yàn)
對(duì)于實(shí)驗(yàn)室而言,其主要工作就是快速進(jìn)行原材料質(zhì)量的檢測(cè),消除所存在的隱患,及時(shí)進(jìn)行配合和調(diào)整以穩(wěn)定生產(chǎn)。進(jìn)行外加劑凈漿流動(dòng),粉煤灰細(xì)度,水泥的3d、1d強(qiáng)度的檢測(cè)可以作為原材料控制的一個(gè)重要方法。
從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)我們可以看出,粉煤灰若細(xì)度較大就會(huì)對(duì)混凝土產(chǎn)生負(fù)作用,粉煤灰的品質(zhì)不能只是將細(xì)度作為指標(biāo),外加劑對(duì)于膠凝材料存在著一個(gè)最佳摻量。需要注意的一點(diǎn)是,凈漿實(shí)驗(yàn)較為快捷和方便,但是凈漿實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和混凝土實(shí)驗(yàn)、膠砂實(shí)驗(yàn)相比,因受到膠凝使用量和內(nèi)部比例以及骨料用量和內(nèi)部比例的影響,指標(biāo)會(huì)存在縮小或者放大的比例,最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)主要以混凝土實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn)。
2 進(jìn)行混凝土原材料控制和檢測(cè)的方法
2.1 對(duì)粉煤灰進(jìn)行控制檢測(cè)的方法
粉煤灰是能夠改善混凝土和易性以及持久性的重要原材料之一,普遍用于配置泵送混凝土以及大體積混凝土等。在港口工程中所采用的成品粉煤灰,可以將其劃分為三大等級(jí),質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該要符合相關(guān)規(guī)定。
煤種的不同以及生產(chǎn)工藝的不同所生產(chǎn)的不同細(xì)度、不同廠家的粉煤灰,其需水量也不盡相同,不同廠家的粉煤灰是以蓄水量比指標(biāo)作為檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的。而同一家工廠的粉煤灰其細(xì)度越大,則蓄水量比就會(huì)越大,可以將細(xì)度指標(biāo)作為標(biāo)準(zhǔn)。其細(xì)度越小,則活性越大,需水量較小的粉煤灰加入混凝土當(dāng)中能夠節(jié)約水泥以及外加劑用量,但需水量較大的粉煤灰加入混凝土當(dāng)中會(huì)引入很多的不必要的水,導(dǎo)致水灰比過(guò)大而強(qiáng)度有所下降,如果還要增加外加劑的使用量,其最終結(jié)果并不會(huì)很樂(lè)觀。條件較好的拌電站應(yīng)該每車(chē)取樣進(jìn)行粉煤灰細(xì)度的檢查,從而對(duì)粉煤灰質(zhì)量的波動(dòng)情況進(jìn)行確切的掌握,對(duì)于因?yàn)榉勖夯壹?xì)度的變化所引起的混凝土強(qiáng)度變化以及土坍落度,應(yīng)該引起我們的高度重視。
2.2 對(duì)水進(jìn)行控制檢測(cè)的方法
用于生產(chǎn)混凝土所使用的水普遍都是潔凈的自來(lái)水或者地下水,我們應(yīng)該非常重視的點(diǎn)就是,這些水當(dāng)中的有害離子如硫酸根離子、氯離子等國(guó)家都有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。因此,控制好使用水的質(zhì)量也是非常關(guān)鍵的一個(gè)前提條件。
2.3 對(duì)石子進(jìn)行控制檢測(cè)的方法
因?yàn)槭拥募?jí)配和粒型對(duì)于混凝土的和易性有著較大的影響,所以初次使用時(shí)應(yīng)該先測(cè)定石子的壓碎值,石料壓碎值用于生產(chǎn)中衡量石料荷載下的抗壓碎能力,也是進(jìn)行石料力學(xué)性質(zhì)衡量的一個(gè)重要指標(biāo),用來(lái)評(píng)定它在公路工程當(dāng)中的適用性。進(jìn)行檢測(cè)時(shí),要以三個(gè)試樣平行試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算出的算術(shù)平均值當(dāng)作壓碎值所測(cè)定的數(shù)值。壓碎值較大的石子是不能夠投入到高標(biāo)號(hào)水凝土生產(chǎn)中的。除此之外,還要檢測(cè)石子針片狀,在水泥混凝土的集料中使用規(guī)準(zhǔn)儀進(jìn)行粗集料針片狀含量的測(cè)定。其針片狀的含量較多,級(jí)配不好的石子能夠使混凝土的可泵性較差,還需要很多的水泥和砂進(jìn)行填充,如此就會(huì)使成本增加,所以應(yīng)該避免使用。使用同一石場(chǎng)石子時(shí),檢驗(yàn)人員應(yīng)該重點(diǎn)進(jìn)行其級(jí)配的檢測(cè)。骨料的顆粒級(jí)配,能夠采用連續(xù)級(jí)配或者連續(xù)級(jí)配和單粒徑的配合使用。通常在較為特殊的環(huán)境下,通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明出混凝土并無(wú)離析現(xiàn)象發(fā)生時(shí),可以采用單粒徑。在進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中,要進(jìn)行分批檢測(cè),進(jìn)行機(jī)械集中生產(chǎn)時(shí),每批不應(yīng)該超過(guò)400立方米,進(jìn)行人工分散生產(chǎn)時(shí),每批不應(yīng)該超過(guò)200立方米。進(jìn)行檢測(cè)時(shí)應(yīng)該注意的是針片狀含量,一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)立刻解決,從而能夠控制建筑工程的質(zhì)量。
2.4 對(duì)水泥進(jìn)行控制檢測(cè)的方法
混凝土強(qiáng)度是由水和水泥進(jìn)行反應(yīng)所生成的水化合物,以及活性摻合料進(jìn)行二次水化產(chǎn)物所逐漸發(fā)展形成的,水泥強(qiáng)度高低會(huì)直接影響到混凝土的強(qiáng)度高低。水泥在混凝土中屬于能夠?qū)π阅芎唾|(zhì)量產(chǎn)生影響、價(jià)格最貴的關(guān)鍵性原材料,它不僅能夠影響混凝土的耐久性以及強(qiáng)度,還能夠?qū)こ探?jīng)濟(jì)性產(chǎn)生影響。所以在配置混凝土的時(shí)候,應(yīng)該依據(jù)混凝土工程所處環(huán)境以及特點(diǎn),通過(guò)分析各水泥自身所具備的不同特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行水泥的選用。
對(duì)于水泥的選用我們應(yīng)該注意下面幾個(gè)問(wèn)題。首先,要注意水泥的特性以及對(duì)混凝土使用條件、耐久性以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是否存在不利的影響。然后,水泥的選用要符合國(guó)家現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn),并且還要有廠家的質(zhì)量證明文件。最后,應(yīng)該以混凝土的和易性好、收縮小、節(jié)約水泥以及強(qiáng)度達(dá)標(biāo)為原則,以軟練膠砂的抗壓程度和水泥強(qiáng)度等級(jí)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。
2.5 對(duì)外加劑進(jìn)行控制檢測(cè)的方法
水泥的需水量和初凝時(shí)間相比外加劑的減水率和緩凝時(shí)間對(duì)于混凝土性能所產(chǎn)生的影響要小很多,對(duì)于減水率差的外加劑而言,為使坍落度不發(fā)生變化,需要調(diào)整外加劑摻量以及增加用水量。所以,使用外加劑時(shí)要根據(jù)外加劑本身所具備的特點(diǎn),和使用目的相結(jié)合,通過(guò)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)來(lái)確定所使用外加劑的種類,若使用超過(guò)一種的外加劑一定要經(jīng)過(guò)配比設(shè)計(jì),按照要求摻入混凝土的攪拌物當(dāng)中,確定外加劑的品種以后,摻量應(yīng)該根據(jù)混凝土原材料變化、施工條件、使用要求進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和變化。
2.6 對(duì)砂進(jìn)行控制檢測(cè)的方法
對(duì)砂子的選用要根據(jù)所使用的混凝土來(lái)決定。最優(yōu)質(zhì)的砂適合能夠提高砂率以配低流動(dòng)性的混凝土;較次之的砂適合優(yōu)先選擇以配各個(gè)等級(jí)的混凝土;質(zhì)量最差的砂適合適當(dāng)?shù)慕档蜕奥蚀_保混凝土強(qiáng)度。我們可通過(guò)集料區(qū)分來(lái)進(jìn)行集料粗細(xì)程度以及顆粒級(jí)配的測(cè)定。對(duì)于水泥混凝土當(dāng)中所采用的細(xì)集料可以使用干篩法,如有需要也可以使用水洗法進(jìn)行篩分。還要目測(cè)砂中是否存在泥塊以及泥塊的數(shù)量。含有泥沙較多的濕砂如果用手搓會(huì)發(fā)現(xiàn)很多的泥粉。若砂中含有較大的泥沙量,就會(huì)對(duì)混凝土的耐久性和強(qiáng)度造成影響。因次,在施工過(guò)程中一定要加強(qiáng)控制和檢測(cè)。
3 結(jié)語(yǔ)
由于建筑行業(yè)越來(lái)越廣泛的使用混凝土,所以我們應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)混凝土原材料的控制和檢測(cè)。對(duì)各種原材料除進(jìn)行常規(guī)的測(cè)試之外,還應(yīng)進(jìn)行一些非常規(guī)性的實(shí)驗(yàn),從而確保原材料能夠真正滿足建筑施工技術(shù)的要求。施工單位在進(jìn)行施工前要向有關(guān)部門(mén)提供完整的所用材料的質(zhì)量證明書(shū)、出廠證明以及檢測(cè)報(bào)告,還有合格證等等。另外,對(duì)新采用的新技術(shù)、新工藝、新材料而言,也要按照嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè),確定合格之后才能夠投入生產(chǎn)。因此,合格的原材料是一個(gè)工程能夠順利完工的先決條件,同時(shí)也是人民生命財(cái)產(chǎn)安全的重要保障。
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