王庆勇,倪志华
(新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局,新疆 额尔齐斯 830000)
在水利工程建设中,水工混凝土经常被用于大型的水利工程建筑中,多用于水上水下或者是水位变动的部分,是水利工程很重要的建筑材料。但是,当受到气候等许多环境的影响时,水工混凝土的一系列的质量通病就会显现出来,例如被腐蚀,或者表面出现裂缝、麻面、冻融等问题,严重时,甚至会引发建筑物的变形,严重的会影响到建筑工程的结构安全,并且,会使水工混凝土的使用寿命大大缩短。因此,解决水工混凝土的质量通病问题,具有很重要的意义。
在水工混凝土进行浇注拆模以后,表面会出现粗糙的麻面和小气孔现象,类似于蜂窝一样,并且内部结构也会出现较大的空隙。出现这种状况的原因主要有以下几点:
1)在用石子和砂浆进行水工混凝土的配比时,两者质量比出现了差错,砂浆少了,石子多了。
2)搅拌不均匀。如果搅拌的时间不充足,就会造成原料混合不均匀,这样一来,石子和砂浆的融合性就差了很多。
3)施工时没有进行密实的振捣工作。如果在施工过程中,振捣不密实或者振捣不均匀,产生的气泡就不能顺利排出,拆模后表面自然就会出现气孔。
4)筑模的模板质量不合格。如果使用表面粗糙的模板,或者模板结合处不严密,出现了漏浆的现象。那么,水工混凝土的表面就会被黏坏。
在进行水工混凝土施工时,很容易出现混凝土渗漏的状况,时间一长,就会出现水工混凝土冻融破坏,钢筋被腐蚀等现象,漏水严重时,甚至会引起建筑物塌陷。通常引起裂缝出现的原因就是振捣不均匀密实,施工时在接缝处没有处理得当,或者忘记漏设了止水带和伸缩缝等。
存在于混凝土裂缝中的水,受到温度变化的作用下,会结成冰,而在这种情况下冰会产生相当大的冰压力,在外界的渗透压力和冻胀压力的双重作用下,水工混凝体就会出现疲劳应力进而强度会大大降低,对质量问题造成很大危害。发生冻融破坏的因素还有以下2种:
1)材料的因素。如果原料配比不正确,就会使得混凝土的质量下降,抵抗冻融的性能降低。
2)施工工艺的因素。在进行施工的过程中,像是搅拌、塑造成型和养护时,任何程序出现工艺性的差错,都会影响混凝土的抗冻性。
水工混凝土所建工程,有时会出现地基变形的现象。这是因为有些建筑物的地基不平,或者软硬不均匀等,在温差变化大或者渗水的情况影响下,地基就会沉陷,然后就会引起建筑物的变形,严重时会出现裂缝等,这种情况非常危险。
以上介绍的几点水工混凝土的通病,是分别出现在混凝土从制造到工程实施中的不同阶段,所以,要对其通病进行治理,就要知道这些问题产生于哪里。
进行水工混凝土的原料配比时,要注意配比量是否满足要求,只有砂浆和石子的配比得当,才能保证生产出来的水工混凝土的强度以及黏度。进行监理的工程师要进行原料取样,并交由相关部门或者实验室进行测试、适配工作,只有满足各项要求的原料,才能被使用。另外,要注意细骨料和粗骨料的添加,细骨料的作用是可以填充石子间的孔隙,但是要对细骨料中的杂质含量进行控制,而且保证细骨料的粗细度适宜。粗骨料即为石子,相当于骨架的作用,在水工混凝土中占了绝大部分。石子的大小是影响混凝土质量的重要因素,石子的最大粒径以及其中杂质的含量都要有所控制,才能保证配比后的水工混凝土具有良好的耐久性和坚固性。此外,水也是我们要注意的一项。如果水中含有杂质,就会对水工混凝土的强度造成很大的影响,还会加快钢筋等材料的腐蚀,对于水中杂质的限量,在《混凝土拌合水标准》中有明确规定。在配置水工混凝土时,应添加少量外加剂,外加剂虽然量少,但有很重要的作用,在混凝土的坚固性、耐久性等方面都有很大帮助。但是要注意的是,所选用的外加剂要与水工混凝土可以相容,不要因为混凝土中的碱以及掺合料等影响到外加剂的效果,如果添加两种以上的外加剂,要首先检验它们之间是否会发生不良反应。混凝土的原料搅拌过程中,注意雨天,适当调整用水量,搅拌要均匀,时间要足够。如果加入了引气型的外加剂,则一般搅拌2~3min为宜。
在进行长途的运输过程中,主要注意的是防止产生坍落和离析的状况发生。在运输阶段因受到时间和气候等的原因,会影响水工混凝土的性质。例如在高温的条件下,搅拌车的混凝土中水分蒸发会比平时快一些,会发生坍落的状况;而雨天时,混凝土中的水分含量会较大,容易发生离析现象。除此之外,搅拌车搅动的快慢也会对水工混凝土有很大的影响。车鼓转动快时,混凝土因被快速搅拌而使得水分子与水泥颗粒相互碰撞的机率增加,加大了混凝土的水化程度,造成和易性变差,并且坍落时的损失加大;如果搅拌的慢,在受到车行颠簸的时候,混凝土会发生石子和砂浆分离的状况,或者沉淀。所以,在进行长途运输的过程中,要对车鼓的转速有明确的限定,并且,在运到终点时,可以弥补运输中坍落度的损失。
浇筑前要对钢筋以及模板进行检验,模板表面要保持干净,做到无积水、无乳皮和无毛面,不能有渣滓残留在上面。重要部位要对模板的刚度以及强度进行测试,必要时进行加固处理。接缝处要重点检查,务必保证其严密性,防止浇筑时砂浆渗漏。另外,钢筋间的绑扎要牢靠,避免施工过程中因碰撞而发生松散活动的情况。在进行钢筋绑扎时,要留有足够的保护层,并且用相当配合比的砂浆或者细石混凝土作为垫块,严禁钢筋与钢筋的相互接触垫护。在钢筋排布密集的地方,浇灌时要用细石混凝土,预先留出孔隙,并且密实振捣,下料时,从两侧同时进行。最后,要控制内部的温度,防止因为温度过高而出现裂缝。
混凝土养护是很重要的一项工作,可增强抗渗性。水化作用使得混凝土凝结硬化,但进行水化作用时,要注意适宜的湿度、温度。为了保证混凝土的强度,要进行必要的养护,使其充分进行水化,加速其硬化过程。另外,混凝土成型后,要避免受到过度的风吹日晒,否则会因失水而使强度下降,或者出现裂缝等。在养护期间,安装支架等设施,防止人在上面行走,成型后的混凝土要进行覆盖,覆盖最好在混凝土初凝后进行。当混凝土终凝后,可以进行浇水覆盖物的方法,例如在上面覆盖编织布,然后洒水。养护时间≥7 d,特殊加外加剂的,或是有抗冻要求的混凝土,养护时间≥14 d。
伴随着水工混凝土的施工技术的发展,施工过程中的质量防控以及治理措施已经被人所接受和采用。认真治理水工混凝土的通病,是对建筑物的质量以及安全问题的重要保障。此外,还要提高对通病的预防措施,从根源上解决问题,避免隐患,才能节约成本,保证效益。
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