王秉泽
(河北省高速公路承赤筹建处,河北 承德 067000)
近年来,在道路桥梁建设施工中混凝土质量控制问题一直是国内建筑行业关注和研究的重点和热点。混凝土是道路桥梁建设施工过程中必不可少的材料,对道路桥梁建设完成后的品质具有直接的影响,甚至在有些施工建设工程中,混凝土的质量是整个工程质量优劣的决定性因素。因此在道桥建设施工中对混凝土原材料的质量控制问题就显得尤为重要。
由于混凝土具有原料丰富、价格低廉和生产工艺简单的特点,混凝土的使用量越来越大,适用范围越来越广泛。此外,混凝土还具有抗压强度高,耐久性好,强度等级范围宽等一系列的优点,这也奠定了其在各种类型的工程中成为必不可少的建筑材料的重要地位。
在道桥建设实施工程中,不可避免的会涉及到混凝土的使用,混凝土也是整个工程实施过程中极为重要的材料,它是完成整个工程建设的最主要的原材料之一,混凝土的质量优劣直接决定了一个工程的品质好坏,更是衡量一个企业的效益与荣誉的重要标准。
正是因为混凝土的质量直接决定了工程的质量,而混凝土的好坏是基于其原材料的优劣和配制,所以在道路桥梁建设施工的过程中混凝土原材料的质量控制是整个工程建设的重点工作。混凝土原材料作为主体材料,其质量的重要性是不言而喻的,加强道路桥梁施工过程中混凝土原材料的质量控制更是整个工程建设工作的重中之重。
制成混凝土的原材料主要有水泥、水、矿物质混合材料、集料和化学外加剂。其中,可以根据制成混凝土胶凝材料的不同而将其分为无机胶凝材料混凝土和有机胶凝材料混凝土;也可以按照其表观密度的大小分为重混凝土、普通混凝土和轻质混凝土三类,区分这三种混凝土最主要的依据就是骨料的不同。但混凝土在极具优势的情况下仍然存在自重大、养护周期长、导热系数较大、不耐高温、拆除废弃物再生利用率低等一系列不足之处。
在道桥实施工程中混凝土成型后面临的质量问题主要有蜂窝、麻面、裂缝和漏浆四个方面。其中尤以结构裂缝是质量问题的集中表现,其表现的常见形态有荷载裂缝和温度裂缝两种。混凝土原材料的质量及质量的波动对混凝土成型后的质量和施工工艺都有极为重要的影响。例如,水泥强度的波动会直接影响到混凝土的强度;各级石子超逊径颗粒含量的变化会导致混凝土级配的改变,而且还会影响到新搅混凝土的和易性;骨料含水量的变化会对混凝土的水灰比产生极大的影响,等等。
为了保证混凝土的质量,在生产过程中对混凝土的原料进行质量检验是必要的,也是必须的,只有在原料全部达到技术性能所规定的指标后才能投入生产和使用。例如,在骨料中含有的有害物质已经超过了规范规定的范围以外,就会影响到混凝土制造过程中水泥的水化,从而降低混凝土本身的强度,削弱骨料和水泥石的粘结,与水泥的水化产物产生化学发应,进而产生有害的膨胀物质,使得混凝土的抗压强度和耐久性减弱。这样的混凝土在投入到道桥工程使用后,容易在短时间内出现路面多处横向裂缝、纵向裂缝和不规格裂缝等,甚至是从裂缝处彻底断开。
3.1.1 水泥的作用
在制造混凝土的原材料中,水泥是保证混凝土强度大小的决定性材料。水泥的安定性差是因为水泥中含的游离氧化钙超过了既定的限量,水化慢,硬化后还会继续起水化的作用,会破坏已经硬化的水泥,导致混凝土的抗压强度下降。除此之外,水泥的水化导热高、收缩度大,也是导致混凝土路面容易开裂的主要原因之一。另外,混凝土中的骨料含泥量和有机物含量超标(这里的骨料主要是指碎石和砂),会使得混凝土的密度变小,导致出现混凝土早期裂开的现象。
3.1.2 基层质量不达标
在混凝土制造过程中,基层质量不达标也是导致混凝土出现质量问题的原因之一。由于面层下的基层含灰量少、密实度差或者整体性不好而造成混凝土透水性和抗变形能力下降,导致混凝土开裂;基层标高控制出现误差,造成了混凝土面层浇筑的厚度不均匀,当混凝土板在收缩或者翘曲的时候,就容易在厚度不均的薄弱交界处产生裂缝;在处理基层的标高或者不平整时,采用松散的材料就容易使混凝土的底部水分下渗而导致其密实度下降,抗压强度下降,进而出现开裂的现象;混凝土基层太过干燥导致其土底部失水,强度减弱,同样也会造成开裂的现象。
3.1.3 配合比例不当
混凝土的原材料配合是有固定比例的。在混凝土配合中,水泥用量的大小都是容易导致混凝土路面出现断裂现象的原因之一,水泥用量偏大则导致收缩加大,水泥用量偏少则出现强度不足的情况。水灰比偏大将会增加混凝土初期骨料表面的水膜厚度,也会导致其强度降低,从而造成混凝土路面出现断裂的现象。
3.2.1 温度的影响
混凝土会受到温度的影响,在干燥脱水,温度变化或者干湿交替的作用下混凝土土块会因为温度的下降而缩短,也会因为混凝土自身上下温度的差异而出现翘曲的现象。一般选择在白天进行浇筑混凝土,因为白天气温较高且空气比较干燥,但是到了夜晚气温下降,较大的温差会使新建的混凝土路面产生收缩或者翘曲,再加上周边条件的限制和约束,使混凝土内部产生应力和拉弯应力,当应力超过了混凝土的强度时就会产生裂纹,严重的情况甚至会出现断裂的现象。另外,在混凝土的硬化过程中,水泥会放出大量的水化热,也会造成混凝土内外部冷热不均,出现温度差异,当养护不及时或者环境温差较大的情况下,就会使混凝土在表层或者内部产生收缩裂痕。
3.2.2 施工工艺的影响
混凝土制造的施工工艺对混凝土的质量同样具有不可忽视的影响。混凝土的搅拌时间不够或者太长都会造成粗骨料沉底,细骨料滞留在上层,导致混凝土成型后卡压强度不够高,或者密实度不均匀,都有可能造成混凝土在使用过程中出现裂缝或者是断裂。在搅拌的过程中,水泥或者骨料的温度过高,再加上水泥在水化的过程中产生的水化热会造成混凝土在硬化的过程中温差收缩加大而出现裂痕或者断裂。在混凝土制造过程中因为停水、停电、机械故障等原因而导致混凝土的浇筑过程中断,之后再进行施工缝补处理,则会有新旧混凝土因为结合不良,收缩不一而造成断板的情况。
在道桥施工中控制混凝土原材料质量的基本措施是控制基层施工的质量。控制基层的施工质量是保证混凝土在道桥工程建设中施工质量的基础。在路基施工完全符合规范的要求之后,对灰土结构层的要求不但要保证每个结构层的厚度要均匀,更重要的是对灰土的白灰含量和压实度的控制,并且要在现场进行规范的检验,要确保在上一道工序完全合格的情况下才能进入下一道工序施工作业。整形碾压是基层密实度和平整度的保证,在实际的施工过程中要杜绝薄层补贴找平法的错误做法,以保证基层良好的整体性和强大的抗变形能力。
混凝土原材料的质量是决定混凝土质量的根本因素,所以在混凝土的制作过程中控制原材料的配合比是至关重要的。在施工过程中,首先应对要使用的原材料的质量进行严格把关,要建立和实施严格的原材料合格准入制度,在具备原材料合格证的基础上,要坚持原材料的复检复试工作,实行业主或监理和承包商的取样员共同取样、共同送样和共同取试验报告的三共同原则,以达到控制原材料质量的目的。
在制造混凝土的施工过程中,控制混凝土原材料的配合比是保证混凝土质量的重要一环。混凝土的原材料的配合比应该采用重量比,并且要根据现场可用的原材料的实际情况来确定施工过程中需要的配合比。原材料配合计量应当准确,要符合实际施工的规范和设计要求,并且要明码标出,不得随意改动。要满足混凝土的抗压强度要求和收缩控制程度要求,合格的原材料和准确的配合比是必要的保证。
在道桥施工过程中,影响混凝土原材料的质量因素很多很复杂,保证质量是一项具有技术性的工作,施工过程中认真对各个原材料进行试验检测,依照相关规定标准、试验规程进行操作,才能确保混凝土的质量,确保工程质量。
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