胡鹏飞
(成都市恒辉商品混凝土有限责任公司,四川成都610100)
普通混凝土由于材质劣化等原因,在实际工程使用中经常出现过早破坏的问题。据统计,普通混凝土的使用寿命为50年左右,在恶劣环境下甚至不到20年,限制普通混凝土使用年限的主要原因是混凝土强度不足。针对这一问题,在上世纪九十年代初期,部分发达国家引入高性能混凝土,相比普通混凝土,高性能混凝土的强度更高,而且具备更加稳定的力学性能,高性能混凝土被越来越多地应用在高层建筑、桥梁工程中。本文将结合工程实际讨论高性能混凝土的施工质量控制,进而提高高性能混凝土综合性能。
高性能混凝土以高强度、高耐久等特性著称,然而实际工程中由于施工质量管理不当,出现工程结构质量问题,严重时还出现工程结构坍塌,因此,构建科学的高性能混凝土施工质量管理体系尤为重要。对于高性能混凝土而言,应提出相比普通混凝土更高的质量控制要求,普通混凝土质量控制体系不再适用,为此,需要针对不同施工环节对质量控制系统进行完善。
高性能混凝土质量管理应遵循事前—事中—事后控制的管理流程。在事前控制中,应做好质量控制计划、原材料质量控制计划,同时合理进行配合比设计;在事中控制中,着重处理搅拌站质量控制与施工工程质量控制;在事后控制中,需要进行验收批划分、质量评定以及合格验收流程。
2.1.1 制定质量控制方案
不少高性能混凝土施工工程出现质量问题,主要原因就是生产与使用混凝土环节是完全割裂的,所以,存在生产与使用无法衔接的问题。一般大型工程对混凝土需求量大,如果混凝土由不同供应单位提供,可能出现混凝土强度等级不同的问题,使高性能混凝土质量离散型大,有严重的质量隐患。为此,必须制定高性能混凝土质量控制方案,提出统一的质量评价方法与流程,相关工作由监理单位全程监督。
2.1.2 材料质量控制
由于高性能混凝土相比普通混凝土配比更加复杂,采用的材料更多,所以,对材料的要求也更加严格。
在水泥方面,应针对工程实际选择合适水泥。然而,目前却缺乏针对水泥质量的完整检测指标,这主要是考虑到水泥的性能比较稳定,但实际上,由于高性能混凝土工程中对水泥需求量很大,如果仅进行基础的相容性检测无疑将产生严重的质量隐患,为此,在实际工程中应尽可能采用相同品牌水泥,并严格控制离散型,建立可靠、稳定的水泥供应商。
在骨料方面,优质骨料的量日益减少,常用的砂石存在严重的含泥量过高、粒径单一的问题,而且在加工时由于场地限制,骨料暴露于室外,导致骨料含水量波动大,使混凝土的强度与耐久性受到威胁。为此,在高性能混凝土施工时,采用的骨料必须严格筛查有害杂质含量,并将检测合格的骨料在封闭环境中储存。
在外加剂方面,应尽可能选择信誉较高的供应商,避免采用有毒有害的外加剂。在使用外加剂之前,必须对主要性能指标逐一检测,着重关注胶凝材料相容性试验。
在矿物掺合料方面,应对其性能进行检测,针对工程特点选择相应的品种与掺量,在使用过程中需要采用两种以上掺合料,进而实现叠加作用。
2.1.3 配合比设计
配合比设计对高性能混凝土的强度与耐久性影响很大,在进行配合比设计时不仅应考虑其工作特性,还需要兼顾材料经济性原则。在进行配合比设计时,首先应调研工程环境,对胶凝材料使用量进行严格控制,进而使水胶比符合适应需求。通过反复的试调与对比,选择最佳配合比方案。
2.2.1 混凝土企业质量控制
高性能混凝土工程的混凝土由专门的商品混凝土公司供应,负责对组成材料进行称量与搅拌,并负责后续的运输工作。考虑到组成材料配合比直接影响高性能混凝土性能,因此,必须提高组成材料的称量精度,其中骨料误差应在2%以内,其他材料应不超过1%。搅拌环节对于高性能混凝土质量同样重要,相比普通混凝土,高性能混凝土要求的搅拌时间更长,必须合理控制搅拌时间与投料顺序。通常是投入骨料并搅拌,再将胶凝材料放入后搅拌均匀,最后加入水与外加剂。
2.2.2 施工单位质量控制
高性能混凝土工程的施工过程直接影响最终工程质量,而且诸多施工环节影响因素众多。在高性能混凝土浇筑之前,应对模板与钢筋的质量进行验收,并开展随机抽测。在浇筑时,应避免混凝土下落高度过大而出现钢筋被冲击的情况,进而出现离析现象。在混凝土完成浇筑后,应重视后期的养护工作,养护时间应不低于两周,直到高性能混凝土凝结硬化后才能拆模。
只有通过科学的质量验收与合格评定环境,才能确保高性能混凝土的工作性满足要求。针对高性能混凝土,应采用分项工程验收方式,基于批试块抗压强度进行质量评价。但是,考虑到高性能混凝土质量评价出现不合格情况时,必须动用大量人力、物力进行弥补,所以,在高性能混凝土质量管控时应着重进行事前与事中控制。
高性能混凝土是近年来学术界与工程界的热点方向,在大力推广高性能混凝土的背景下,只有建立科学、完善的质量管控体系才能发挥高性能混凝土的性能优势,但由于目前国内外针对高性能混凝土的机理认识还不够全面,所以,质量管理体系还需要不断完善。