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影響混凝土生產(chǎn)質(zhì)量隱患的分析與預(yù)防
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摘要: 混凝土是當(dāng)前使用非常廣泛的結(jié)構(gòu)材料。本文主要從混凝土生產(chǎn)的角度 分析 影響 混凝土質(zhì)量的各種因素,并提出了合理可行的建議與預(yù)防措施,保證混凝土生產(chǎn)的安全耐久、 經(jīng)濟(jì) 合理。
關(guān)鍵詞: 混凝土 原材料 配方設(shè)計(jì) 運(yùn)輸 養(yǎng)護(hù) 質(zhì)量隱患 預(yù)防措施 1. 引言 混凝土作為 目前 使用最廣泛的結(jié)構(gòu)材料之一,它的質(zhì)量直接關(guān)系到工程的質(zhì)量、使用壽命以及人民的生命、財(cái)產(chǎn)的安全。我國正處于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的高峰期,如果在生產(chǎn)過程中對(duì)質(zhì)量不夠重視,將會(huì)帶來巨大的代價(jià)?;炷辽a(chǎn)供應(yīng)是一個(gè)連續(xù)過程,但混凝土又是一種成品后不能馬上被后續(xù)檢驗(yàn)工作完全證實(shí)是否合格而要立即澆筑使用的產(chǎn)品。在它的生產(chǎn)過程中常受不同方面因素影響,均會(huì)使生產(chǎn)出的混凝土質(zhì)量產(chǎn)生變異。優(yōu)質(zhì)的商品混凝土必須是強(qiáng)度合格、耐久性好、經(jīng)濟(jì)的混凝土。三者是一個(gè)有機(jī)的整體,相互影響、缺一不可。本文就影響混凝土生產(chǎn)的不利因素進(jìn)行探討分析并提出預(yù)防處理措施。 2. 混凝土生產(chǎn)中的隱患分析和預(yù)防 從混凝土生產(chǎn)的角度看,應(yīng)該從原材料、配方設(shè)計(jì)、生產(chǎn)控制、運(yùn)輸交付等方面對(duì)其質(zhì)量加以控制,確?;炷临|(zhì)量完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。而這幾方面往往是存在影響因素最多的地方。 2.1 混凝土因所用原材料存在質(zhì)量 問題 而產(chǎn)生質(zhì)量缺陷 2.1.1 隱患分析 混凝土工程質(zhì)量的好壞直接影響著整個(gè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量,而混凝土原材料的好壞和選配是否恰當(dāng)也直接影響著混凝土工程的質(zhì)量。因此,確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量一個(gè)重要的因素是要從混凝土原材料的質(zhì)量控制做起。原材料選用不當(dāng)將導(dǎo)致混凝土工程產(chǎn)生質(zhì)量缺陷或裂縫,直接影響著整個(gè)工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量?;炷烈虿牧线x用不當(dāng)產(chǎn)生質(zhì)量缺陷或裂縫,一般認(rèn)為是因?yàn)榛炷敛牧希òㄋ嗍痛旨?xì)骨料)變形受約束所引起的內(nèi)應(yīng)力大于材料抗拉強(qiáng)度的緣故。材料選配不當(dāng)?shù)某R娨蛩赜兴噙^期或品種選用不當(dāng);凝凝土配比不良;水泥、骨料含有過量有害物質(zhì);水泥水化熱過高;外加劑使用不當(dāng)?shù)?。其中骨料中含過量雜質(zhì)最為普遍。骨料(砂、石子)占混凝土總體積 70%以上,混凝土質(zhì)量除與水泥品質(zhì)有關(guān)外,也與骨料中雜質(zhì)含量有密切關(guān)系。 2.1.2 預(yù)防措施 首先要對(duì)粗細(xì)骨料在使用前應(yīng)進(jìn)行雜質(zhì)檢驗(yàn),從料堆取樣部份應(yīng)均勻分布,抽大致相等的 8-15份組成樣品。檢測(cè) 方法 和依據(jù)見混凝土用碎石或卵石、砂的質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)定。其次要控制好二次污染問題,應(yīng)避免骨料堆場(chǎng)受油污、泥漿水等污染,嚴(yán)禁在曾堆放過生石灰的場(chǎng)地上堆放砂石等骨料。 混凝土的強(qiáng)度主要由水泥漿的強(qiáng)度、水泥漿與骨料界面的粘結(jié)強(qiáng)度、骨料顆粒強(qiáng)度決定。水泥漿將骨料牢固地粘結(jié)成整體,而水泥漿的強(qiáng)度取決于水泥的強(qiáng)度等級(jí),對(duì)水泥的質(zhì)量控制除了按相關(guān)國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等控制,還須注意五大類水泥各自的特點(diǎn),決定了其適用環(huán)境。針對(duì)不同的工程情況、氣候情況,選擇合適的水泥品種是獲取優(yōu)質(zhì)混凝土的一個(gè)前提。 混凝土除了強(qiáng)度達(dá)到要求外還需要適宜的和易性。 現(xiàn)代 混凝土的和易性很大程度是在高效外加劑作用下反映出來,實(shí)質(zhì)上是水泥與高效外加劑的相容性問題,兩者相容性好則可獲得低用水量大流動(dòng)性且經(jīng)時(shí)損失小的效果。影響外加劑與水泥相容性主要因素是水泥中 C3A等礦物組成的含量及形態(tài)等因素。因而水泥品種不同,將影響減水劑的減水、增強(qiáng)效果,其中對(duì)減水效果影響更明顯。高效減水劑對(duì)水泥更有選擇性,不同水泥其減水率的相差較大,水泥礦物組成、摻和料、調(diào)凝劑、堿含量、細(xì)度等都將影響減水劑的使用效果,如摻有硬石膏的水泥,對(duì)于某些摻減水劑的混凝土將產(chǎn)生速硬或使混凝土初凝時(shí)間大大縮短,其中萘系減水劑影響較小,糖蜜類會(huì)引起速硬,木鈣類會(huì)使初凝時(shí)間延長(zhǎng)。因此,同一種減水劑在相同的摻量下,往往因水泥不同而使用效果明顯不同,或同一種減水劑,在不同水泥中為了達(dá)到相同的減水增強(qiáng)效果,減水劑的摻量明顯不同。在某些水泥中,有的減水劑會(huì)引起異常凝結(jié)現(xiàn)象。為此,當(dāng)水泥可供選擇時(shí),應(yīng)選用對(duì)減水劑較為適應(yīng)的水泥,提高減水劑的使用效果。當(dāng)減水劑可供選擇時(shí),應(yīng)選擇施工用水泥較為適用的減水劑,為使減水劑發(fā)揮更好效果,在使用前,應(yīng)結(jié)合工程進(jìn)行水泥選擇試驗(yàn)。每種外加劑都有適宜的摻量,即使同一種外加劑,不同的用途有不同的適宜的摻量。摻量過大,不僅在經(jīng)濟(jì)上不合理,而且可能造成質(zhì)量事故。 2.2 混凝土配方設(shè)計(jì)不當(dāng)引起的質(zhì)量問題。 2.2.1 隱患分析 混凝土配合比是進(jìn)行生產(chǎn)的依據(jù),直接關(guān)系到混凝土的性能和生產(chǎn)成本,是混凝土質(zhì)量控制的核心部分?;炷恋呐浜媳仍O(shè)計(jì),應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)、混凝土的耐久性,及工程的結(jié)構(gòu)部位、運(yùn)輸距離、施工方式等來確定原材料的品種、規(guī)格及拌和物的坍落度等性能?;炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)一般依據(jù) GB/T55-2000《普通混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范》中所闡述的鮑羅米公式進(jìn)行,以及國家標(biāo)準(zhǔn)《GB50204混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》,并結(jié)合試配確定決定最佳配合比。而現(xiàn)代混凝土的設(shè)計(jì)已在追求耐久性的設(shè)計(jì),最經(jīng)濟(jì)的優(yōu)化。同一條配合比在相同強(qiáng)度等級(jí)、不同的澆筑部位和施工方法并不完全適用,甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的后果。如一般的泵送混凝土配合比,其為了可泵性一般都為富漿混凝土,但若此配合比用在樁基、立柱或路面等部位時(shí),因漿量較多,容易在混凝土表面形成浮漿層,影響澆筑物質(zhì)量。 2.2.2 預(yù)防措施 故混凝土配合比的設(shè)計(jì)要從澆筑物和施工方法兩方面需求出發(fā),按最大級(jí)配密實(shí)度來進(jìn)行設(shè)計(jì),在滿足施工條件的情況下盡量減少砂漿量,在混凝土粘性不足以影響施工的情況下,盡量減少用水量,用減水劑調(diào)節(jié)混凝土流動(dòng)性,這樣既可減少浮漿層,又可減少混凝土塑性收縮,這就需通過大量的試配來驗(yàn)證。而配合比在生產(chǎn) 應(yīng)用 中亦要根據(jù)原材料的變化、天氣情況、施工情況等進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。 2.3 混凝土生產(chǎn)中計(jì)量誤差引起的質(zhì)量 問題 2.3.1 隱患 分析 生產(chǎn)計(jì)量的誤差可分為系統(tǒng)誤差(顯性誤差)和非系統(tǒng)誤差(隱性誤差)。系統(tǒng)誤差是由于生產(chǎn)控制軟件和傳感器的精密度和靈敏度所造成。一般來講,系統(tǒng)誤差可通過配制合適的傳感器并調(diào)節(jié)控制軟件的參數(shù)來使誤差小于規(guī)定的范圍。而非系統(tǒng)誤差主要是在原材料稱量過程中,傳感器外界 影響 而反饋信息存在一定的偏差,其體現(xiàn)為,在稱量過程中由于機(jī)械的振動(dòng)傳輸,使得稱量器產(chǎn)生抖動(dòng),影響傳感器的信息正確反饋:同時(shí)在粉料稱量時(shí),一般存在一定的氣壓(如用以破拱或風(fēng)槽輸送等),當(dāng)氣體在稱料過程中積聚在稱內(nèi),無形中對(duì)傳感器產(chǎn)生一種壓力,當(dāng)傳感器反饋信息給控制器后,氣體散去,氣壓減少,實(shí)際稱料則偏少;而當(dāng)原材料投入攪拌機(jī)時(shí),也會(huì)出現(xiàn)同樣情況,氣壓通過下料管對(duì)稱量器產(chǎn)生一種上頂?shù)膲毫?,使接著稱量的物料出現(xiàn)比電腦讀取值偏大。這些影響因素在生產(chǎn)過程中往往不容易被發(fā)現(xiàn),隱性較大。 2.3.2 預(yù)防措施 要克服這種隱患必須對(duì)生產(chǎn)稱量系統(tǒng)保持時(shí)刻關(guān)注,牢固各種物料稱的支架,減少與振動(dòng)設(shè)備對(duì)其產(chǎn)生的影響,對(duì)粉料稱和攪拌機(jī)配置合適的氣體回流管,并保持其暢通。這樣生產(chǎn)計(jì)量的原材料才能嚴(yán)格按配方執(zhí)行,才能得到有效控制。 2.4 混凝土運(yùn)輸過程產(chǎn)生的質(zhì)量問題。 2.4.1 隱患分析 混凝土的運(yùn)輸,特別是對(duì)預(yù)拌混凝土的運(yùn)輸,因?yàn)榛炷翉念A(yù)拌完成后到澆筑現(xiàn)場(chǎng)有一定的距離,而這段運(yùn)輸時(shí)間往往是控制混凝土塌落度和易性的關(guān)健,同樣其亦受一定的隱患因素制約,高溫天氣混凝土攪拌車尾部的混凝土水份蒸發(fā)較快。容易給人造成錯(cuò)覺混凝土塌落度損失大;雨水天氣,混凝土攪拌車尾部的混凝土水份較大,容易產(chǎn)生離析。此外,攪拌車車鼓轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢,亦對(duì)混凝土有影響。車鼓轉(zhuǎn)得快,混凝土在運(yùn)輸過程中被攪拌加劇,分子因磨擦產(chǎn)生的熱運(yùn)動(dòng)亦加劇,水分子碰撞水泥顆粒機(jī)會(huì)增大,水化程度加大,混凝土塌落度損失增大,和易性變差快;車鼓轉(zhuǎn)得慢,甚至停轉(zhuǎn),混凝土容易受行車的顛簸,而產(chǎn)生漿石分離,沉降等不良現(xiàn)象。 2.4.2 預(yù)防措施 故在混凝土運(yùn)輸過程中,車鼓保持在每分鐘約六轉(zhuǎn),并到工地后保持?jǐn)嚢柢嚫咚俎D(zhuǎn)動(dòng)四至五分鐘,以使混凝土澆筑前充分再次混和均勻。如遇塌落度有所損失,可后摻一定的外加劑以達(dá)到理想效果。 2.5 混凝土養(yǎng)護(hù)不當(dāng)產(chǎn)生的質(zhì)量問題 混凝土交付澆筑后的養(yǎng)護(hù)問題,亦是影響混凝土澆筑物質(zhì)量的因素之一?;炷翉纳a(chǎn)、施工、養(yǎng)護(hù)、硬化是一系列的過程。 隨著混凝土施工技術(shù)的 發(fā)展 ,混凝土施工質(zhì)量全過程控制的觀點(diǎn)已被普遍接受,混凝土溫度保護(hù)與養(yǎng)護(hù)作為混凝土澆筑過程很重要的程序和環(huán)節(jié),也應(yīng)有好的設(shè)計(jì)和施工,并且每一環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制都應(yīng)落到實(shí)處。 混凝土養(yǎng)護(hù)措施主要有噴霧和流水養(yǎng)護(hù):表 面上空形成一層霧狀隔熱層,使表面混凝土在澆筑過程中減少陽光直射強(qiáng)度,降低表面環(huán)境溫度,對(duì)減少混凝土在澆筑振搗過程中溫度回升有較好效果;表面流水養(yǎng)護(hù)可使混凝土早期最高溫度降低 1.5℃左右,但因澆筑表面一般平整度較差,表面難以做到全部有流水,同時(shí)對(duì)相鄰施工段混凝土施工有較大干擾,故而實(shí)施時(shí)有一定難度。 混凝土表面保護(hù)則以表面保溫保濕為主。 引起混凝土表面裂縫的原因是干縮和溫度應(yīng)力。干縮引起表面裂縫一般僅數(shù)厘米深度,主要靠養(yǎng)護(hù)解決。引起表面拉應(yīng)力的溫度因素有:氣溫變化、水化熱和初始溫差。氣溫變化主要有:氣溫驟降、氣溫年變化和日變化,特別是混凝土澆筑初期內(nèi)部溫度較高時(shí)尤應(yīng)注意表面保護(hù)。在混凝土表面覆蓋塑料薄膜或濕麻包袋等,緊貼混凝土表面起到隔溫效果,是防止表面裂縫的最有效措施。 3. 結(jié)束語 要獲得優(yōu)質(zhì)的混凝土,必須在整個(gè)生產(chǎn)過程貫徹全面的質(zhì)量管理( P、D、C、A循環(huán))。P(plan)計(jì)劃即配置優(yōu)質(zhì)的商品混凝土的措施;D(DO)即按照計(jì)劃進(jìn)行實(shí)施;C(CHECK)即對(duì)生產(chǎn)的混凝土進(jìn)行檢查是否滿足質(zhì)量要求;A(ACTION)即對(duì)檢查結(jié)論進(jìn)行處理,并把經(jīng)驗(yàn) 總結(jié) 用于實(shí)際生產(chǎn)中。要避免混凝土生產(chǎn)中各種隱患因素的影響,就需全方位從原材料的優(yōu)選、配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)控、運(yùn)輸交付以及施工、養(yǎng)護(hù)等都應(yīng)該貫徹全面的質(zhì)量管理。- 1國內(nèi)大直徑盾構(gòu)隧道的設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)展
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