對混凝土預制構(gòu)件抗裂防裂技術(shù)改進的建議
影響預制構(gòu)件產(chǎn)品質(zhì)量的因素有很多,如原材料、配方、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)條件以及操作者的技術(shù)水平和素質(zhì)等,因此產(chǎn)生構(gòu)件的質(zhì)量波動在所難免。而與普通預制構(gòu)件相比,在重大工程上應用的混凝土預制構(gòu)件的技術(shù)參數(shù)趨向于達到綠色耐久性構(gòu)件。這對其內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量要求更高,對其生產(chǎn)和施工要求更加嚴格,因此要求預制構(gòu)件生產(chǎn)必須加大技術(shù)投入,健全技術(shù)管理制度,嚴格的質(zhì)量控制和管理,包括原材料管理、建立高性能混凝土的制備及施工工藝、生產(chǎn)工藝參數(shù)和工藝條件優(yōu)化和確保以及養(yǎng)護運輸?shù)陌殃P(guān)等各環(huán)節(jié)。這也是有效防治預制混凝土構(gòu)件生產(chǎn)周期出現(xiàn)裂縫的綜合措施。
一、原材料的選擇問題
原材料的選擇應根據(jù)實際情況制定嚴格的可操作性控制標準,每個種類原材料的選擇應以質(zhì)量穩(wěn)定為基礎(chǔ),使用質(zhì)量控制水平穩(wěn)定的品牌產(chǎn)品,不宜同時使用過多的不同品牌的同類材料。
?。?) 材料選擇關(guān)鍵是控制骨料品質(zhì)情況,骨料的級配、最大粒徑、粒形和表面結(jié)構(gòu)都是間接地影響混凝土干縮的因素。其中骨料的彈性模量被公認為對干縮影響最大、最直接。在混凝土內(nèi)部,對硬化水泥漿體的收縮起約束作用的主要是骨料。對其選擇應從以下幾方面進行:
?、?嚴格控制對骨料中的有害雜質(zhì)(如粘土雜物),粘土的收縮大于水泥石的收縮,集料含有粘土會引起混凝土較高的收縮,都能增加混凝土的收縮,降低抗拉強度。所以應控制粗骨料含泥量小于 0.5%,細骨料含泥量小于 1.0% ;
?、?粗骨料需有較好的連續(xù)級配,形成最大堆積密度,使得混凝土骨架密實,收縮率少。
?、鄞止橇系男螤詈捅砻嫣卣鲗炷恋膹姸扔绊懞艽蟆1砻孑^粗糙的結(jié)構(gòu),可使骨料顆粒和水泥石之間形成較大粘著力。但是針片狀骨料會影響混凝土的流動性和內(nèi)部孔隙率,因此其針片狀骨料含量宜小于 10% 。
?、芗毠橇弦诉x用石英含量高、顆粒形狀渾圓、潔凈、具有平滑篩分線的中粗砂,細度模數(shù)在 2.5—2.9 之間。
(2) 盡量使用強度等級高的或早期強度高的水泥,減少水泥摻量,適當采用雙摻或三摻技術(shù),使其復合、互補、疊加等效應達到最小收縮性能。
保持原材料的質(zhì)量穩(wěn)定是保證混凝土質(zhì)量的重要條件。對原材料不僅要有專人采購和專人管理,并有固定堆放地點。各種原材料要有明顯的標牌,標明材料名稱、品牌、廠家和來料日期以及將要使用的部位。預拌混凝土攪拌站應設(shè)置存放礦物摻和料的料倉。購進的原材料都必須抽取有代表性的試樣,進行嚴格復檢。砂石的質(zhì)量必須符合有關(guān)標準,才能提高混凝土質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本。集料的堆放場地應當有夯實或抹灰的地面,以免增加集料中的含泥量或惰性粉細料。
二、抗裂預構(gòu)件配合比選擇問題
2.1.混凝土抗裂配合比的選擇方案:采用最大骨料堆積密度,以體積平衡法,以最小水泥用量,配合適當水膠比和適宜的砂率進行設(shè)計復配和試驗。
(1)優(yōu)化粗集料的級配可提高混凝土的勻質(zhì)性,提高混凝土劈裂抗拉強度,減少收縮。良好的骨料級配、粒徑相對大的,且空隙率及表面積都減小,在其它條件相同的情況下,能減小混凝土水泥用量,降低發(fā)熱量,減緩溫度收縮,防止混凝土開裂,同時混凝土密實度提高,強度也相應提高了。
?。?)根據(jù)工程實際選取水泥和摻合料品種,結(jié)合所設(shè)計的混凝土強度等級,耐久性、施工工藝要求確定適當?shù)乃z比和單方用水量。配制出的膠結(jié)材漿體要有一定的流動性和粘性。隨著水膠比的增加,混凝土內(nèi)部提供了更多的空間用于自由水的擴散,從而減少了混凝土抵抗變形的剛度,引起混凝土的收縮應變也隨之增加。因此,要減少混凝土的收縮應變,應盡量采用較小的水膠比。
(3)砂率的設(shè)計一般以滿足施工要求為前提,通常控制在 35%—42%,不同施工方法需求混凝土流動性和配置砂率有所不同。砂率亦應根據(jù)膠凝材料用量的不同而做適當?shù)恼{(diào)整,如果膠凝材料用量較多,在滿足施工性能下宜適當降低砂率。
2.2 試配中所有原材料取樣應具有代表性,以避免偶然原因產(chǎn)生的偏差。為了減少試配量,試配前應對原材料進行嚴格檢驗。配合比確定后,實驗室應向生產(chǎn)、質(zhì)檢部進行詳細交底,指出生產(chǎn)該類混凝土的注意事項,落實施工質(zhì)量保證的措施實驗室還應根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的實際情況,不定期抽取生產(chǎn)用原材料進行復盤實驗。而當現(xiàn)場原材料或生產(chǎn)工藝有變化時,必須重新試配。
2.3 增強混凝土的抗拉性能,增韌補償混凝土的抗拉性能比較差是由混凝土自身的組成決定的,所以首先要保證混凝土的質(zhì)量,讓混凝土充分的發(fā)展自身的強度;其次就是可以加入纖維材料來改善混凝土的受拉性能,作為混凝土又一重要組分,纖維材料在提高混凝土韌性、抗彎拉強度和抑制裂縫等方面確實有著諸多的優(yōu)異性。
三、預制構(gòu)件生產(chǎn)工藝參數(shù)和工藝條件優(yōu)化的問題
對于重大工程混凝土預制構(gòu)件的生產(chǎn)在進行工藝布局及控制方面就應該細化,應針對普通構(gòu)件生產(chǎn)中存在的問題和缺陷進行優(yōu)化配置,生產(chǎn)過程控制的力度需加強,控制的指標需從嚴,對關(guān)鍵的技術(shù)控制點需重點把關(guān)。
對構(gòu)件的混凝土生產(chǎn)中,攪拌條件和工藝的確立是生產(chǎn)離差較小混凝土的保證。這包括性能良好的攪拌機,適宜攪拌時間,和投料順序。否則會使拌和物均勻性受到影響?;炷恋膹姸戎狄矔a(chǎn)生很大的變異性。這都必須對混凝土配方經(jīng)過反復試驗得出。對生產(chǎn)工藝過程,包括半成品加工和成品加工。對于重大工程的混凝土預制構(gòu)件對半成品質(zhì)量和隱蔽安裝工程的質(zhì)量同樣注重,技術(shù)進步和產(chǎn)品換代是預制構(gòu)件行業(yè)的唯一出路。通過市場手段淘汰落后工藝、陳舊產(chǎn)品和作坊式的構(gòu)件廠;對設(shè)備、技術(shù)、人員條件較好的構(gòu)件廠通過技術(shù)改造推出適應市場需求的新預制構(gòu)件產(chǎn)品,這是預制構(gòu)件行業(yè)的發(fā)展方向。
四、預制構(gòu)件工廠養(yǎng)護和儲存及搬運安裝的問題
?。?) 對于預制混凝土構(gòu)件的養(yǎng)護需改變以往的理念。由于預制混凝土構(gòu)件體積較大,對其長期進行保溫保濕的養(yǎng)護難度較大,所需設(shè)施較多,一般構(gòu)件廠均根據(jù)現(xiàn)有資源按所制定的養(yǎng)護制度進行保濕養(yǎng)護,如浸水、噴淋或涂養(yǎng)護劑等,且相關(guān)的國家、行業(yè)規(guī)范也定出一定的需養(yǎng)護期,這可保證預制混凝土構(gòu)件的強度和整體質(zhì)量得到有效保證,但對于養(yǎng)護期過后的防護要求就顯得尤為不足。特別是預制混凝土構(gòu)件在露天堆放,受風吹、日曬、雨淋及化學侵蝕等影響,表面的龜裂在所難免,需對后期養(yǎng)護加以重視。
對預防預制混凝土構(gòu)件后期龜裂的有效措施:
?、?保濕是關(guān)鍵,保持構(gòu)件表面濕潤使構(gòu)件的干縮值降到最小,避免開裂,補水措施一定要到位。
② 防曬是前提,構(gòu)件表面干燥開裂主要是受暴曬而水分快速蒸發(fā),混凝土表面層毛細孔的水分因蒸發(fā)而彎月面增大,使得張力亦增大,容易使得毛細孔垮塌,同時表面水分的蒸發(fā),使得混凝土表面能亦增大,以至于容易產(chǎn)生表面龜裂。故遮蔭防曬能達到有效防御。
?、?覆蓋是有效方法,單純的覆蓋疊堆構(gòu)件的上層,效果并不理想,由于風干失水及周邊外露,構(gòu)件同樣會因形成不同濕度梯度所產(chǎn)生的應力而開裂。應進行四周圍蔽的緊貼覆蓋,才能達到較佳效果。
(2) 預制混凝土構(gòu)件的運輸安裝也是兩個值得注意的質(zhì)控的環(huán)節(jié)。在構(gòu)件的搬運和安裝時往往會對構(gòu)件產(chǎn)生碰損,雖然對碰損破壞的地方進行了加強修補,但對于因碰撞而對構(gòu)件表面和內(nèi)在產(chǎn)生的微裂紋就難以估量了,這可影響到構(gòu)件的耐久性使用效果。所以成品保護意識需得到重視,應上升到重點監(jiān)控的層次。
編輯:姜立東
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