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0引言
水工碾壓混凝土是指在機械強有力振壓的作用下,使干硬性混凝土拌合物達到一定密實度的混凝土材料,吸收了常態(tài)混凝土和碾壓土兩者的長處,其水工碾壓混凝土質(zhì)量的優(yōu)劣直接決定著工程使用壽命的長短,對于保證工程安全運行、降低工程運行成本具有不可替代的作用。在現(xiàn)實生活中,由于部分工程質(zhì)量中水工碾壓混凝土總體質(zhì)量較低,在使用過程中常常出現(xiàn)裂縫,甚至滑坡,不僅不利于工程的正常使用,嚴重影響著工程的安全和效益,而且無形中增加了加固和維修費用,造成一定經(jīng)濟上的損失,更重要的是減少工程的使用年限,造成資源的嚴重浪費。因此,最大限度地保證工程的質(zhì)量,加強水工碾壓混凝土施工質(zhì)量控制具有重要的現(xiàn)實意義和研究價值。
1水工碾壓混凝土的特點
砂子、水泥、石子、水、化學(xué)添加劑及礦物摻合料是水工碾壓混凝土的原料,雖然在原料成分上和其它種類混凝土一樣,但在性能、施工工藝等方面具有其他種類混凝土無可比擬的特點。
1.1水泥用量較少,粘聚性較小
與常態(tài)混凝土拌和物相比較,碾壓混凝土拌和物中骨料用量較多,水泥用量較少。其缺點是由于拌和物中常常摻用一定量的摻合材料,但對于膠凝材料用量仍然較少,從而致使拌和物坍落度為零,并且不具有流動性,粘聚性較小。其原因在于碾壓混凝土拌和物必須具有適量的工作度,一方面要求不能過于干硬,必須具有最小碾實的碾壓功,以振動碾碾壓密實為宜。另一方面又要求必須經(jīng)得住振動碾在上面工作。因此,碾壓混凝土拌和物的振動壓實既具有土料壓實的某些特征,又具有一般混凝土的基本特點。
1.2水化熱低,成型后的混凝土結(jié)構(gòu)物內(nèi)部絕熱溫度低
與常態(tài)混凝土相比較,硬化碾壓混凝土中摻合料比例運用較大,并且大部分摻合料早期水化反應(yīng)較少,導(dǎo)致在早期碾壓混凝土硬化強度較低,而在后期隨著強度的逐漸增大,碾壓混凝土的絕熱溫升明顯低于常態(tài)混凝土,并且最高溫升出現(xiàn)時間明顯較晚,其體積變形和干縮變形的幅度較小。
1.3碾壓混凝土的質(zhì)量主要取決于層面施工質(zhì)量
在碾壓混凝土中,常常采用分層攤鋪,逐層壓實的方法將混凝土振動壓實,但是該種工藝方法會使碾壓層與層之間形成一個結(jié)合面,平常情況下,只有在升程之間的層面進行砂漿處理,而對于每一個升程范圍內(nèi)的層與層之間的碾壓,不做任何技術(shù)處理,致使層間結(jié)合處粘結(jié)力不強,容易產(chǎn)生劣化、拉剪破壞以及滲漏等質(zhì)量問題。所以,碾壓混凝土工程的質(zhì)量主要取決于層面施工質(zhì)量,而對混凝土本身的施工質(zhì)量并無其他特殊要求。
2影響水工碾壓混凝土質(zhì)量的因素
與常態(tài)混凝土相比,水工碾壓混凝土在材料選配、施工工藝等方面具有自己獨特的特點,在一定程度上,這些特點直接決定了質(zhì)量控制在水工碾壓混凝土施工中的特殊性和復(fù)雜性。
2.1原材料選擇
原材料質(zhì)量的優(yōu)劣對于混凝土的質(zhì)量和施工工藝產(chǎn)生很大的影響。例如,各級石子超粒徑顆粒含量的變化,將導(dǎo)致混凝土級配的改變,影響著新拌混凝土的和易性;水泥強度的波動性,直接影響著混凝土的強度;骨料含水量的變化,直接影響著混凝土的水灰比。所以,在水工碾壓混凝土過程中,務(wù)必加強原材料性能、規(guī)格等方面上的質(zhì)量控制,定期地進行檢測,確保原材料全面符合工程質(zhì)量。同時,還要求質(zhì)量控制人員充分掌握混凝土含量變化規(guī)律,針對不同的情況,制定出相應(yīng)的方案和對策。
2.2混凝土配置
三級配內(nèi)部混凝土、二級配外部混凝土以及變態(tài)混凝土是水工碾壓混凝土的三類配合比。在通常情況下,通過系統(tǒng)試驗的方法得到水泥、砂子、石子、水和摻合料之間的用量配合比。這樣配合做出來的混凝土既能夠滿足工程設(shè)計的技術(shù)、經(jīng)濟性要求,又能夠確保在施工過程中粗骨料不易發(fā)生分離,具有混凝土質(zhì)量均勻、工作度適當(dāng)、拌和物初凝時間較長、拌和物較易碾壓密實、易于保證碾壓混凝土施工層面的粘結(jié)性、層面物理力學(xué)性能好等特點,并且混凝土的抗?jié)B、強度性能等方面滿足設(shè)計要求,具有較高拉伸應(yīng)變能力。同時,混凝土的拌和物質(zhì)量也是影響工程質(zhì)量的關(guān)鍵性因素,其中拌和物的均勻性和拌和稱量系統(tǒng)的精度影響最大,務(wù)必嚴格按照實驗驗證的配合比例進行作業(yè),全面保證工程質(zhì)量。
2.3碾壓和縫隙設(shè)置
為了保證混凝土的相對密實度,必須進行碾壓,其中碾壓的次數(shù)和碾壓的方式直接決定了混凝土壓實質(zhì)量,在具體檢測中務(wù)必進行現(xiàn)場實驗進行確定。同時,混凝土縫隙的設(shè)置對于工程質(zhì)量影響也大,如果在碾壓混凝土過程中不設(shè)縫隙,可以減少成本和工作作業(yè)時間,但對于工程的質(zhì)量影響較大。例如,設(shè)置橫縫可以有效防治產(chǎn)生裂縫,但是需要花費大量的勞力和時間。此外,應(yīng)合理控制縫隙的間距,如果縫隙間距設(shè)置過大,則易發(fā)生貫穿性裂縫。因此,在設(shè)置縫隙時,一般在層間間歇時間內(nèi)進行設(shè)置,最大限度地減少對硬化混凝土的破壞,降低縫隙設(shè)置的難度。
3加強水工碾壓混凝土施工過程質(zhì)量控制的策略
3.1原材料質(zhì)量控制策略
原材料的質(zhì)量必須符合國家的質(zhì)量標準,務(wù)必確保施工中的各種混凝土原材料符合工程設(shè)計要求,在原材料投入施工之前,必須進行抽樣檢測,堅決禁止不符合工程質(zhì)量的原材料投入使用。同時,對于外加劑、粉煤灰和水泥等還必須檢查出廠檢驗合格報告,務(wù)必要求供應(yīng)商提供材質(zhì)證明、監(jiān)理方隨機質(zhì)檢報告以及項目部按批次質(zhì)檢報告進行質(zhì)量復(fù)查。此外,對于已經(jīng)購買回來的混凝土原材料,進行分類、科學(xué)合理的儲存,加強日常管理力度,保證原材料在儲存的過程中不會發(fā)生質(zhì)量變化。
3.2水工碾壓混凝土配置控制策略
對于原材料配合比方面的質(zhì)量控制,一是務(wù)必按照經(jīng)濟性的原則,在節(jié)約水泥、改善混凝土性能的前提下,根據(jù)設(shè)計要求初步確定配合比參數(shù),盡可能地摻用粉煤灰等較大比例的摻合料;二是在滿足耐久性、強度以及施工要求的前提下,選用較小的水膠比值,最大限度地確保混凝土技術(shù)性能和拌和物施工性能;三是混凝土拌和物在輾壓密實過程中,選用較小的漿砂比值;四是對于膠凝材料,選擇膠凝材料用量最少時的砂率,全面確保拌和物達到施工要求;五是進行試驗,并根據(jù)強度、形變、耐久性等試驗結(jié)果確定實驗室配合比,根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況進行現(xiàn)場碾壓,驗證室內(nèi)配合比的可碾性、易密實性及拌和物的抗分離性能,并對用量配合比及時進行調(diào)整。對于攪拌控制方面的質(zhì)量控制,在實際作業(yè)中,務(wù)必通過拌和機隨機抽樣的方式對拌和物的均勻性和樓稱量系統(tǒng)的精度進行控制,在具體碾壓混凝土拌和過程中,定期與不定期檢查衡器,確保拌和樓稱量系統(tǒng)的精度。同時,碾壓混凝土對水非常敏感,特別是在雨水較多的季節(jié),必須加強對水的控制。
3.3碾壓和成縫控制
在水工碾壓混凝土方式上,務(wù)必要求混凝土拌和物在碾壓的基礎(chǔ)上達到工程密實度的要求,即碾壓條帶清楚,碾壓條帶寬度與振動碾輪壓寬度重疊以15~20cm為宜,并且對于同一條帶分段碾壓時,接頭部位重疊以2~3cm為宜,并且要求碾壓方向垂直于水流方向。同時,要求振動碾應(yīng)沿著鋪條帶進行碾壓,對于大型振動碾未能碾到的邊緣拐角部位,應(yīng)采用刁型振動碾碾壓密實。對于碾壓遍數(shù)的確定,應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)場實驗的方法進行確定,其具體標準以碾壓后的混凝土表面平整有光澤,呈現(xiàn)一定的彈性,并且有少量漿液露出為宜。在水工碾壓混凝土的成縫控制上,務(wù)必采用先碾壓后成縫的工藝方法,最大限度地將材料、成縫裝置對碾壓施工的影響降為最小。在具體作業(yè)時,務(wù)必在層間間歇期內(nèi),按照預(yù)先規(guī)定的位置和面積進行切縫,同時,在切縫機成縫填縫材料時,填充物距離壓實面以1~2cm為宜,并且盡可能地將填充物隨切縫刀片一次迅速嵌入縫中,最大限度地減少對施工質(zhì)量和進度的干擾,最后在切縫完畢后,及時用振動碾碾壓1~2遍,減少切縫時對混凝土產(chǎn)生的松動、變形等影響。
4結(jié)束語
綜上所述,質(zhì)量控制在水工碾壓混凝土施工中具有十分重要的意義。在具體作業(yè)過程中,務(wù)必加大質(zhì)量控制力度,最大限度地消除工程中各個階段可能引起的質(zhì)量問題,把一些不良因素控制在可控范圍之內(nèi)。我們相信,隨著碾壓混凝土應(yīng)用水平的不斷提高和科學(xué)技術(shù)的進步不斷發(fā)展,先進的施工機械和技術(shù)將不斷出現(xiàn),水工碾壓混凝土施工質(zhì)量將會得到更加有效的控制。
作者:林建能 單位:福建騰暉環(huán)境建設(shè)集團有限公司