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隨著我國改革開放,大規模的經濟建設開展,建筑結構發展十分迅速,建筑材料,設計和科學理論研究都獲得了長足發展,使城鄉建設面貌煥然一新。在土木建筑中,混凝土在結構的安全、可靠度和耐久性方面起絕對的作用。
一、混凝土的種類
混凝土的種類按膠凝材料分有:①無機膠凝材料混凝土,如水泥混凝土、石膏混凝土、硅酸鹽混凝土、水玻璃混凝土等;②有機膠結料混凝土,如瀝青混凝土、聚合物混凝土等。
按容重分有:①重混凝土,容重2600~5500公斤/立方米甚至更大;②普通混凝土,容重2400公斤/立方米左右;③輕混凝土,容重為500~1900公斤/立方米的輕集料混凝土、多孔混凝土、大孔混凝土等。
按使用功能分主要有:結構混凝土、保溫混凝土、裝飾混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、水工混凝土、海工混凝土、道路混凝土等。
二、混凝土的組成材料
普通混凝土的基本組成材料是水泥、水、天然砂和石子,砂石在混凝土中起骨架作用。水泥和水形成水泥漿,包裹在沙粒表面并填充沙粒間的空隙而形成水泥砂漿,水泥砂漿又包裹石子,并填充石子間的空隙而形成混凝土。另外還需要新的外加劑。外加劑分為活性和非活性兩類。摻合料的性質和數量,影響混凝土的強度、變形、水化熱、抗滲性和顏色等。
三、混凝土的主要技術性質
混凝土的性質包括混凝土拌合物的和易性、混凝土強度、變形及耐久性等。
1、和易性又稱工作性,是指混凝土拌合物在一定的施工條件下,便于各種施工工序的操作,以保證獲得均勻密實的混凝土的性能。和易性是一項綜合技術指標,包括流動性(稠度)、粘聚性和保水性三個主要方面。
2、強度是混凝土硬化后的主要力學性能,反映混凝土抵抗荷載的量化能力。混凝土強度包括抗壓、抗拉、抗剪、抗彎、抗折及握裹強度。其中以抗壓強度最大,抗拉強度最小。
3、混凝土的變形包括非荷載作用下的變形和荷載作用下的變形。非荷載作用下的變形有化學收縮、干濕變形及溫度變形等。水泥用量過多,在混凝土的內部易產生化學收縮而引起微細裂縫。
4、混凝土耐久性是指混凝土在實際使用條件下抵抗各種破壞因素作用,長期保持強度和外觀完整性的能力。包括混凝土的抗凍性、抗滲性、抗蝕性及抗碳化能力等。
四、混凝土的質量控制
1、對原材料的質量控制
混凝土是由水泥、砂、石、水組成,有的還有摻合料和外加劑。監理應對組成混凝土的原材料進行控制,使之符合相應的質量標準。
2、混凝土配合比的控制
混凝土的配合比應根據設計的混凝土強度等級、耐久性、坍落度的要求,試驗室應結合原材料實際情況,確定一個既滿足設計要求,又滿足施工要求,同時經濟合理的混凝土配合比。
3、混凝土澆筑質量的控制
混凝土澆筑前,對有特殊要求、技術復雜、施工難度大(例如基礎、主體、技術轉換層、大體積混凝土和后澆帶等部位)的結構應要求施工單位編制專項施工方案,監理工程師認真審查方案中的人員組織、混凝土配合比、混凝土的拌制、澆筑方法及養護措施;混凝土施工縫的留置部位、后澆帶的技術處理措施;大體積混凝土的溫控及保濕保溫措施;施工機械及材料儲備、停水、停電等應急措施;審查模板及其支架的設計計算書、拆除時間及拆除順序,施工質量和施工安全專項控制措施等。并審查鋼筋的制作安裝方案、鋼筋的連接方式、鋼筋的錨固定位等技術措施。
4、混凝土工程質量的驗收
(1)施工承包單位在選擇混凝土的供應商時,要選擇資質高信譽好的供應商,并考慮地理位置及交通道路是否合適。攪拌站工程技術人員在計算普通混凝土配合比時。
(2)施工現場加強施工管理,并制定管理制度, 提高操作人員的技術水平和質量意識.增強工作責任心。
(3)嚴格施工操作程序,不盲目趕工,杜絕過早上施工材料。合理的施工速度應建立在嚴密周全的科學組織基礎上。在混凝土強度未達到1 .2 M p a 之前。不準隨便上人和集中放鋼筋等重物;混凝土強度達到lOMPa 之后。堆放重物之應在兩根梁之間放上方木,將重物重量通過方木傳遞到梁上,以減輕對樓板混凝土的沖擊影響。
(4)混凝土的養護是防治裂縫的關健。因此商品混凝土的第一次養護時間應該盡量提前。越早越好。
(5)專業技術人員的管理
生產混凝土的專業人員也是混凝土質量保證的非常關鍵因素之一。其素質、技術及管理水平的高低決定和代表了預拌混凝土攪拌站的質量管理控制水平和企業形象。預拌混凝土公司的專業人員不僅需要專業的知識,還要有豐富的混凝土實驗、生產實踐經驗,熟知各種水泥、外加劑、摻和料的性能特點,能及時、準確分析各種質量事故并與處理。
五、混凝土裂縫的處理
混凝土裂縫的出現不但會影響結構的整體性和剛度,還會引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗滲能力。因此根據裂縫的性質和具體情況我們要區別對待、及時處理。
1.表面修補法
表面修補法是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料,在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續開裂,通常可以采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。
2.灌漿、嵌逢封堵法
灌漿法主要適用于對結構整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補,它是利用壓力設備將膠結材料壓入混凝土的裂縫中,膠結材料硬化后與混凝土形成一個整體,從而起到封堵加固的目的。
嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法,它通常是沿裂縫鑿槽,在槽中嵌填塑性或剛性止水材料,以達到封閉裂縫的目的。
3.結構加固法
結構加固中常用的主要有:加大混凝土結構的截面面積,在構件的角部外包型鋼、采用預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。
4.混凝土置換法
混凝土置換法是處理嚴重損壞混凝土的一種有效方法,此方法是先將損壞的混凝土剔除,然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。
5.電化學防護法
電化學防腐是利用施加電場在介質中的電化學作用,改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環境狀態,鈍化鋼筋,以達到防腐的目的。陰極防護法、氯鹽提取法、堿性復原法是化學防護法中常用而有效的三種方法。
6.仿生自愈合法
仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法,它模仿生物組織對受創傷部位自動分泌某種物質,而使創傷部位得到愈合的機能,在混凝土的傳統組分中加入某些特殊組分(如含粘結劑的液芯纖維或膠囊),在混凝土內部形成智能型仿生自愈合神經網絡系統,當混凝土出現裂縫時分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合[4]。
六、結論
通過對混凝土性能、施工方法、和質量控制以及裂縫的處理方法的論述,讓讀者大致明白怎么防止混凝土質量出問題。混凝土施工過程中,監理工程師應加強對原材料的質量控制,并及時對施工現場進行巡視檢查、平行檢查和旁站監理,使混凝土結構的施工質量自始至終處于受控狀態,才能提高混凝土結構的施工質量。
參考文獻:
【1】中華人民共和國國家標準.混凝土結構設計規范(GB50010-2001).北京:中國建筑出版社,2002
【2】東南大學,天津大學,同濟大學編.混凝土結構(第二版).北京:中國建筑出版社,2002
【3】鋼筋混凝土結構設計規范.中國建筑工業出版社,1999.2.