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冬去春来,如何应对这些混凝土质量频发问题

作者: 本站 来源: 本站 时间:2017年04月10日

一年之计在于春,同样,混凝土企业也在春季开始筹谋新一年度的发展。但令很多企业头疼的是,冬春交际是混凝土质量问题频发的季节,强度不足、裂缝、表面缺陷困扰着企业的技术人员。为何混凝土在这个季节会产生众多问题?下面是专家和相关技术人员针对冬去春来之际混凝土质量问题频发现象展开的讨论。


一、在这春冬季节交替之际,昼夜温差、风速变化大,混凝土在生产、运输、浇筑、养护等环节易受影响,稍有不慎就会产生混凝土强度不足、裂缝、表面缺陷等现象。


1、 混凝土强度不足

1.1 主要原因

(1)气温刚回升,容易忽略寒潮情况,盲目降低混凝土配合比的水泥用量或胶凝材料用量。

(2)春冬季节交替,未对外加剂中的保坍剂组分做及时的调整,气温回升后保坍性变差,混凝土拌合物在运输途中坍落度损失偏大,到达施工现场后流动性不满足施工要求,施工时再加水调整拌合物流动性,导致入模的混凝土拌合物水胶比增大,从而降低了混凝土的强度。

(3)因春冬季温差变化大,早晚不同温度段混凝土配合比外加剂掺量不同,早上温度较低外加剂掺量较低,中午温度上升,在生产控制过程中若未及时调整外加剂掺量,当混凝土拌合物达到要求的流动性时,拌合用水超量,从而增大了混凝土配合比水胶比,进而降低了混凝土强度。

(4)混凝土浇筑后未及时养护,造成早期混凝土失水,影响强度的正常发展。

1.2 预防措施

(1)不盲目降低混凝土配合比水泥用量和胶凝材料用量。

(2)要求外加剂厂针对气温情况及时调整外加剂的保坍性能,使外加剂保坍性能满足混凝土运输和施工的要求。

(3)在混凝土质量控制过程中,及时调整外加剂掺量,严格控制水胶比在设计要求范围内。

(4)及时对已浇筑的混凝土进行养护和保护,保证混凝土强度的正常发展。

2 、混凝土裂缝现象

2.1主要原因

(1)春冬交替,风多、风速波动大,混凝土表面失水较快,在施工过程中易忽略对混凝土进行及时的保湿养护,从而导致干缩裂缝的出现。

(2)昼夜温差大,未及时对已浇筑的混凝土进行覆盖保温养护,从而导致温差裂缝的形成。

(3)混凝土配合比中水泥用量需合理控制,若配合比中水泥用量过高,水化热过高,易导致裂缝的形成。

(4)对外加剂的保坍性未及时调整,导致混凝土拌合物在运输途中坍损过大,到现场后再加水调整拌合物流动性,改变了混凝土的水胶比,导致混凝土抗裂性降低,进而增大了混凝土开裂的几率。

(5)在施工过程中,由于风速和空气温度、湿度的变化,使混凝土表面水份蒸发过快,影响收面工作,工人为了收面方便,向混凝土表面浇生水收面,增大了混凝土表面的水胶比,降低了混凝土表面抗裂性,以致诱发混凝土表面裂缝的形成。

(6)在施工过程中钢筋被踩踏、错位,导致混凝土钢筋保护层受影响。

(7)收面工作不及时,抹面工序未到位。

(8)混凝土浇筑后过早上荷载,构件堆放、搬运、安装时其支承点、吊点位置不当,或受到碰撞,或构件反放造成混凝土裂缝出现。

2.2 预防措施

(1)及时对已浇筑的混凝土进行覆盖保湿、保温养护。

(2)对已浇筑的混凝土及时进行振捣、收面、养护等工序。

(3)合理调整混凝土配合比,防止因水泥用量过高水化热高,诱发裂缝。

(4)严禁在收面和调整混凝土流动性时加生水。

(5)严禁过早上荷载,对拆除的模板、构件进行及时清运。

3、 混凝土表面缺陷

3.1 主要原因

(1)春季气温回升,部分外加剂厂调节外加剂保坍性时利用缓凝方式,导致混凝土凝结时间偏长,加之施工赶工期,过早拆模、踩踏、上荷载,以致混凝土墙体、板面产生缺陷。

(2)浇筑混凝土前,模板未清理干净以及未被充分湿润。

(3)由于春季雨水较多,在浇筑混凝土过程中未及时采取有效的防范措施,导致混凝土表面被雨水冲淋,产生返砂、起灰现象。

3.2 预防措施

首先,要求外加剂厂利用合理方式调节外加保坍性能。其次,在施工中及时对模板表面进行清理和涂刷脱模剂,采取有效措施防止雨水冲淋混凝土。

总之,有效预防混凝土产生强度不足、裂缝、表面缺陷等现象,就要求我们在生产控制时严格把关材料的质量,在过程控制中,及时对混凝土配比和性能进行调整监控,在混凝土浇筑时的各个工序严格到位,及时对混凝土进行保护和养护,才能有效的防止或避免混凝土缺陷的产生。


二、根据以往混凝土生产和质量控制的经验,在中国北方地区,冬春交际这个季节多风、风大、空气干燥、湿度小、昼夜温差大,这时混凝土施工最容易产生收缩裂缝。

1 、施工方面

施工方面主要有如下控制措施:(1)混凝土在满足施工要求的前提下,应尽可能要求小坍落度施工,大坍落度混凝土容易施工但更容易产生裂缝;(2)在空旷的施工现场或在平面结构混凝土施工时,若风力较大,必要时要加设挡风设施,宜边浇注成型边用塑料薄膜覆盖保湿,也可喷洒养护液,做好混凝土的养护工作,防止产生早期裂缝等质量问题;(3)浇筑后的混凝土应立即收面,初凝、终凝前要分别进行收面工序,并适当增加收面次数,终凝前做好二次抹面,可消除已经出现的塑性收缩裂缝,提高密实度;(4)混凝土采用浇水和保湿养护时,应安排专人浇水,浇水次数应能保持塑料布内有凝结水,养护时间不得少于7d;对有掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土,保湿养护不得少于14d;对于竖向混凝土结构,养护时间宜适当延长;(5)对于大体积混凝土,养护过程应进行温度控制,混凝土内部和表面的温差不宜超过25℃,表面与外界温差不宜大于20℃;(6)对于梁板混凝土浇筑结束后切忌上力过早,吊装材料要轻放且分散堆存,拆模不宜过早,拆模过程中不要对刚浇筑的部位产生太大震动,在拆边墙板和吊放材料过程中若震动太大或堆放过于集中,易形成破坏性裂缝。

2、 混凝土自身方面

若采用上述措施还有问题出现,则可从混凝土自身方面改进:(1)严格控制骨料的含泥量,宜采用中砂进行生产;(2)在满足施工的条件下,适当降低砂率和水胶比;(3)选用收缩率小的外加剂。

总之,即使搅拌站生产出再好的混凝土,如果养护不到位,一样会出现很多裂缝,所以养护环节很重要,养护还能够通过后期的养护弥补前期的不足,减少混凝土质量问题的发生。


三、在冬去春来之际最容易出现的混凝土质量问题有:混凝土强度偏低、混凝土现浇板早期裂缝。下面就这两个问题进行原因分析并制定纠正措施。

1 、混凝土强度偏低的问题

1.1 原因分析

混凝土的冬期配合比富余系数偏小,冬期配合比的28d标养强度应比常温配合比的28d标养强度提高一个等级。因为混凝土在受冻后(包括负温混凝土)都要降低部分强度。施工单位在冬期浇筑混凝土后大多数没有采取养护措施(特别是剪力墙)。

有些单位在春季急于验收基础或主体,混凝土还没有达到等效龄期,就进行验收,导致混凝土强度偏低。混凝土结构工程验收规范所规定的等效龄期不宜大于60d是不合理的。因为在冬期施工时,低于0℃的天数不计入龄期,那在东三省的不计入天数就大于30d以上。因此,在验收混凝土强度时必须达到600℃·d。

1.2 纠正措施

冬期配合比的强度富余系数应比常温配合比的强度富余系数提高一个强度等级。

在冬期浇筑的混凝土必须进行养护:柱子可采用塑料薄膜缠裹法;剪力墙可采用双面胶粘贴塑料薄膜法,要注意上下贴严密,每幅薄膜间用胶带连接封严,直到装饰墙面时再揭起。有些工地反映刷养护液到后期不能风化,对抹灰面的粘结不利。对现浇梁板可采用延期拆除底模和板的表面苫盖塑料薄膜的方法。

有关部门验收基础或主体时,必须达到600℃·d的等效龄期方可进行,否则,在冬期浇筑的混凝土的强度有可能达不到设计强度。

2 、混凝土现浇板早期裂缝问题

2.1 原因分析

原材料因素:砂子粒径偏细,含泥量较大(含泥量大于4%),以及没有使用聚羧酸泵送剂,没有采用苫盖塑料薄膜法对板面进行养护,而是采用了二次抹压法。

2.2 纠正措施

选用中砂,含泥量控制在4%以内;也可选用50%的机制砂代替黄砂,效果也较好。选用聚羧酸泵送剂生产混凝土,因为在混凝土外加剂中,聚羧酸泵送剂的收缩率是最小的。

在春季干旱少雨,风多且风速快,空气湿度很小,因此,在春季浇筑现浇板时必须采用塑料薄膜法养护板面。在混凝土浇筑一段且振捣完毕后,应随即搓平板面,接着苫盖塑料薄膜,在每一幅薄膜的开头和收尾及每隔1m应用木搓板轻压薄膜使其与混凝土表面粘结牢靠,以免被大风刮起。当需要放线时,可把放线碍事的部位用裁纸刀割开揭起,但不要全部揭起。在春季养护时应设专人负责,每隔4小时检查薄膜覆盖情况,当发现有被风刮起的薄膜时,要及时洒水并重新覆盖薄膜,在被刮起的薄膜周围用砂压住。


四、春季大风,气温骤升骤降而且反复是造成预拌混凝土拌制、运输、泵送、浇筑、养护各个环节质量异常波动的原因。大风会使得新浇筑的混凝土快速丢失水份,从而在未硬化前产生失水裂缝。


气温骤升,使得减水剂的凝结时间无法及时调整,导致混凝土坍落度损失增加,继而出现泵送困难甚至堵管,更严重的会导致浇筑时难以振捣,使得结构强度、密实度和外观难以保证。

气温短时间内变化幅度大,会引起砂石、水泥的温度增高,这不仅会影响混凝土出场时的质量稳定,而且会引起坍损增加,从而影响后期泵送、浇筑质量。

当前已有很多混凝土技术、施工人员发觉,春季混凝土会出现硬化异常、泵送困难、浇筑前后裂缝增加的现象。为减少这些问题的发生,需要混凝土公司材料管理人员、质管部、技术部及施工单位共同配合,切实减少砂石、水泥温度的突然变化,配合比设计时留有充足的流动性变化区间,浇筑时采取措施减少大风对未硬化前混凝土的不利影响,如使用挡风设备,缩短浇筑时间,及时覆盖、养护,延长养护时间,剪力墙等容易遭受大风侵袭的部位应更晚些时间拆除模板。


五、冬春交际是混凝土质量问题频发的时期,混凝土拌合物匀质性能下降,进而影响了混凝土力学性能及耐久性能。分析产生的原因主要有如下几个方面:

1 、原材料

(1)胶凝材料、砂、石等原材料的影响。近年来上述原材料质量日益劣化,与外加剂的相容性变差,在一些地区即使气温较低时,生产的混凝土的工作性损失仍较大,不得不提高外加剂的用量来抑制,但这会加大混凝土拌合物质量的离散性,匀质性波动变大。

(2)外加剂的影响。当前,聚羧酸减水剂在我国预拌混凝土生产中的应用比例逐年上升。大量的实践证明,聚羧酸减水剂对水泥组分变化比传统萘系、脂肪族等高效减水剂敏感,可以通过化学键插层到粘土的层状结构中而被吸附损耗从而导致其分散性能下降,环境及其它原料的温度、品质等对其吸附分散性能也存在较大影响。此外,由于聚羧酸减水剂的分散性能较传统萘系减水剂有了大幅提高,这也在一定程度上影响了混凝土质量的匀质性。而当前市场上聚醚大单体等主要原料品种单一,当遇到上述问题时,很难从根本上解决。

2 、客观条件

春节前后特别是节后一段时期,混凝土工程量较平时大幅萎缩,水泥库存周期变长,这对水泥与外加剂的适应性造成了一些影响。此外,这一时期的全国大部分地区气温变动大且较为频繁,由于聚羧酸减水剂的吸附分散作用受温度影响较大,混凝土拌合物易离析泌水,匀质性变差且产生表面缺陷等质量问题。

3 、胶凝材料用量

当前,由于竞争日趋激烈及比传统萘系、脂肪族等高效减水剂具有更高减水率的聚羧酸减水剂的大规模应用,各等级混凝土的胶凝材料用量不断下降,由此导致混凝土拌合物的工作性能下降,匀质性变差。

4、 施工养护

在一些地区,混凝土运送到工地后,为了更加方便地进行泵送施工,二次加水现象比较普遍,这在很大程度上改变了混凝土拌合物的匀质性。此外,一些施工单位在混凝土施工完成后疏于养护,而春节前后这段时期气温波动大,如果养护措施不当,易导致混凝土出现裂缝等质量问题。

针对上述情况并结合实践经验分析,应采取如下应对措施进行预防:(1)加强原材料进场检测。要重点关注水泥与外加剂相容性的变化情况,尽可能选用质量稳定性较好的原材料;(2)胶凝材料用量不宜过低,外加剂(特别是聚羧酸减水剂)掺量不宜过高。当外加剂与其它材料的相容性受温度等客观条件影响较大时要及时调整其用量;(3)在施工环节严格管理,杜绝现场二次加水等现象,并及时按规范养护。


六、预拌混凝土在春季出现的各种质量问题较多,尤其是出现的各种裂缝相对较多;春季的气候变化频繁,尤其是在黄河流域的北方地区,气温会忽高忽低,有时还伴随着大风天气等等;在春季时,混凝土像人一样也要随时“更换衣服”,及时调整配合比、注意养护方式,以适应气候的变化,否则也会得“病”出现质量问题。

包头地区春季时气温特点是季风频率高,强度大,气温日较差大(达13.9℃)、干燥少、相对湿度小(只有50%左右),因此,内蒙古地区是预拌混凝土各种裂缝和质量问题出现的多发地区,春季是多发时间。笔者认为对预拌混凝土的养护工作要特别关注,加强混凝土的养护是关键,由于混凝土的养护不及时、不到位,出现的混凝土质量问题占多数,对混凝土的养护工作应引起足够的重视。

混凝土养护工作的保温、保湿、保养护龄期,这三要素缺一不可,必须及时、到位,尤其是早期养护工作更应加强。混凝土的早期似新出生的婴儿一样,免疫力较差,更应倍加呵护,加强混凝土的养护,这也是现代混凝土技术的基本要求。

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