摘 要:混凝土出现已有200多年的历史,混凝土的作用在工程中的重要性是毋庸置疑的,随着近年来大坍落度混凝土的推广,本人经过在工地一线施工中的经验发现,混凝土坍落度对工程施工的重要性,并简单提出了在施工当中尽可能降低混凝土的坍落度。
关键词:坍落度;混凝土;配合比;原材料
中***分类号:TU37 文献标识码:A
一、混凝土
混凝土作为一种成熟的技术已经在被广泛使用,随着科技的进步,钢筋混凝土的大量应用,大跨度的桥梁和高层建筑无一不用混凝土,混凝土已经和人们的生活息息相关,说到混凝土,不得不谈起混凝土所用的原材料。
(1)水泥
水泥在混凝土中起着关键的作用,是混凝土的核心原材料,水泥的作用是毋庸置疑的。由于水泥在工程上的重要性,在左黎高速公路试验室加强了对水泥的检测,就以我们工程所用P・O42.5水泥为例,检测后也发现水泥的比表面积达到了389m2/kg,3天强度达到了26.4MPa,28天的强度达到了51.9MPa。初凝为140分钟,终凝为190分钟。可以看出,随着水泥的生产技术快速发展,现在水泥由开流磨改为闭路磨,并增加了高效选粉工艺,让水泥磨得更细,增加了水泥28强度,尤其是3天强度。水泥的细度、比表面积、强度比过去大幅提高。虽然这些指标的提高,使混凝土强度得到了进一步的提高,给缩短工期带来了便利条件,但是也带来了不利的因素,水泥早期强度的变高,促使水泥混凝土凝结速度变快,这必然让混凝土的收缩变快,就有可能让混凝土早期出现裂缝。水泥强度的提高,起关键作用的是水泥中的C3S含量。水泥中C3S遇水,水化速度极快,还有比表面积越高,水化速度就越快,导致混凝土内部水化热极高,这样使混凝土自身温度提高,加速了水份的流逝,混凝土就会出现假凝。还有水化过快,导致混凝土失水严重,很可能产生裂缝。在工程中好多人觉得水泥用的越多越好,综上所述我觉得,不管从经济的角度,还是从混凝土性能和耐久性考虑,在水灰比一定的情况下,保证工程质量的前提下,尽量减少水泥的用量,水泥不是用的越多越好,用的越多反而不好,增加了工程成本不说,还浪费了工程材料,对工程实体质量还有不利影响。
(2)粗集料
混凝土原材料发展到现在,粗集料的加工的方式方法,也发生了明显变化,以前粗集料中的针片状颗粒含量太多,受自身弯拉因素的影响对混凝土的强度有较大的变化,粗集料用量增多,对混凝土有不利的影响,可是科技发展到现在,我国从21世纪初,大部分工程中都用到了锤式或反击式破碎机,使粗集料的针片状含量大大减低。这使得粗集料对混凝土强度的影响几乎微乎其微。反而在混凝土中,粗集料的减少就会相应的增加浆体的用量,浆体用量变大,会使混凝土有产生裂缝的可能,也相应增加了水泥用量。
(3)减水剂
还有混凝土中,用到的外加剂。随着科技的进步,外加剂被大量应用,尤其是在工程上经常用到高性能减水剂,促使混凝土在水灰比一定的情况下,提高了混凝土的流动性,施工工艺得到了很大改善,大大减低了工人的劳动强度,但是杨文科教授在《现代混凝土科学的问题和研究》一书中提到减水剂有可能对混凝土带来不利。因为要配置大坍落度、高标号的混凝土,减水剂的加入,降低了的水灰比。单位体积中初始混凝土中水质量变少,大家都知道水泥对混凝土的影响,混凝土在早期可能会出现假凝,后期也可能出现裂缝,对混凝土的质量和耐久性带来了危害,还有减水剂是个高新行业,虽然添加高性能减水剂可以降低水泥的用量节约成本,可是高性能减水剂的单价也是高昂的。所以笔者认为在满足施工要求的前提下,尽量减少减水剂的使用。
二、配合比
每一个工程人都知道,要做好混凝土,不光有原材料就行,首先得做好混凝土配合比,混凝土的性能是否符合施工需要,混凝土的质量是否能达到要求,耐久性能不能经得起考验,都和配合比有直接和间接的关系。但是怎么才能设计好混凝土配合比呢,可以看出在保证工程质量和施工性能的前提下,为了规避原材料对混凝土的影响、减少施工成本和节约资源,增加粗集料用量,减少水泥的用量和减水剂的用量是有必要的。
其表1是我在忻州外环高速公路上所用的C50配合比,序号1是混凝土预制梁的配合比,序号2是庄力互通立交桥现浇梁的配合比,其表2是我在左黎高速公路,在不同施工工艺下C30混凝土的配合比。大家可以看在出,水灰比不变,强度基本相差不大的情况下,增加坍落度,相应的就加大了水泥、砂、减水剂和水的用量,减少了粗集料用量。相反坍落度减小,相应的就减少了水泥、砂、减水剂和水的用量,增加了粗集料用量。可以看出坍落度越小,混凝土的施工当中水泥、减水剂对混凝土的影响就较小,间接的提高混凝土的质量和耐久性。所以在以后的混凝土配合比设计中,要着重考虑混凝土的坍落度,在一线工作这么多年,工地用混凝土因为坍落度小,造成工人劳动量增加,要求增加混凝土的坍落度,为了避免这些情况,大家都在设计混凝土配合比的时候,普遍增加了混凝土的坍落度。本人觉得,在施工条件和施工工艺允许的情况下,不能因为一味的好施工,不能盲目在配合比设计中考虑增加坍落度。大家可能觉得混凝土发展现在已有200年的历史,技术日趋成熟,加上外加剂的应用,尤其是现在普遍用的高性能减水剂,在设计配合比的时候,可以大幅降低水灰比,增加混凝土的性能,在混凝土强度不变的情况下,提高坍落度。可是混凝土发展到现在,不能单一的以混凝土强度大小判断混凝土的好坏,还应考虑混凝土的抗裂缝和耐久性,混凝土裂缝对混凝土的寿命有致命的影响,直接影响混凝土后期耐久性。杨文科教授也在《现代混凝土科学的问题和研究》中提到降低坍落度可以有效的防治裂缝的产生,使混凝土耐久性增强,所以不能因为混凝土的强度增强,就不考虑混凝土坍落度。同时混凝土坍落度变大,间接的也增加了施工成本。
三、坍落度
本人也不是说坍落度越小越好,从2009年到2016年本人在工地施工一线中发现,混凝土的板梁柱,钢筋的用量一年比一年多,几乎是成倍的增长。大号钢筋的排布密密麻麻,钢筋的之间的间距那是越来越小。在实际施工当中,我们要保证他们的密实性,我们不得不采用大坍落度的混凝土。我在忻州高速公路庄力互通立交桥现浇梁的施工当中,为保证施工的连续性和混凝土的密实性,采用了大坍落度的泵送混凝土。在忻河铁路分离式立交桥桩基的施工现场,根据桩基的施工工艺,混凝土必须是自密性的混凝土,这就要求混凝土的坍落度最小要达到180mm,尤其在左黎高速公路工程施工当中,施工环境复杂,由于施工现场环境的限制,要求泵送混凝土。可以发现混凝土构件大小、钢筋的密集程度、施工工艺、施工环境也决定这混凝土坍落度的大小。
结语
综上所述,本人觉得在满足施工需要的同时,在设计配合比的时候,尽量降低坍落度。坍落度虽然是混凝土一个性能指标,可是其的作用不小。本人结合多年的一线的工作经验提出这个观点,有些说的不对的地方,还望多提宝贵建议,相互学习,共同进步。
参考文献
[1]杨文科.现代混凝土科学的问题和研究[M].北京:清华大学出版社.
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