最新《标准规范》混凝土问题.doc
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1、混凝土离析的影响因素:水泥: 水泥是混凝土中最主要的胶凝材料,水泥质量的稳 定直接影响混凝土质量的稳定。水泥质量的变化将会导 致混凝土出现离析现象,而且水泥中有多种因素影响混凝土拌合物性能。 311水泥细度的变化 众所周知,水泥的细度越高,其活性越高,水泥的需 水量也越大,同时水泥细度越大,其水泥颗粒对混凝土 减水剂的吸附能力也越强,极大的减弱了减水剂的减水 效果。因此,在实际生产中,当水泥的细度大幅度降低 时,混凝土外加剂的用水量将大幅度减少。水泥细度的 下降,容易造成混凝土外加剂的过量,引起混凝土产生 离析现象。而且这种离析通常发生在减水剂掺量较高的 高强度等级混凝土中。水泥矿物组分的变化
2、: 水泥中最主要的矿物成分 C3S、C2S、C3A、C4AF等,其中C3A、C3S对减水剂的吸附活性较强,因此 C3A、C3S含量 高的水泥对外加剂适应性较C3A、C3S含量低的水泥差,当水泥中C3A、C3S的含量较高时,表现为混凝土对外加 剂的需求量大;反之,则可适当降低减水剂的掺量,否则 混凝土容易出现离析现象。 水泥中含碱量变化: 碱含量对水泥与外加剂的适应性影响很大,水泥含 碱量降低,减水剂的减水效果增强,所以当水泥的含碱 量发生明显的变化时,有可能导致混凝土在黏度、流动 度方面产生较大的影响。 水泥存放时间的影响 : 水泥是一种水硬性胶凝材料,如果存放不好,极易 受潮,水泥受潮后需水
3、量将降低;同时水泥存放时间越 长,水泥本身温度有所降低,水泥细粉颗粒之间经吸附 作用互相凝结为较大颗粒,降低了水泥颗粒的表面能 削弱了水泥颗粒对减水剂的吸附,在混凝土试验时往往 表现为减水剂的减水增强,混凝土新拌合物出现泌浆 抓底的现象。在实际生产中,如果使用长时间存放的水 泥,即使混凝土配合比同以前相同(以前用该配比生产时混凝土和易性良好),也可能造成混凝土的离析现象 当然,水泥存放时间对不同品种的水泥其影响是不一致 的,这需要通过试验去了解。水泥的存放时问将会导致水泥与外加剂的适应性发生明显的变化。特别是在做混凝土配合比试配工作时,应 特别注意试配时水泥样品与批量供应时水泥的一致性, 这样
4、可有效的保证试配工作的可行性。在生产过程中, 水泥存放时间如果过长最好应将水泥与外加剂做适应 性试验,重新确定外加剂的合理掺量,保证混凝土和易性的良好。混凝土中使用的外加剂,大多是由减水剂同其他如 引气剂、缓凝剂、保塑剂等复合而成的多功能产品,是泵送混凝土不可或缺重要材料,外加剂的掺入极大地改善混凝土拌合物的性能(新拌性能和长久性能),但外加剂使用不当将可能导致混凝土的离析。 (1)如果混凝土减水剂的掺量过大,减水率过高,单方混凝土的用水量减少,有可能使减水剂在搅拌机内没有充分发挥作用,而在混凝土运输过程中不断的发生作用,致使混凝土到现场的坍落度大于出机时的坍落度。此种情况极易造成混凝土的严重
5、离析。且常表现在高强度等级混凝土中,对混凝土的危害极大。 (2)外加剂的缓凝组分、保塑组分掺量过大,特别是 磷酸盐或糖类过量,也容易造成混凝土出现离析现象。粉煤灰是混凝土重要的掺和料之一,粉煤灰在混凝 土中的微珠效应、填充效应和火山灰效应极大改善了混 凝土和易性、密实性及强度性能。优质的粉煤灰是配制混凝土的理想材料,能取代1030的水泥,极大的降低了混凝土生产成本。但现在市场上的粉煤灰供应紧张,大部分厂家都不能很好保证粉煤灰品质,粉煤灰质量波动很大,增加了混凝土质量控制的难度,有时会造成混凝土出现离析的情况。砂石料是混凝土中用量最大的材料,砂石料的质量 直接影响混凝土的质量,砂石质量的波动容易
6、造成混凝土的离析,而且其造成离析的因素是多方面的。(1)碎石粒径增大、级配变差、单一级配都容易造成混凝土的离析现象。 (2)砂子中的含石量过大、特别是含片状石屑过大将 严重影响混凝土的和易性,导致混凝土的严重离析。 (3)砂石的含水率过高 (特别是砂子含水率过高,大 于10),将使混凝土的质量难以控制,容易出现混凝土 离析现象。由于砂子中含水过大,处在过饱和状态,当混凝土拌合料在搅拌机中搅拌时,砂子表层毛细管中的含水不能及时的释放出来,因此在搅拌时容易使拌合水用 量过大;同时混凝土在运输过程中,骨料毛细管中的水不断的往外释放,破坏了骨料与水泥浆的粘结,造成混 凝土的离析泌水。 (4)砂石的含泥
7、量过大将使水泥浆同骨料的粘结力降低,水泥浆对骨料的包裹能力下降,导致骨料的分离, 引起混凝土离析现象。在混凝土中掺入一定量的矿物掺合料,一则改善混凝土的各种性能,二则能受到良好的经济效益。因此,矿物掺合料的使用在各混凝土搅拌站非常普遍,如:矿渣粉、钢渣粉、硅粉、沸石粉等。各种矿物掺合料对混凝土 离析的影响程度是不一样。硅粉、沸石粉对抵抗混凝土的离析现象的能力很强,能极大改善混凝土和易性。钢渣粉由于其比重较大,掺入后能提高砂浆的密度,对改善混凝土和易性有帮助。矿渣粉的掺入,在一定程度上 提高混凝土粘度,混凝土容易离析,其影响程度与矿渣粉的细度关系很大,一般,细度越高抗混凝土离析性能越好(一) 水
8、灰比过大会造成混凝土坍落度过大,用句白话就是稀了,水大了,水大了以后混凝土的和易性就不好,大骨料得不到水泥等结合料的制约,就会下沉,从而导致了离析, 2,粗骨料粒径大,集料级配不良导致离析的原因是一样的,在混凝土中集料级配良好的时候各种骨料会形成一个整体,小料填补大料的缝隙,砂填补小料的缝隙水泥浆将这些结合起来才形成了混凝土集料级配不良时个材料形成不了整体当然离析。 3减水剂掺量大的话就太干了,一样不合适。1、 混凝土内在原因 a、 混凝土含气量过大,而且引气剂质量欠佳。 目前泵送混凝土用量较大,为了保证泵送混凝土的可泵性,往往在泵送混凝土中加入适量的引气剂,由于各种引气剂性能有较大的差异,因
9、此在混凝土中呈现的状态也不尽相同,有的引气剂在混凝土中形成较大的气泡,而且表面能较低,很容易形成联通性大气泡,如果再加上振动不合理,大气泡不能完全排出,肯定会给硬化混凝土结构表面造成蜂窝麻面。 b、 混凝土配合比不当,混凝土过于粘稠,振捣时气泡很难排出,也是造成硬化混凝土结构表面出现蜂窝麻面的原因。 由于混凝土配合比不当,例如胶结料偏多、砂率偏大、用水量太小、外加剂中有不合理的增稠组份等,都会导致新拌混凝土过于粘稠,使混凝土在搅拌时就会裹入大量气泡,即使振捣合理气泡在粘稠的混凝土中排出也十分困难,因此导致硬化混凝土结构表面出现蜂窝麻面。 c、 由于混凝土和易性较差,产生离析泌水。为了防止混凝土
10、分层,混凝土入模后不敢充分振捣,大量的气泡排不出来,也会导致硬化混凝土结构表面出现蜂窝麻面。 d、 有一些水泥厂为了增大水泥细度,又考虑节约电能,往往在磨粉时加入一些助磨剂,例如木钙、二乙二醇、三乙醇胺、丙二醇等物质,由于其中一些助磨剂有引气性,而且引入的气泡不均匀且偏大,也会给硬化混凝土结构表面造成蜂窝麻面。 2、 外部原因 a、 gb/t10-95混凝土泵送技术规程6.3.4中规定混凝土浇注分层厚度,宜为300-500mm但是在实际施工时,往往浇注厚度都偏高,由于气泡行程过长,即使振的时间达到规程要求,气泡也不能完全排出,这样也会给硬化混凝土结构表面造成蜂窝麻面。 b、 不合理使用脱模剂是
11、造成硬化混凝土结构表面蜂窝麻面的主要原因。 目前脱模剂市场比较混乱,良莠不齐,产品大致分为以下几大类: (1)矿物油类,例如机油、柴油、煤油、机油加柴油、机油加煤油、机油加变压器等轻质油。 (2)乳化油类,即轻质油加水再加定量的乳化剂生成的水包油型乳液。 (3)水质类,即动植物油进行皂化后,再用水稀释的液体。 (4)聚合物类,即石腊、液体石腊、松节油等物质再加入有机溶剂生成的溶液,由于成本较高使用较少。 就矿物油类脱模剂而言,不同标号的机油粘度也不尽相同,即使是同标号的机油,由于环境温度不同粘度也不相同,气温高时粘度低,气温低时沾度高。当气温较低时,附着在模板上的机油较粘,新拌混凝土结构面层的
12、气泡一旦接触到粘稠的机油,即使合理的振捣气泡也很难沿模板上升排出,直接导致混凝土结构表面出现蜂窝麻面。有一些单位充分注意到这一点,在机油中加入部分柴油,用来降低脱模剂的粘度,这样做能起到一定的作用,但是仍不能取得令人满意的效果。 水乳类脱模剂目前在市场上比较多,但是有一些产品选用的乳化剂引气性较大,也会给混凝土结构面层造成蜂窝麻面。 动植物油进行脂化的脱模剂出现的问题较多,其原因是产品中含有引气性比较大的乳化剂及增稠剂,会给混凝土结构面层带来极大的影响。 3、 模板材质不同也会使混凝土结构面层出现不同的状态 溶液和各种固体接触后都会形成不同的接触角,水泥浆体也不例外,接触角越小液体在固体上敷着
13、力越强(用余弦定理可以解释),以水和下列物质接触为例,分别测得: 聚四氟乙烯 109.2 聚丙烯 102.0 q235 铁板 68.2 在日常生活中常用的不粘锅其面层就涂了聚四氟乙烯(商品名称叫特夫隆),在生产实践中大家都知道,在其它条件相同的前题下,使用尿醛树指压制的竹或木模板成型的混凝土面层质量比用铁模板成型的混凝土面层质量有明显的提高。 4、 环境温度对混凝土结构面层的质量也特别明显 由于气泡内部含有气体,因此气泡体积变化与环境温度特别敏感,环境温度高时气泡体积变大,气泡承载力变小,容易破灭。环境温度低时气泡体积变小,承载力较大,不容易形成联通气泡。即使混凝土结构面层有气泡,气泡也很小,
14、对混凝土结构外观影响不大,由此使人们联想到冬夏季混凝土结构面层好于春秋季。 春秋季节昼夜温差较大,因此敷着在混凝土结构表面的气泡体积变化也很大,当混凝土面层水泥浆体的强度小于气泡强度时,气泡体积随环境温度变化而变化,气泡周围的水泥浆体也随之变化,随着时间的推移水泥浆体的强度不断增加,当气泡周围水泥浆体达到一定强度时,再不随气泡体积变化而变化,如果此时正赶上气泡直径最大时,势必给混凝土面层留下孔洞。 二、 消除混凝土内部不利因素的方法 1、 选择使用优质的引气剂 优质的引气剂在混凝土中引入的气泡直径宜在10-200m,气泡表面能比较高,气泡在混凝土中分布比较均匀(平均间距不大于0.25m),笔者
15、先后试验了11种引气剂对混凝土含气量、抗压强度、凝结时间以及掺引气剂经时含气量损失等,认为以丹宁酸和蒎烯为主要原材料的引气剂综合性能较好。 2、 降低混凝土粘稠度 适当调整混凝土水灰比、砂率、胶结材料用量以及外加剂的组份,改善混凝土的粘稠性,也可以提高混凝土结构面层的质量。 3、 控制新拌混凝土的和易性,如果混凝土离析泌水,严格控制振捣时间,必须适时进行复振。 4、 如果水泥中含有引气组份,在拌制混凝土时应在其中加入消泡剂,例如加入适量的磷酸三丁脂、有机硅消泡剂、聚醚类消泡剂以及表面张力低于30dny/cm的许多助剂,都可以消除其中的气泡。 三、 解决混凝土外部不利因素的方法 1、 严格按gb
16、/t10-95混凝土泵送施工技术规程中的规定执行,每层混凝土浇注厚度不应大于50cm。 2、 选择使用优质的脱模剂。 先后取河北某厂动植物油皂化后的脱模剂、机油、机油+柴油、日本花王丽石-50(油包水型)、北京-热电厂和天津助剂厂联合研制的ra(油包水型)、rb(油包水型,其中加消泡剂)、rc(油包水型,其中加消泡剂和光亮剂)等七种脱模剂试验,在其它条件相同的条件下,在505010cm3的铁模上分别涂刷两遍上述脱模剂,混凝土成型后24h拆模观察,模板上涂刷丽石-50和r系列产品的混凝土面层效果较好,尤其是模板上涂刷rc脱模剂的件最好,而且价格仅为丽石-50/1/3-1/4。 3、 用尿醛树指压
17、制的竹、木模板成型的混凝土面层显著好于铁模板,有条件的情况下应优先采用尿醛树指压制的竹、木模板。 4、 复振是消除混凝土结构面层蜂窝麻面最有效的方法之一。 在北京南四环工地发现6个混凝土桥礅表面下部平整光洁,越往上气泡越多,最上层气泡最多,一个桥礅用同一批混凝土,甚至用同一车混凝土,而且上下模板相同,结果呈现不同的状态,查其原因主要是振捣第二层混凝土时不自觉地又振捣了第一层,振捣第三层时不自觉地又振捣了第二层和第一层,按此作法桥礅下部的混凝土等于多次受振捣,因此外观看整个桥墩面层由下到上气泡逐渐增多。 尽管gb/t10-95混凝土泵送技术规程中明确规定:间隔20-30min再复振一次,尤其是春
18、秋季节进行混凝土施工时尤其重要,据笔者长期在施工现在观察,实际这样操作的单位很少,应引起施工管理人员高度重视。 四、 结束语 混凝土结构面层出现蜂窝麻面的原因主要有两方面,一是混凝土自身原因,一是混凝土外部原因,可根据不同原因有针对性地提出解决方法及注意事项。现将混凝土工程施工通病的原因及防治措施简述如下。(二) 蜂窝 即混凝土结构局部出现酥松、砂浆少、石子多、石子之间形成空隙类似蜂窝状的窟窿。(1) 产生的原因有:混凝土配合比不当,或材料计量不准,造成砂浆少、石子多;搅拌时间不够,未拌匀,和易性差,振捣不密实;下料高度太高造成混凝土离析;未分层下料,振捣不实、漏振或振捣时间不够;模板缝隙未堵
19、严,水泥浆流失;钢筋较密,使用的石子粒径过大或坍落度过小等。 (2) 防治措施为:严格控制配合比,严格计量,经常检查;混凝土搅拌要充分、均匀;下料高度超过2m要用串筒或溜槽;分层下料、分层捣固、防止漏振;堵严模板缝隙,浇筑中随时检查纠正漏浆情况;(3) 处理措施为:对小蜂窝,洗刷干缓笥?:2水泥砂浆抹平压实;较大蜂窝,凿去薄弱松散颗粒,洗净后支模,用高一强度等级的细石混凝土仔细填塞捣实;较深蜂窝可在其内部埋压浆管和排气管,表面抹砂浆或浇筑混凝土封闭后进行水泥压浆处理。(三) 麻面 即混凝土局部表面出现缺浆和许多小凹坑、麻点。1、 产生的原因为:模板表面粗糙或杂物未清理干净,钢模板隔离剂未刷或未
20、刷均匀,拆模时粘坏混凝土表面;木模板未充分湿润,使混凝土表面水分被模板吸收而失水出现麻面;模板拼缝不严、缝隙漏浆;振捣不实等。2、 防治措施为:模板要清理干净,浇筑混凝土前木模板要充分湿润,钢模板要均匀涂刷隔离剂;堵严板缝,浇筑中随时处理好漏浆;振捣应充分密实;3、 处理方法,表面做粉刷的可不处理,表面不做粉刷的,应在麻面部位充分湿润后用水泥砂浆抹平压光。 (四) 孔洞 即混凝土构件上有较大空隙、局部没有混凝土或蜂窝特别大。1、 产生原因为:在钢筋较密或预留孔洞处混凝土下料受阻,未振捣就继续向上浇筑;混凝土离析严重,石子成堆、严重跑浆且未认真振捣;一次下料过多过厚,振动器振不到,形成孔洞;混凝
21、土内掉人工具、木块等杂物,挡住混凝土等。 2、 防治措施为:在钢筋密集处采用高一强度等级的细石混凝土,认真分层捣固或配以人工插捣;有预留孔洞处应从其两侧同时下料,认真振捣;及时清除落人混凝土中的杂物;3、 处理方法,凿除孔洞周围松散混凝土,用高压水冲洗干净,立模后用高一强度等级的细石混凝土仔细浇筑捣固。 (五) 露筋 即混凝土内部主筋、副筋或箍筋局部裸露出来,未被混凝土包裹。1、 产生的原因为:浇筑混凝土时钢筋保护层垫块位移、太少或漏放,致使钢筋紧贴模板;构件截面小、钢筋密,石子卡在钢筋上阻止了砂浆充满模板;混凝土配合比不当、离析、露筋处缺浆漏浆;浇筑前木模板未湿润,脱模时粘掉保护层混凝土等。
22、 2、 防治措施为:浇筑混凝土前应检查钢筋及保护层垫块位置正确,木模板应充分湿润;钢筋密集时粗集料应选用适当粒径的石子;保证混凝土配合比与和易性符合设计要求;3、 处理方法:表面露筋可洗净后在表面抹1:2水泥砂浆,露筋较深应处理好界面后用高一级细石混凝土填塞压实。 (六) 缝隙、夹层 即混凝土内存在成层的松散混凝土。1、 产生原因为:施工缝或后浇带未经处理就浇筑混凝土,或下料高度过高造成混凝土离析。2、 防治措施为:认真按规定要求处理好施工缝和后浇带表面,浇筑混凝土高度超过2m时要用串筒或溜槽;发生缝隙或夹层现象后要凿去松散混凝土,用水泥砂浆或细石混凝土强力填塞或压浆。 (七) 缺棱掉角1、
23、产生原因为:木模板未充分湿润,钢模板未涂隔离剂或刷不匀;浇筑后混凝土养护不好;拆模过早且拆模后构件受外力碰撞等。 2、 防治措施为:浇筑混凝土前模板要充分湿润或涂刷隔离剂;按规定做好混凝土养护工作;按规定时间拆模并做好成品保护工作。前言混凝土质量的优劣直接关系到建筑物安全和使用寿命,所以,在混凝土的施工当中,各种因素要综合考虑,同时要特别注意,确实存在而容易忽略的问题。一、混凝土强度标准差的问题笔者认为混凝土配合比设计之前应对工程概况进行了解,如混凝土结构物所处的环境、结构类型与钢筋布置、混凝土所处部位、混凝土设计强度、混凝土施工方法和施工季节,特别要了解施工单位对混凝土质量控制水平标离差。而
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