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摘要:为保证预制T梁混凝土在施工过程中可以顺利浇筑,需保证其耐久性指标和结构性能可以满足相关规范指标要求,这主要是因为确保混凝土指标的稳定性是保证预制T梁混凝土质量的核心。本文针预应力T梁结构异形,模板拼装接缝多,加之骨架钢筋密集等施工较困难,通过近几年的建筑工程预制T梁的施工经验,分析了影响产品质量的几个因素。提出了从原材料质量控制、优化配合比设计、提升工艺控制等技术措施,以期为以后同类型工程提供一定层面的技术借鉴。
关键词:混凝土;施工质量;控制
0引言
受材料、施工环境、技术等多因素的影响,预制T梁在浇筑时存在施工难度大、外观检测不合格、质量难以控制等多个问题,这严重制约了建筑物的使用寿命。具体原因可能是由于技术人员专业操作水平不足、混凝土配合比设计不合理、原材料选用控制宽松等多种原因造成的。本文主要针对预制T梁在施工过程中存在的上述问题进行了相关探讨,以指导后期施工。
1预制T梁混凝土原材料的质量要求
1.1细骨料
(1)T梁混凝土质量受细骨料影响较大,而细骨料主要受砂石的粗细程度影响,因此要尽可能选择中、粗河砂。这是因为中、粗河砂具有级配良好、砂粒径较大、质地坚硬等多个优点。对于桥梁工程,一般选择含泥量不超过2.0%,泥块泥量不超过0.2%,细度模数在2.6~3.0之间的中砂。
(2)严格控制混凝土配合比设计。在实际施工过程中,应对各材料严格根据其各项技术标准选择相关原材料。对施工中可能存在的超标准选用的细骨料,应尽可能做多材料比选,以控制细骨料质量。
1.2粗骨料
(1)由于预制T梁混凝土是整个建筑物的质量核心,因此对其强度标准的要求也较高,所以必须选择坚硬耐久、质地均匀、粒形和级配良好、吸水率低、强度高的粗骨料。粗骨料的控制压碎指标值应不超过10%,且抗压强度要达到设计强度的2倍以上;
(2)为进一步增大砂浆黏结面积,确保其均匀受力,一般选择较小粒径、线胀系数小的粗骨料。其相关技术指标一般为:最大粒径≤25mm,泥块含量≤0.2%,含泥量≤0.5%,吸水率≥2%,紧密空隙率≥40%,松散堆积密度≥1500kg/m3。符合该指标的洁净碎石在指标粗骨料时,将会大大降低产生缺陷的概率。
1.3水泥
预制T梁混凝土在制备过程中,严禁使用早强水泥,一般采用强度等级为P·O42.5~P·O52.5级、品质稳定的低碱普通硅酸盐水泥。
1.4掺合料
(1)为提高水泥浆的流动性,一般可将活性细掺合料掺入到混凝土中。这样可以进一步提高水泥石的强度,降低水泥浆的空隙;
(2)为提升T梁混凝土在实际使用中的强度、抗渗性和耐久性,可在混凝土中掺入活性细掺合料。这是因为活性细掺合料可以减少气泡发生率,优化骨料与水泥石的结构。
(3)为提升T梁混凝土在实际使用中的耐久性和工作性,一般在制备时选择磨细矿渣粉或粉煤灰等材料、这主要由于其具备需水量低、细度低、含碳量低的优点决定的。
(4)掺合料在使用时,要严格控制其掺入量。这主要是由于过量使用掺合料,会影响混凝土外观质量,增大内部气泡和混凝土黏度。
1.5减水剂及缓凝剂
(1)制备T梁混凝土需选择高性能减水剂来降低其减水率。这是由于T梁混凝土的拌合物坍落度在12~14cm之间,塌落度较大而强度较高。当水胶比降低到0.35以下时,混凝土塌落度会进一步增大,因此需采用减水剂来降低其减水率。
(2)在制备T梁混凝土时可以掺入缓凝成份来降低坍落度的损失。这主要是因为溶液离子数量受水泥颗粒间距和水胶比的制约,所以其数量较少。一般采用聚羧酸减水剂引入气泡。但由于气泡难以控制其质量和含量,所以可能会影响混凝土的质量。
(3)为进一步降低混凝土内部的气泡大小和数量,可在混凝土拆模后,通过观察预制的混凝土外观来调整减水剂的掺量。
2配合比设计要求
2.1设计理念
(1)为准确计算水胶比,需首先在混凝土配合比设计中明确T梁混凝土的强度等级;
(2)为提高T梁混凝土的抗碳化性、抗侵蚀性、抗渗性、抗冻性等高性能指标,需要科学控制胶凝材料用量、掺合料比和水胶比等多个环节。
2.2胶凝材料用量及粉煤灰所占比例
(1)为确保T梁混凝土的耐久性,应严格控制胶凝材料总量在一个科学合理范围内,且C45~C60严小于等于480~500kg/m3,这样才可以确保配合比参数设计的科学性;
(2)与普通硅酸盐水泥相比,粉煤灰、矿渣粉具有利用率高、环保、抗碳化性好等多个优点,可作为胶凝材料使用;
(3)在制备T梁混凝土时优先选择粉煤灰作为矿物掺和料。除了可以进一步降低造价之外,还可以有效提升混凝土的耐久性和抗化学侵蚀能力。
2.3含气量的要求
(1)传统工程项目中一般不对混凝土的含气量进行控制,只有在对抗冻性有要求时才进行控制。而预制T梁混凝土由于受结构受力的影响,需严格控制其含气量,这是其与普通混凝土质量控制的重大区别之一。
(2)为减少T梁混凝土的泌水性,提升其抗冻性,可在T梁混凝土中存在一定比例的引气。这样还可以进一步增强混凝土的稳定性和均匀性,稳定其悬浮状态。
2.4电通量指标
(1)通过相关工程实践表明,低强度等级混凝土的密实性可选择抗渗性试验进行检测。而作为高强度等级的预制T梁混凝土需采用电通量指标来检测其耐久性,这是其最关键的控制指标。
(2)水胶比是决定混凝土电通量的主要控制因素。通过对现场试验数据的统计分析可知,为保证混凝土的电通量<1000V·m,需将水胶比控制在0.35以下。
2.5配合比的试拌调整与确定
通过试拌混凝土可以准确判断混凝土配合比设计所需要的用水量。试拌的目的是根据试拌结果重新调整拌合条件和用水量,精确控制配合比设计。
(1)在混凝土试拌时,在确保W/B不变的条件下,可通过增加外加剂掺量、增加用水量、或同时增加二者的方式,来精确控制配合比设计。其中B为每立方混凝土胶凝材料用量,W为每立方混凝土用水量;
(2)当最终确定混凝土拌合的用水量后,为进一步判断W/B比的准确性,可进行混凝土的抗冻性、抗渗性和混凝土强度验证试验,以确保W/B比的准确性;
(3)在试拌混凝土完成后,在此基础上根据重新调整后的外加剂掺量、用水量、W/B比(由之前的抗冻性、抗渗性、混凝土强度试验确定),可以最终完成混凝土配合比的设计工作;
3预制T梁混凝土的施工控制
3.1T梁模板施工要点
(1)为保证T梁模板的标准化和预制化,必须选用由专业厂家生产的定型钢模。为保证后续安装的顺利,必须保证模板螺栓连接孔位精确度和模板表面平整度。
(2)拼装前应采用优质脱模剂对模板内部表面表面进行均匀涂刷。以确保可以将生锈部分进行彻底清理,以避免造成混凝土外观的影响;
(3)将橡胶软条贴在台座侧面,可有效减少底板漏浆。拼装时需要将侧模从中间向两边,之后连接对拉杆,调整梁顶对拉杆。调整时需紧紧固定梁顶对拉杆与台座,这样可以提高模板的板整体稳定性;
(4)为避免发生漏浆,可使用软橡胶条填塞在两块模板面板连接处,以挤压面板时可减少面板之间的空隙,避免漏浆发生;
(5)为减小各类预留孔之间的孔隙,可选择具备一定强度和粘度的泡沫填缝剂进行封堵,以保证端头、齿板模板等的安装质量;
(6)严禁在模板拼缝处安装附着式振捣器,同时为避免锚垫板以下混凝土振捣不密实,附着式振捣器的布设可根据端头模板需要调整。
3.2混凝土的浇筑工艺要点
(1)混凝土T梁在施工时一般采用后张法工艺施工,由于波纹管在混凝土内部,因此不可以使用插入式振捣棒振捣混凝土,以防止破坏波纹管;
(2)T梁混凝土在浇筑时应严格控制其粘聚性和坍落度。这主要是因为腹板和马蹄连接部位布筋率高,受波纹管阻碍在浇筑时振捣困难、不密实,造成气泡不易排出的病害。因此需要严格控制其粘聚性和坍落度;
(3)T梁混凝土在浇筑时,可采用小直径的插入式振捣棒振捣模板边角和其他困难部位,此外还使用附着式振捣器振捣波纹管下部的混凝土;
(4)浇筑时应斜向分段、水平分层、一次连续浇筑完成,每次布料厚度不大于30cm,顶板以插入式振捣器振捣为主,平板式振捣为辅,依此进行而向梁体另一端斜向推进。
3.3混凝土的拆模与养护要点
(1)混凝土在浇筑完成后拆模时对强度和时间都有要求。其中混凝土强度不应小于12. 5MPa,时间间隔不得小于18小时;
(2)为保证梁体及模板的拆模质量,严禁使用大锤敲击。混凝土模板在拆模时应该在湿接头、湿接缝位置凿毛,凿毛深度为4-6mm;
(3)T梁混凝土养生受内部湿度影响较大,由于其胶凝材料和水胶比的反差较大,当内部湿度减小到原先的80%时,T梁混凝土就会因停止水化而造成梁体开裂;
(4)预制T梁养生方式较为复杂,由于其属于异形构件,因此养护方式与传统养护方法不同。在冬季需在蒸汽棚架内采用蒸汽养生,且稳定需大于等于15℃,夏季使用覆盖土工布配合补水进行养护;
(5)混凝土在施工完毕后需在特定温度、湿度条件下进行养护,以避免梁体产生裂缝。其中养护时间冬季大于14天,夏季大于7天。
3.4混凝土施工控制的其它措施
除按照相关技术标准严格操作外,混凝土在施工过程中还需要注意以下几点:
(1)搅拌混凝土时需注意严格按照操作规程控制时间,不宜过长或过短。过长会导致混凝土离析和较多气泡,过短会产生不均匀混凝土拌合物;
(2)混凝土在运输过程中要严格控制水分的散发或侵入运输容器,此外还需要确保容器内部光滑平整、不漏浆、不吸水、卸料通畅;
(3)混凝土后期所发现的气泡缺陷主要是由于振捣棒超振或欠振、漏振引起的。欠振和漏振会引起混凝土内部结构不密实,超振会引起混凝土内部气泡逐渐增大。
结论
根据前面的材料分析可知,随着施工工艺的提升,预制T梁对混凝土的质量要求也越来越高。本文从预制T梁混凝土的原材料要求、配合比设计要求、施工控制要求这三个方面出发,详细列出了预制T梁混凝土从制备到施工成形、养护等各个阶段所需要注意的要求,为其他工程的
预制T梁施工提供了借鉴意义。
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