高性能海工混凝土施工控制

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇高性能海工混凝土施工控制范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：本文从控制好原材料的质量、科学配制混凝土是保证质量的先决条件、抓好工地试验室的工作、抓好混凝土的后期养护等方面来阐述如何控制好海工混凝土工程的施工质量。

关键词：海工混凝土 施工 质量控制

中图分类号： O213.1 文献标识码： A 文章编号：

一、工程概况

陈家贡湾特大桥位于东亚季风气候较发达的黄海之滨，桥址处于海水环境，海水对于桥梁混凝土结构具有强腐蚀性，按照一级公路桥梁结构100年设计基准期和使用年限的要求，特进行结构耐久性设计：桥梁结构耐久性以高性能混凝土为基本措施，涉及混凝土钻孔桩、墩台身、上部结构及附属构造。其耐久性主要通过高性能混凝土材料本身良好的耐久性得以保证。其中桩基要求氯离子扩散系数≤2．5x10—12 m2／S,墩台身要求氯离子扩散系数≤1．5x10- 12m2／s。对于桥梁上部T梁等受到构件尺寸限制不能为钢筋提供足够厚度混凝土保护层的结构及预应力孔道灌浆材料，采用阻绣剂进行补充保护。

二、原材料的选择

原材料的质量及其波动，对混凝土质量及施工工艺有很大影响 。如水泥强度的波动，将直接影响混凝土的强度；各级石子超粒径颗粒含量的变化，导致混凝土级配的改变，并将影响新拌混凝土的和易性，骨料含水量的变化，对混凝土的水灰比影响极大。为了保证混凝土的质量，在生产过程中，一定要对混凝土的原材料进行质量检验，全部符合技术性能指标方可应用。骨料中含有害物质，超过规范规定的范围内，则会妨碍水泥水化，降低混凝土的强度，削弱骨料与水泥石的粘结，能与水泥的水化产物进行化学反应，并产生有害的膨胀的物质。如果粘土、淤泥在砂中超过 3% ，碎石、卵石中超过 2% ，则这些极细粒材料在集料表面形成包裹层，妨碍集料与水泥石的粘结。它们或者以松散的颗粒出现，大大地增加了需水量。如使用有机杂质的池塘水，海水等拌制混凝土，则会在混凝土表面形成盐霜。对混凝土集料来说，影响配合比组成变异而导致混凝土强度过大波动的主要原因是含水率，含泥量的变化和石粉含量的影响。在混凝土生产过程中，对原材料的质量控制，除经常性的检测外，还要求质量控制人员随时掌握其含量的变化规律 ，并拟定相应的对策措施。如砂石的含泥量超出标准要求时，及时筛选并采取能保证混凝土强度的其它有效措施。砂子含水率，通过干炒法，及时根据测定的含水率来调整混凝土配合比中的实际用水量和集料用量。对于相同标号之间水泥活性的变异，是通过胶砂强度试验的快速测定，根据水泥活性结果予以调整混凝土的配合比。水泥、砂、石子各性能指标必需达到规范要求。

三、耐久性要求

研究和实践均表明，大幅度提高海工混凝土的抗渗透性，降低收缩开裂，减少海工混凝土内部液相中的有害离子成分，阻止Cl-在混凝土孔隙中的迁移，是改善海工钢筋混凝土抗海水和其它有害介质侵蚀，大幅度延长海工混凝土结构使用寿命的技术关键。氯化物是一种最危险的侵蚀介质，它的危害是多方面的。Cl-进入混凝土中通常有两种途径：其一是“混入”，如掺用含氯离子的外加剂，使用海砂，施工用水中含有氯离子，在含盐环境中拌制浇注混凝土等；其二是“渗入”，环境中的氯离子通过混凝土的宏观、微观缺陷渗入到混凝土中，并到达钢筋表面。引起钢筋的锈蚀。使工程整体质量下降。因此对原材料有害离子含量要求如下：粗、细骨料中水溶性氯化物折合Cl-含量不超过集料重的0.02%；硫化物和硫酸盐含量小于0.5%。水中Cl-含量不大于200mg/L;硫酸盐含量小于500mg/L。水泥中Cl-含量应低于0.03%；C3A含量控制在6%~12%。外加集中Cl-含量不大于胶凝材料总重的0.01%。为了降低水中Cl-含量，桩基水灰比要求小于0.4；其他结构小于0.35科学配制混凝土是保证质量的先决条件

（一）海工混凝土施工配合比的换算

试验室所确定的配合比，其各级骨料不含有超粒径颗粒，且以饱和面干状态。但施工时，各级骨料中常含有一定量超粒径颗粒，而且其含水量常超过饱和面干状态。因此应根据实测骨料超粒径含量及砂石表面含水率，将试验室配合比换算为施工配合比。其目的在于准确的实现试验室配合比，而不是改变试验室配合比。

灌注桩要求配制强度为 35Mpa ，水灰比0.39，凝结时间在 10 小时以上，坍落度一般为 18 — 22cm 的大坍落度超缓凝混凝土。按通常的配制方法使海工混凝土达到上述工程技术性能是困难的，为改善混凝土性能，提高混凝土强度，达到工程各部位对混凝土各种性能的要求，在海工混凝土中掺入不同类型的外加剂，改善混凝土性能的科学配制，优化混凝土的配合比，在施工中效果明显。 灌注桩用混凝土，按通常的配制方法，当水泥用量为 420kg/m 3，外加剂采用青岛虹夏的聚羧酸高效减水剂，掺量为1.2%，实验室适配初始塌落度22cm,1小时塌落度为20cm.。但在实际施工时，由于天气炎热，拉到施工现场，只有半个小时就出现了假凝现象，于是即使调整了配合比，把减水剂掺量减为0.8%，实际施工时情况良好，初始塌落度21cm,到现场18cm。到28天强度为45Mpa,完全满足要求。

（二）抓好工地试验室的工作

海工混凝土质量控制的好坏与试验室的工作是分不开的。首先使用的原材料要符合要求，特别是砂、石材料变异性较大，试验室人员必需按照技术规范的要求，经常取样进行检验，不符合要求的材料杜绝使用。试验室必需根据工程结构各部位对混凝土性能的要求进行各项试验，提出性能好，成本低的混凝土配合比。水灰比是影响混凝土强度的一个主要因素，所以，每天工地进行混凝土搅拌前，试验室必定检验砂、石料的含水量，调整混凝土的用水量，以控制混凝土的水灰比 , 施工中当混凝土坍落度大于规定的范围时，不准入仓浇筑。因为若配制混凝土的原材料质量得到控制，称量准确，则坍落度变化大的原因必然是混凝土中水量的增多，这样则水灰比变化大，必然导致混凝土强度的降低。所以在混凝土浇筑过程中工地试验室人员一定要经常进行混凝土坍落度的检验，当混凝土还在搅拌机时就及时调整，坍落度符合要求才能入仓。

每年的7～9月为汛期，这时河道会封闭，施工用的河砂紧张，砂子的质量变差，主要表现在粒径变大，含泥量偏高，用这种砂子拌出的混凝土会出现流动性差，需水量高的情况，同时凝结时间变长这对实际施工产生了很大阻碍。含泥量变大，为了降低海工混凝土中杂质的含量，于是把砂率降到了0.42，砂子用量变少，流动性变差，因此外加剂用量由1.2%增加为1.25%。粒径变大，骨料之间的空隙增多，为了使混凝土变得密实，增加了胶凝材料的用量。增加了矿粉用量。本工程用矿粉细度为450～500 m2/ kg、使用PΙΙ52.5水泥，根据中国混凝土与水泥制品网[2006-7-11]- 矿渣粉在水泥厂和混凝土搅拌站使用中应注意的几个问题：在水泥中掺加的矿渣粉细度为450～500m2/kg，掺量40%～50% 时，可配制525，525R 矿渣硅酸盐水泥。比例变为水泥：矿粉=50%：50%。由于梁板用混凝土设计水灰比为0.32，为了保证混凝土具有16—20cm的塌落度也必须增加矿粉的掺量。因为被充分细化的矿粉颗粒会显著增加其表面能，由此产生的表面作用会赋予水泥和混凝土以新的性能，同时也使混凝土强度和各种耐久性得以改善。混凝土中以矿渣粉等量代替硅酸盐水泥，表面物化作用显著；对流动性的影响主要依赖于粉体的表面吸水性，当与高效减水剂双掺时，矿渣粉能强烈吸附高效减水剂，对水泥和混凝土具有分散效应，可显著增大浆体的流动性，并降低其屈服应力和黏度值。在混凝土中掺入矿渣粉，显著提高了海工混凝土的强度和密实性，相应地降低了混凝土的吸水率和氯离子扩散系统，改善海工混凝土的抗渗性和对海水、酸及硫酸盐的抗化学侵蚀能力。用这种比例配制的混凝土强度增长很快，到32小时时达到22.6Mpa,占设计强度的45%，完全满足拆模的要求，为保证施工进度提供了良好的条件。

（三）混凝土的养护

大量事实证明混凝土浇注完成后前7天是强度增长最快的时期，保证良好的工程质量全在于此。混凝土的水化是一个缓慢的化学反应过程，水化过程需要大量的水，同时会放出大量的热，及时补充水分，才能保证正常的反应速度，强度才能迅速增长，特别是海工混凝土，水的用量远小于一般混凝土，因此要及时撒水养生并及时覆盖来保水。本工程因为地理位置的原因，大部分的墩台身处于海水当中，虽然配合比设计中做好了足够的抗海水腐蚀措施，但混凝土浇注初期，内部各种成分还没有充分结合，抵抗海水的能力较差，应做好必要的围堰措施，避免海水直接浸泡。

混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果，一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。从理论上分析，新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失，从而推迟或防碍水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应切实重视起来。

改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力迭加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，如泡沫海棉等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。

四、结束语

本工程使用的是海工耐久性混凝土。对混凝土耐久性提出了明确要求：桩基要求氯离子扩散系数≤2．5x10—12 m2／S,墩台身要求氯离子扩散系数≤1．5x10- 12m2／s。所以，除了正常制作混凝土强度试块外，还特意留一组耐久性的试块，用来制氯离子扩散系数试件。实测12#y1桩基氯离子扩散系数为2.412*10-12m2/s，56#左墩柱氯离子扩散系数为1.492*10-12m2/s.完全满足耐腐蚀的要求。墩台身混凝土为C40F500，因此需要制作抗冻试件，试件制作完成后先在标养室养护至90天，然后做500次冻融循环试验。目前该试验主要通过外委，至今已送外委一次，结果全部合格。

参考文献：1中国混凝土与水泥制品网[2006-7-11] 矿渣粉在水泥厂和混凝土搅拌站使用中应注意的几个问题

2、863建筑工程资讯网