低溫早強(qiáng)耐久混凝土的施工質(zhì)量控制

胡 濤

為了保證青藏鐵路的安全運(yùn)營(yíng)，適應(yīng)青藏高原氣候多變、凍融循環(huán)頻繁等外界不良環(huán)境，施工中將低溫早強(qiáng)耐久性混凝土用于青藏鐵路結(jié)構(gòu)工程，經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，效果顯著。因此，低溫早強(qiáng)混凝土將在今后的工程建設(shè)中廣泛推廣應(yīng)用。

1 低溫早強(qiáng)混凝土的工作原理

低溫混凝土是指養(yǎng)生溫度在-5℃～5℃，摻加低溫早強(qiáng)高性能外加劑的混凝土，它是由亞硝酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽、氯鹽或以這些鹽類為防凍組分，與早強(qiáng)、減水、引氣、阻銹等組分復(fù)合配制的混凝土，在工藝上它主要采用復(fù)合防凍劑，采用原材料加熱和澆筑后的混凝土表面做防護(hù)性的簡(jiǎn)單覆蓋，使混凝土在溫度較低養(yǎng)護(hù)期間硬化，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到一定的強(qiáng)度。該種混凝土材料除了具有良好的低溫早強(qiáng)性能外，還必須具有優(yōu)越的抗凍融破壞，抗堿骨料反應(yīng)破壞，耐硫酸鹽和鎂鹽腐蝕破壞，抗氯離子侵蝕以及抗風(fēng)蝕破壞能力，該耐久混凝土從材料的選擇、拌制過(guò)程的控制、混凝土的澆筑、養(yǎng)護(hù)、拆模等方面均有特殊的要求。

2 原材料的選擇

1)水泥的選擇。我單位在施工時(shí)選用的是青海昆侖山水泥有限公司生產(chǎn)的昆侖山牌P.O32.5R水泥。2)細(xì)骨料的選擇。我單位在施工時(shí)選用北麓河砂場(chǎng)的中砂，該中砂經(jīng)檢測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求。3)粗骨料的選擇。我單位在施工時(shí)選用北麓河石場(chǎng)的卵石，該卵石經(jīng)檢測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求。4)施工用水的選擇。攪拌和養(yǎng)護(hù)混凝土用水宜選用飲用水。當(dāng)采用其他來(lái)源的水?dāng)嚢杌炷習(xí)r，混凝土用水所含有害物質(zhì)的量不得超過(guò)有關(guān)規(guī)定。5)外加劑的選擇。外加劑應(yīng)選用具有早強(qiáng)、減水、防凍、引氣、能細(xì)化孔結(jié)構(gòu)等功能的復(fù)合型產(chǎn)品，不宜選用液體類產(chǎn)品。

3 施工過(guò)程質(zhì)量控制

3.1 混凝土拌制過(guò)程控制

1)耐久混凝土的拌和必須采用集中拌和，集中供應(yīng)，禁止分散拌和。2)混凝土應(yīng)采用具有自動(dòng)計(jì)量上料系統(tǒng)強(qiáng)制式攪拌機(jī)。干硬性混凝土攪拌時(shí)間不宜少于1.5 min，塑性混凝土攪拌時(shí)間不宜少于2 min，也不宜超過(guò)5 min。3)外加劑摻量必須準(zhǔn)確。4)混凝土的水灰比和水泥用量應(yīng)符合《青藏鐵路高原多年凍土區(qū)混凝土耐久性技術(shù)條件》的有關(guān)規(guī)定。5)水及骨料應(yīng)按熱工計(jì)算公式進(jìn)行熱工計(jì)算，和實(shí)際試拌確定滿足混凝土澆筑需要的加熱溫度。6)拌制設(shè)備宜設(shè)在溫度不低于10℃的暖棚內(nèi)。混凝土的攪拌時(shí)間宜較常溫施工延長(zhǎng)50%。7)混凝土拌合物的出機(jī)溫度應(yīng)保證其入模溫度控制在5℃左右。

3.2 混凝土運(yùn)輸過(guò)程質(zhì)量控制

1)混凝土的運(yùn)輸容器應(yīng)有保溫措施，運(yùn)輸時(shí)間應(yīng)縮短，并減少中間倒運(yùn)。2)運(yùn)輸設(shè)備的內(nèi)壁應(yīng)平整光滑，不吸水，不漏水，并應(yīng)經(jīng)常清除粘附的混凝土。3)用混凝土罐車運(yùn)輸混凝土?xí)r，宜以2 r/min～4 r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，卸料前應(yīng)以常速再次攪拌。4)混凝土運(yùn)輸允許延續(xù)時(shí)間根據(jù)出倉(cāng)溫度的不同而有所不同，當(dāng)出倉(cāng)溫度不小于15℃時(shí)，運(yùn)輸允許延續(xù)時(shí)間為30 min，當(dāng)出倉(cāng)溫度在10℃～14℃時(shí)，運(yùn)輸允許延續(xù)時(shí)間為45 min，當(dāng)出倉(cāng)溫度不小于10℃時(shí)，運(yùn)輸允許延續(xù)時(shí)間為75 min。

3.3 混凝土澆筑過(guò)程質(zhì)量控制

1)混凝土澆筑前，應(yīng)將模板及鋼筋上的冰雪和污垢清掃干凈，不宜將冰雪直接融化。2)混凝土運(yùn)至澆筑地點(diǎn)應(yīng)盡快澆筑，減少熱損失，當(dāng)混凝土因凝結(jié)而降低流動(dòng)性后，不得二次加水拌和使用。3)混凝土采用機(jī)械振搗并分層連續(xù)澆筑，分層厚度不得大于30 cm。4)澆筑對(duì)凍土層有直接影響的混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，混凝土的入模溫度宜控制在2℃～5℃，澆筑在低溫下養(yǎng)護(hù)且不與凍土層直接接觸的混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，混凝土的入模溫度宜控制在5℃～10℃。

3.4 混凝土的養(yǎng)護(hù)及拆模

1)混凝土澆筑后，應(yīng)及時(shí)覆蓋，進(jìn)行保溫、保濕養(yǎng)護(hù)。2)嚴(yán)格控制混凝土的養(yǎng)護(hù)溫度不低于同外加劑規(guī)定的最低使用溫度，當(dāng)環(huán)境溫度低于-5℃時(shí)，應(yīng)采取臨時(shí)保溫養(yǎng)護(hù)措施，直至混凝土強(qiáng)度達(dá)到臨界抗凍，并不得對(duì)混凝土灑水養(yǎng)護(hù)。3)混凝土澆筑過(guò)程中及澆筑完畢后，應(yīng)注意防寒，具體措施應(yīng)按熱工計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算后確定，結(jié)構(gòu)的邊棱隅角，應(yīng)加強(qiáng)覆蓋保溫。4)混凝土結(jié)構(gòu)拆模后，應(yīng)迅速采用塑料布將剛露出的混凝土表層覆蓋，并且保證塑料布內(nèi)具有凝結(jié)水，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14 d。5)混凝土拆模時(shí)的強(qiáng)度必須達(dá)到臨界抗凍強(qiáng)度以上，且其表面及棱角不因拆模而受損，方可拆除。6)拆模宜按立模順序逆向進(jìn)行，不得損傷混凝土，并減少模板受損。

4 低溫早強(qiáng)耐久混凝土施工質(zhì)量監(jiān)控

1)核查外加劑使用條件和摻量。2)測(cè)定拌合物的出機(jī)溫度及坍落度。3)混凝土澆筑后的溫度，3 d內(nèi)，每2 h測(cè)一次，3 d后，4 h測(cè)一次，測(cè)溫點(diǎn)布置在溫度最高和最低處，溫度計(jì)應(yīng)在測(cè)孔放置3 h～4 h，混凝土外部的氣溫和接觸物溫度也應(yīng)同時(shí)測(cè)量。4)攪拌站每生產(chǎn)50 m3耐久混凝土，按規(guī)定對(duì)其泌水率、坍落度、含氣量進(jìn)行抽檢，保證每批混凝土的拌制質(zhì)量符合要求。5)對(duì)特大橋、大橋、中橋、小橋按要求分部位進(jìn)行抽檢，及時(shí)送總指耐久混凝土試驗(yàn)中心進(jìn)行驗(yàn)證。

5 施工中出現(xiàn)的問(wèn)題及處理措施

表1 質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法

1)混凝土表面龜裂現(xiàn)象嚴(yán)重?；炷帘砻纨斄熏F(xiàn)象是整個(gè)混凝土工程的質(zhì)量通病，高原上混凝土龜裂現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。防止和預(yù)防此類現(xiàn)象的主要措施有:加大養(yǎng)護(hù)力度。在混凝土澆筑完成后，及時(shí)用塑料布密貼混凝土表面用于保水，再用一層棉氈包裹用于保溫，再用一層有色塑料布包裹。在氣溫較高時(shí)要適當(dāng)對(duì)塑料布內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)水。在養(yǎng)護(hù)兩個(gè)月之后，將混凝土外露面用MF-1500-Ⅱ型保濕養(yǎng)護(hù)液均勻涂抹。實(shí)踐證明，該種養(yǎng)護(hù)方法較為實(shí)用，有效的防止了裂紋的出現(xiàn)及發(fā)展。2)抗凍融次數(shù)不夠。出現(xiàn)這種情況的主要原因是外加劑的摻量不合適。外加劑具有引氣、減水的作用，引入的氣泡能有效的降低泌水 形成封閉氣孔提高抗凍性。該外加劑減水的作用能保證減少多余的水分留在混凝土中，從而提高密實(shí)度，也就提高了抗凍性能。

6 耐久混凝土質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法

具體的檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法詳見表1。

7 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)青藏高原惡劣的自然環(huán)境，施工時(shí)，采用了低溫早強(qiáng)耐久性混凝土，由于該耐久混凝土質(zhì)量檢測(cè)周期長(zhǎng)，難以作為過(guò)程控制手段的特點(diǎn)，因此，需要將耐久混凝土施工過(guò)程類比隱蔽工程質(zhì)量控制模式進(jìn)行控制管理，用規(guī)范的施工工藝及檢測(cè)控制制度，保證耐久混凝土施工過(guò)程的規(guī)范化，從而實(shí)現(xiàn)以耐久混凝土目標(biāo)管理控制耐久混凝土質(zhì)量的目的。為了建設(shè)一條高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的鐵路，在施工時(shí)牢固樹立質(zhì)量重于泰山的觀念，嚴(yán)格按照有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范和相關(guān)的管理措施進(jìn)行施工。在日常的混凝土施工中，不斷完善低溫早強(qiáng)耐久性混凝土的施工工藝，為以后同類地區(qū)的施工增加一些可借鑒經(jīng)驗(yàn)。

[1] 王兵屯.淺析混凝土質(zhì)量控制[J].山西建筑，2008，34(5):244-245.