混凝土房屋建筑施工期結(jié)構(gòu)性能分析

目前，隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國的建筑工程建設(shè)的正處于發(fā)展高峰期，如果在生產(chǎn)過程中對(duì)砼質(zhì)量不夠重視，將會(huì)帶來很大的代價(jià)。而混凝土生產(chǎn)供應(yīng)是一個(gè)連續(xù)過程，但混凝土又是一種成品后不能馬上被后續(xù)檢驗(yàn)工作完全證實(shí)是否合格而要立即澆筑使用的產(chǎn)品。在它的施工過程中常受不同方面因素影響，均會(huì)使生產(chǎn)出的混凝土質(zhì)量產(chǎn)生變異。優(yōu)質(zhì)的商品混凝土須是工作性能好、強(qiáng)度合格、耐久性好混凝土。三者是一個(gè)有機(jī)的整體，相互影響、缺一不可。而在更多的時(shí)候，我們對(duì)水泥混凝土的印象，往往只記得有強(qiáng)度和配合比的要求，而對(duì)于強(qiáng)度、配合比以外的其它內(nèi)在因素的了解，卻少之又少。但作為一名工程技術(shù)人員，為了能更好的管好工程，正確指導(dǎo)現(xiàn)場施工，對(duì)于水泥混凝土的認(rèn)識(shí)，卻不能限于此，不能只知皮毛，而要潛心研究，對(duì)它的反應(yīng)原理、影響因素等進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，只有這樣，才能準(zhǔn)確地掌握它的特性，才能對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量管理進(jìn)行有效控制。下面，本人將結(jié)合自身實(shí)踐，針對(duì)水泥混凝土這一特定物質(zhì)，從工作性能、強(qiáng)度、耐久性等方面對(duì)它展開深入探討，以供業(yè)內(nèi)同行互相參考學(xué)習(xí)。

1 施工期間的結(jié)構(gòu)性能分析

1.1 工作性

混凝土在施工期間的結(jié)構(gòu)性能根據(jù)不同結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足相應(yīng)的坍落度、含氣量、泌水率和溫度的不同要求。普通混凝土的工作性是用坍落度來評(píng)價(jià)的，從流變學(xué)的觀點(diǎn)看，坍落度表征的是拌合物的屈服值，只反映其流動(dòng)能力的大小，而反映不出流動(dòng)的快慢，這需要用塑性粘度的大小來反映，若坍落度相同，粘度大的流動(dòng)慢，施工時(shí)填充模型的速度就慢，粘度過大就會(huì)增大施工難度，粘度小，流動(dòng)快，施工方便，但粘度過小易產(chǎn)生離析與泌水使均勻性變壞，因此要控制好粘度的大小，對(duì)普通混凝土，由于用水量大，水膠比大，振搗施工，粘度的影響并不突出，用坍落度一項(xiàng)指標(biāo)就可以，但對(duì)混凝土來說，由于用水量少，水膠比低，摻有減水劑和礦物細(xì)摻料，使拌合物呈現(xiàn)出:坍落度大、粘度大、均勻性好(不離析、泌水少)的特點(diǎn)，而且多數(shù)是泵送施工，有的還是免振自流平施工，粘度的影響就十分突出，因此單靠坍落度一項(xiàng)指標(biāo)就不夠了，這需要一項(xiàng)表征粘度大小的指標(biāo)，目前國際上已提出了很多種測試工作性的新方法試圖解決這一問題，常用的有L形流動(dòng)試驗(yàn)，O形(或V形)漏斗試驗(yàn)、充填性試驗(yàn)、鋼筋通過性試驗(yàn)、砂漿流變?cè)囼?yàn)等等。據(jù)反映，上述方法尚不理想，正在不斷改進(jìn)完善之中。

目前國內(nèi)一般的作法是:坍落度試驗(yàn)

先按正規(guī)試驗(yàn)方法，測出坍落度S與擴(kuò)展度D兩個(gè)指標(biāo);再用倒置的坍落度筒，測定筒內(nèi)拌合物自由下落的排空時(shí)間ts。這就是粘性指標(biāo)。泵送混凝土坍落度S應(yīng)在120～200mm范圍，ts是粘度指標(biāo)，當(dāng)ts=5～25s時(shí)，表示拌合物粘度良好，其擴(kuò)展度D值宜>500mm，當(dāng)ts<5s時(shí)說明粘度太小或>25s時(shí)粘度又太大，都表示粘度不好工作性差，需再作調(diào)整[2]。

混凝土拌合物的工作性比強(qiáng)度還重要，是混凝土澆筑質(zhì)量的關(guān)鍵。對(duì)僅要求高流動(dòng)性和高可泵性時(shí)，坍落度應(yīng)大于180mm;要求免振時(shí)，坍落度應(yīng)大于250mm。拌合物應(yīng)體積穩(wěn)定、不離析、不泌水。

1.2 強(qiáng)度

對(duì)現(xiàn)澆混凝土，24h標(biāo)養(yǎng)試件抗壓強(qiáng)度≤12Mpa，目的是為了提高抗裂性，28d標(biāo)養(yǎng)試件與28d同條件養(yǎng)護(hù)試件抗壓強(qiáng)度，均要求滿足設(shè)計(jì)要求，56d標(biāo)養(yǎng)試件抗壓強(qiáng)度要求≥110%設(shè)計(jì)強(qiáng)度值，對(duì)預(yù)制構(gòu)件(如軌枕，電桿，預(yù)應(yīng)力梁等)，其28d標(biāo)養(yǎng)與同條件養(yǎng)護(hù)的試件強(qiáng)度均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，56d標(biāo)養(yǎng)試件強(qiáng)度要求≥110%設(shè)計(jì)強(qiáng)度值[5]。

混凝土的強(qiáng)度一般都很高，而且早期強(qiáng)度也高，高強(qiáng)混凝土多數(shù)是混凝土，但混凝土不一定是高強(qiáng)的。由于用水量少，水膠比低，摻有礦物摻合料，在強(qiáng)度發(fā)展與檢查性試件的測試上，具有與普通混凝土不同的特點(diǎn)。試件強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)實(shí)際強(qiáng)度的差別按現(xiàn)行規(guī)范，結(jié)構(gòu)物的強(qiáng)度都是以標(biāo)養(yǎng)的試件強(qiáng)度來表征的，這對(duì)普通混凝土結(jié)構(gòu)來講是合適的，但對(duì)混凝土來說就不合適了。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)物體積大，由于混凝土的水膠比小，用水量低，水泥用量多，內(nèi)部水化熱很大，混凝土溫升就很高，一般都大大超過20℃，強(qiáng)度發(fā)展就很快，而試件體積小，標(biāo)養(yǎng)溫度為20℃，混凝土溫升低，強(qiáng)度發(fā)展慢，所以標(biāo)養(yǎng)強(qiáng)度大大低于結(jié)構(gòu)物實(shí)際強(qiáng)度，因此標(biāo)養(yǎng)的試件強(qiáng)度就不能代表結(jié)構(gòu)物的實(shí)際強(qiáng)度，如果采取試件與結(jié)構(gòu)物同條件現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)，兩者強(qiáng)度相差也很大，因此有人提出試件按“溫度跟蹤養(yǎng)護(hù)”(同溫養(yǎng)護(hù))，即在結(jié)構(gòu)物內(nèi)部布點(diǎn)測溫，按測定的溫度養(yǎng)護(hù)試件，并隨時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)溫度，使試件與結(jié)構(gòu)物內(nèi)部保持相同溫度。這樣處于同溫養(yǎng)護(hù)的試件強(qiáng)度才能代表結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的真實(shí)強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)，以對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)中的混凝土強(qiáng)度作出明確評(píng)估。因此《高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工指南》指出，對(duì)于重要工程，應(yīng)同時(shí)抽取多組標(biāo)準(zhǔn)立方體試件，分別進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)、密封下同溫養(yǎng)護(hù)和密封下的標(biāo)準(zhǔn)溫度。

1.3 耐久性

混凝土6大耐久性指標(biāo)是指混凝土的抗裂性、護(hù)筋性、耐蝕性、抗凍性、耐磨性、抗堿骨料反應(yīng)性?；炷量沽研砸钥沽言嚰?cè)面出現(xiàn)裂紋越晚、裂紋寬度越小為越好;混凝土保護(hù)層滿足設(shè)計(jì)的規(guī)定;混凝土的抗堿骨料反應(yīng)性能應(yīng)滿足設(shè)計(jì)的規(guī)定:骨料的堿硅酸反應(yīng)砂漿棒膨脹率或堿碳酸鹽反應(yīng)巖石柱膨脹率應(yīng)小于0.10%，當(dāng)骨料的堿硅酸反應(yīng)砂漿棒膨脹率在0.10%～0.20%時(shí)，除了混凝土的堿含量小于3kg/m3外，還在混凝土中摻加具有明顯抑制效能的礦物摻和料和復(fù)合外加劑，并應(yīng)證明抑制有效;抗凍性大于F200次;抗?jié)B性大于P20[5]。

混凝土材料的耐久性對(duì)結(jié)構(gòu)物的使用壽命、維護(hù)和安全具有重要的作用，歷來統(tǒng)計(jì)資料表明，結(jié)構(gòu)物在使用過程中的失效、破壞、突發(fā)事故的發(fā)生，都是由于耐久性不夠引起的，而不是強(qiáng)度欠缺所致。就國內(nèi)來說，據(jù)1995年國家統(tǒng)計(jì)的和建設(shè)部的統(tǒng)計(jì)，在60億m2的城鎮(zhèn)房屋中，就有半數(shù)需要進(jìn)行修繕和加固，其中有30億m2，需亟待加固改造才能正常使用。另據(jù)2008年統(tǒng)計(jì)，在90億m2城鎮(zhèn)民用建筑中，有50億m2需要加固，其中15億m2急需修理加固。

1.4 環(huán)境因素對(duì)混凝土的影響

①炎熱干燥氣候收縮引起混凝土開裂;

②水泥水化不充分，混凝土強(qiáng)度降低;

③混凝土中微細(xì)孔中某些化合物結(jié)晶產(chǎn)生的結(jié)晶壓;

④水的滲透凍融交替引起從混凝土表面剝落開始的破壞;

⑤Cl-離子的滲透腐蝕鋼筋;

⑥硫酸鹽侵蝕造成混凝土膨脹、開裂、強(qiáng)度下降;

⑦化學(xué)侵蝕、軟水侵蝕、溶蝕;

⑧堿——集料反應(yīng);

⑨膠凝材料中CaO和MgO的水化生成物中過量的鈣礬石引起體積膨脹;

⑩大氣中CO2引起的鋼筋銹蝕;

2 結(jié)束語

混凝土在施工期間性能的好壞，既影響建筑物的安全，也影響建筑物的造價(jià)，影響混凝土施工期間的結(jié)構(gòu)性能的因素很多，我們要綜合考慮。因此在施工中我們須對(duì)混凝土的施工結(jié)構(gòu)性能有足夠的重視。