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高延性混凝土施工对于房屋建筑工程质量的影响

2022-06-14刘渤

中国房地产业·下旬 2022年4期
关键词:延性模板房屋建筑

【摘要】住房是人民群众的生产、居住以及日常生活的直接载体,建筑的品质直接决定着人们的生活与财产安全。因此,施工过程中的质量控制,无疑是整个施工过程中最重要的环节。基于此,本文根据高延性混凝土在房屋建筑工程施工中的质量控制方面的问题,构建严谨合理的施工质量监督管理制度,确保建筑工程项目的施工质量达到规定的标准。

【关键词】高延性混凝土;房屋建筑;质量控制                               【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.12.061

引言:

房屋建筑工程项目建设施工规模较大,施工环境复杂,混凝土施工是房屋建筑施工中的主要环节,该项施工内容与房屋建筑工程项目建设施工质量、成本、进度控制有着直接影响。混凝土施工中仍然存在着一些质量问题和安全隐患,对人员生命财产安全存在隐患,需要通过有效措施进行改善。

1、高延混凝土的概念

所谓的高延性混凝土(ECC)最早由美国Michigan大学Victor.C.Li教授所研发出来的,ECC的配置比例。其中占比较大的50%左右的水泥部分可以使用粉煤灰等其他类型的工业废料进行替代。在经过纤维与活性掺合料的有效复合,不仅仅强化了混凝土材料的性能,还可以最大程度地提高混凝土实际结构的耐久性以及其耐损伤的能力[1],极大地节约了资源和能源,对于我国现阶段保护生态环境和减少碳排放具有极其重要的积极意义。

2、高延性混凝土特点

高延性混凝土主要由胶凝材料、骨料、外加剂和掺合料组成,经过纤维与粉料搅拌复合,是一种高强度、高韧性,有高抗裂性能和高耐损伤能力的特种混凝土。大量试验结果显示,混凝土结构性能的降低主要取决于水、二氧化碳、氯离子等有害离子向混凝土内部侵入。混凝土中添加纤维能够阻止微细无害裂缝向宏观有害裂缝的扩展,减少混凝土早期和长期收缩开裂问题,减少温度裂缝,提高混凝土的耐腐、耐磨、抗冻、抗碳化等能力[2],增加混凝土的弯曲韧性和弯曲强度,使其在受压破坏时呈现“裂而不破”的特性。与普通混凝土相比,高延性混凝土可以改善其抗拉强度低、韧性差和开裂后裂缝宽度难以控制等缺点,抗疲劳性能、抵抗收缩变形、抵抗徐变变形能力也比普通混凝土好得多,混凝土搅拌时可减少水灰比,增加和易性,增加流动性,在浇筑入模后填充密实,减少蜂窝麻面等质量通病。

3、高延性混凝土的具体施工流程

高延性混凝土的施工工序与常规混凝土相同,也应当遵循以下流程:实验室预配制配合比→试块实验测压测渗→修正配合比→原材料检测→量产拌制纤维混凝土→现场取样、浇筑→养护→现场试测→评判。从配制配合比到后期质量评判全过程监控监管。

高强伸缩性混凝土宜使用强力式搅拌机搅拌,搅拌机速度不得低于45r/min,时间不少于2 min,并应按下列的投料次序进行拌和:在拌和过程中逐步加入干混料(骨料、混凝土、矿物质掺和料等),待拌合物料拌和均衡后再加入膨胀纤维剂,使膨胀纤维剂在混凝土中扩散均匀分布。

在浇筑高强延性混凝土前,及时对模板、结构表层不断加以润湿,或等结构表层湿润无明水后再开始浇筑。单层一般为30cm,最厚不超过50cm,振捣充分,两层混凝土浇筑时间的间隔不得超过4h,应在高伸缩性砼终凝后及时对其加以保湿养护,且保养时间不应小于7d。如结构为大体积混凝土,按大体积混凝土施工规范要求进行施工。

4、混凝土施工现状

4.1混凝土材料因素

混凝土原材料是整个混凝土工程质量的重要保证,混凝土原材料的质量出现了问题,就会严重危害整个房屋建筑工程项目的质量。混凝土工程施工过程中,个别施工单位为了更好地追求其经济效益,节省施工费用,采用的原材料质量差、性能差、甚至是不合格产品,严重地影响了混凝土结构的强度和整个结构平衡稳定性、使用性、耐久性。

4.2施工工序管理不到位

由于在施工过程中管理不到位,作业人员责任心不强,使得整个混凝土的施工质量不合格,留下质量、安全隐患:

(1)模板的安装没到位,不合缝,未对拼接处进行细部处理,模板工程施工过程中,相关的作业班组未能严格地按照国家相关规范以及施工技术要求进行规范施工[3],使得模板的组合安装水平比较低,导致其不能完全符合施工标准。

(2)混凝土的质量因管理方面的因素不达标,因搅拌站一般距离施工现场较远,混凝土一般采用泵车运输至现场后再用天泵或地泵輸送到施工现场,期间因商品搅拌站同时供应多处工地的混凝土,泵车的调配会存在交叉,混凝土生产调配交叉,很多商品混凝土公司为了能够加快混凝土的生产,混凝土拌合时间太短,混凝土与材料之间的配合比存在不合理,现场混凝土的浇筑和施工的过程中,也很容易受到来自外界环境条件等因素的干扰,尤其是空气中的湿度与温度,如下雨和高温,都会对混凝土的浇筑和施工质量产生一定的影响。

(3)混凝土施工浇筑振捣过程中,还是存在少振、漏振的情况,导致混凝土不密实等,没有及时采取正确的方法来处理,将影响混凝土的质量。

4.3混凝土养护方案考虑不充分

混凝土施工环境有其特殊性,大部分处于露天环境下完成,露天施工环境的温度、湿度等各种因素会对混凝土浇筑完成后的质量造成极大影响,在监督过程中,发现部分施工单位在施工准备阶段未能充分考虑项目所处地域、现场条件、环境的温度与湿度、结构特点、技术要求、施工操作以及各种突发性情况等综合因素,按规范要求科学选择和制定养护方案[2],而是简单地依照经验或者图方便,将其他项目的成套做法照搬照套,无法对现有工程项目起到指导作用。328914AB-F61E-4124-8E19-47EC583A36D2

5、高延性混凝土对于房屋建筑工程施工质量的影响

影响我国房屋建筑项目质量优劣的关键因素是材料、工艺、技术及其环境因素,首先要从这几个因素出发,在施工过程中进行严格把握,以此来确保整个房屋建筑项目的质量。

5.1建筑材料

房屋建筑工程施工中的混凝土施工技术会用到各种材料,而这些材料本身的质量,将直接决定混凝土质量和混凝土结构体的性能。其中,骨料是混凝土的基础,其基础强度、粒径等,都会直接决定混凝土的整体强度[4]。以水泥为主的胶凝材料作为满足混凝土浇筑施工、充填施工的关键材料,其质量会影响混凝土中各类材料的凝结效果,进而影响建筑结构强度。为了满足不同情况下房屋建筑工程施工的要求,混凝土一般会加入一些外加剂,如减水剂、缓凝剂、膨胀剂、早强剂等,这些外加剂的质量也尤为重要。混凝土材料的配合比不同,浇筑完成的混凝土结构体的性能也会存在差异。不合理的配合比,将直接导致混凝土结构体出现裂缝,进而产生隐患。

5.2施工工艺

高延性混凝土施工涉及到多个工艺环节,包括混凝土配制、运输、浇筑,以及相关的导管安装、模板安装、钢筋笼制作、混凝土浇筑、养护等。每一个施工环节都应遵循相应的工艺规范标准,不同房屋建筑结构及不同环境下的要求也存在差异。因工艺或管理方面存在问题,也会影响到混凝土的施工质量。例如,在混凝土浇筑时,如果没有选用合适的振捣工具做好振捣,会导致混凝土在模板中的填充密实度不足,影响浇筑质量。如果没有控制好浇筑时间,混凝土可能因离析现象的发生而出现质量问题。另外,高延性混凝土施工和房屋建筑施工的各个环节有紧密联系,如果其他工艺处理不到位,也会直接影响混凝土质量。例如,在房屋建筑地基环节中,如果没有处理好软土层问题,导致地基无法承担混凝土地基结构的荷载,引起混凝土结构不均匀沉降、开裂等问题,如因管理不到位,混凝土楼面、墙面不平整,后期需找平或凿毛,增加工程成本。现代房屋建筑工程施工水平越来越高,投入的技术工艺也越来越多样化,如果没有对现场实际情况做好混凝土施工工艺的技术交底,很可能因工艺使用规范性不足,而导致混凝土施工质量受到影响。

6、建筑高延性混凝土施工技术的质量控制

下面结合嘉禾县生活垃圾发电项目垃圾池工程为例,具体讲解混凝土施工质量的管理和控制(垃圾池底板厚1.5米,长62米,宽25米,高20米,剪力墙厚80cm, 池体砼强度等级为P8,C40,垃圾池设计容量为22000.19m3,存储周期为15天,项目工程总造价32000万元,合同总工期420天)。

6.1材料管理

(1)水泥部分。根据设计要求,选用合适的水泥型号。本项目中,基础底板、剪力墙柱、梁板等主体结构水泥强度等级为42.5。水泥材料均选用南方金磊出厂的普通硅酸盐水泥,其抗压强度高于同类型的水泥。考虑到底板为大体积混凝土,为减少水化热,减水水泥用量,掺入部分鲤鱼江电厂的粉煤灰。

(2)骨料部分。骨料主要包括碎石和中砂,首先对碎石强度、含泥量进行检查,确保其强度、形状符合施工要求。其次确保石子粒径在1~3cm内,并根据房屋建筑施工结构进行分类使用。关于砂料的质量控制,要检查其质地、细度模数、含泥量是否达到标准,同时要杜绝使用含有有害物质的砂料,避免影响混凝土质量。

(3)水。水是实现各种材料混合成为混凝土的主要介质,水含量的多少,不仅会影响混凝土的基础性质,还会影响混凝土和易性、离析度、水化热等。同时,水本身的质量也会影响混凝土质量,本次选用的为自来水(生活用水)。

(4)外加剂部分。外加剂是为了满足实际施工工艺的相关要求,在混凝土中加入的一些材料。除了保证外加剂来自正规厂家且质量符合要求以外,要结合施工要求,选用合适的外加剂。本次设计要求混凝土内掺改性聚丙烯單丝组分、补偿收缩组分以及高分子聚合物组分复合而成的抗裂剂,因底板为大体积混凝土,还需考虑掺入缓凝剂。

6.2混凝土配制

科学的配制比例及工序是保证混凝土达到施工要求的关键。在混凝土项目施工中,提前两个月与商砼公司对接,做好技术交底,实验室做好配合比分析外,还应根据现场环境变化及施工环节的不同,同时考虑泵车运输的时间及现场可能出现场地等待的时间,合理调整配比。商砼运输到工地,在输入泵前做好混凝土的检查,如果发现出现离析现象,要上报负责人进行检查,确保其符合要求才能投入浇筑施工。针对混凝土的配制,还应当结合实际情况,科学添加一定的外加剂,以达到改良混凝土品质的作用。例如,针对大体积混凝土结构的施工,需要通过在混凝土中加入粉煤灰,减少水泥用量,一定程度上规避水化热现象导致的温差过大问题,进而规避混凝土开裂风险。如今有很多建筑工程施工所用的都是商品混凝土,需要施工单位与相关单位就混凝土的配制保持交流,确保商品混凝土配制比例、工艺质量达到施工要求。

6.3混凝土运输

高延性混凝土无论是现场配制,还是实验室配制,在不同施工环节都涉及到不同的混凝土运输方式。要根据运输距离、位置、天气环境等,合理选用泵车运输、泵送等方式。运输期间,严格做好标记,每车均做好相关记录,同时防止出现离析或坍落度变化的情况。浇筑前与泵车队做好交通应急方案,确定运输线路,如遇交通堵车或现场输送泵堵管状况,启运应急方案,砼运输到指定位置后,由四方技术人员共同检查,如果发现出现离析现象,要再次进行搅拌和处理。

6.4高延性混凝土浇筑

混凝土施工中浇筑施工十分关键,要细化到模板安装、导管安装、浇筑、振捣等环节,要严格按照施工规范和标准,做好各个环节的质量控制。首先,模板安装应严丝合缝,确保模板安装符合设计要求。做好侧板支撑和模板内部清理,避免在后续浇筑时出现问题。浇筑前,将导管出料口置于模板底部上方约15cm位置,检查各部位无误之后开始浇筑。浇筑期间严格保持慢速匀速浇筑,使用型号合适的振捣工具进行振捣,振捣棒需要充分没入混凝土,快插慢拔,且避免碰触模板。328914AB-F61E-4124-8E19-47EC583A36D2

6.5预测混凝土施工条件

在房屋建筑改造工程中,地理环境和天气条件变化是影响工程质量的重要因素,因而在具体的房屋混凝土建筑施工中应该对其施工环境变化条件、气温和工艺流程以及规划等各个方面因素进行预测。控制混凝土的水灰比,主要控制目标之一就是严格控制建筑混凝土中各种原材料的平均含水率,避免造成原材料的含水量过大。预测具体建筑物施工期间温度,主要工作目的就是为了针对整个施工工作环境,技术人员必须同时充分考虑建筑施工期间地点的气温、降水等各种因素,尽可能降低这些因素影响对于混凝土的入模温差,混凝土施工缝及劳动者高温作业时的劳动强度。

6.6严格落实混凝土养护方案

应当结合房屋建筑工程质量要求,严格进行高延性混凝土养护方案的落实,审查高延性混凝土养护方案能否得到认真执行,关系到混凝土能否达到设计要求,影响建筑工程的安全性能、正常使用性能及耐久性能,因此在方案制定完成后,工程管理人员要对具体操作的班组做好交底工作,明确方案中混凝土养护的起始时间、养护频率、持续时间、不同构件养护方式方法等各方面符合方案要求,并在混凝土浇筑完成开展养护期间,加强监督检查,确保方案中各项要求严格落实到位,同时及时对混凝土养护工作不足之处进行纠正和调整,确保建筑工程质量。

6.7施工质量验收

高延性混凝土施工质量验收同常规混凝土验收,应满足混凝土施工验收规范和设计的要求,同时对原材料等相关资料进行查验,后期对同期试块进行检测,实体进行检测,最后由相关单位进行评定评判。

结语:

综上所述,在如今房屋建筑工程建设规模越来越大、施工周期越来越长的情况下,更需要建立覆盖项目施工全生命周期的精细化管理机制。针对覆盖各个施工环节的高延性混凝土施工工艺,要严格做好基础材料的质量检查,根据施工环节和现场实际情况,优化配制工艺,提高混凝土材料的质量。基于此,按照设计图纸及施工規范要求,做好混凝土运输、浇筑及后期养护,确保各个环节的混凝土施工质量达到要求。唯有如此,才能更好地保证房屋建筑施工质量,为人们的工作、生活提供更优质、更安全的环境。

参考文献:

[1]翟莲,彭东旭.超高性能混凝土结构的设计方法分析[J].住宅与房地产,2018(28):94.

[2]金国强.房屋建筑中的钢筋混凝土质量监督管理研究[J].四川水泥,2020(07):330,332.

[3]秦彦昕.房屋建筑工程的混凝土施工质量控制[J].建材发展导向(上),2021,19(2):134-135.

[4]孙振德.房屋建筑土建工程中混凝土施工技术研究[J].住宅与房地产,2019,(15):193.

[5]魏佑清.高层房屋建筑工程大体积混凝土施工质量控制[J].建筑·建材·装饰,2019(10):59.

作者简介:

刘渤(1982.01-),男,汉族,湖南隆回人,本科,工程师,从事房屋建筑工程工作。328914AB-F61E-4124-8E19-47EC583A36D2

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