時間:2023-01-22 03:14:41
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1 概述
大體積混凝土指的是最小斷面尺寸大于1m以上的混凝土結構,其尺寸已經大到必須采用相應的技術措施妥善處理溫度差值,合理解決溫度應力并控制裂縫開展的混凝土結構。由于大體積混凝土的截面尺寸較大,在混凝土硬化期間水泥水化過程中所釋放的水化熱所產生的溫度變化和混凝土收縮,以及外界約束條件的共同作用,而產生的溫度應力和收縮應力,是導致大體積混凝土結構出現裂縫的主要因素。
大體積混凝土與普通鋼筋混凝土相比,具有結構厚,體形大、鋼筋密、混凝土數量多。工程條件復雜和施工技術要求高的特點。本文以某熱帶國家汽輪機基礎底板施工為例,對于施工過程中避免產生裂縫所采取措施進行總結。該汽輪機基礎底板相關數據:基礎底板尺寸48.15×16.60×3.50m,混凝土量為2798m3。
2 大體積混凝土裂縫產生的原因分析
當混凝土結構物產生變形時,在結構的內部、結構與結構之間,都會受到相互影響、相互制約,這種現象稱為約束。建筑工程中的大體積混凝土結構所承受的變形,主要是溫差和收縮產生,其約束也主要是以外部約束為主。
3 采取的措施
為避免基礎有害裂縫的產生,在現場的施工過程中需充分考慮各個方面的影響因素,從多方面的采取措施,有效的控制內外溫差及裂縫,確保基礎施工質量。
3.1 降低水泥水化熱
(1)混凝土的熱量主要來自水泥水化熱,因而優先選用低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥配制混凝土。(2)使用粗骨料,施工中根據現場條件盡量選用粒徑較大,級配良好的粗骨料;采用摻加粉煤灰和減水劑的“雙摻”技術,改善混凝土的和易性,降低水灰比,以達到減少水泥用量、降低水化熱的目的。(3)在施工中嚴格控制混凝土的塌落度,需要實驗室在現場安排專人進行塌落度的測量工作,將混凝土的平均塌落度始終控制在120mm,對于塌落度大于130mm的混凝土杜絕使用。
3.2 降低混凝土入模溫度
如果施工當地天氣異常炎熱,需購置冰塊投入到水池中,以降低拌合水的溫度;同時對于骨料進行遮陽、灑水降溫,運輸及澆筑過程中采用遮陽保護、灑水降溫等措施,以降低混凝土拌和物的入模溫度。在現場入模溫度實際測量值最大不超過28度。
3.3 加強施工過程的控制
(1)根據現場泵車安排,從底板基礎一端開始澆筑,依次推進,混凝土自然流淌,斜面分層,薄層澆筑,這樣可以有效增大散熱面積。根據攪拌站發車速度控制泵車的澆筑速度,保證連接處混凝土在初凝前結合完好,避免出現冷縫。(2)采取長時間的養護,規定合理的拆模時間,延緩降溫時間和速度。(3)合理安排施工程序,控制混凝土在澆筑過程中均勻上升,避免混凝土堆積過大高差。在結構完成后及時回填土,避免其側面長期暴露。(4)溫度筋的綁扎必須按照圖紙要求進行,嚴禁隨意增大溫度筋的間距及減小鋼筋型號。
3.4 混凝土的養護
混凝土施工完畢后馬上抹面,抹面后及時覆蓋塑料薄膜及棉氈;混凝土臨近初凝時進行二次抹面,抹面時要邊揭塑料薄膜邊抹面,抹后即蓋,以抹掉混凝土表面浮漿。終凝后應蓄水養護,養護時間不少于14天。
4 大體積混凝土裂縫控制的理論計算(以該汽機基座底板為例)
4.1 水泥配比及參數
(1)M30混凝土采用#425硅酸鹽水泥其配比為:水:水泥:砂:石子:粉煤灰(單位kg)300:175:767:1059:52(每立方米混凝土配比)。 (2)各種材料的溫度及環境氣溫:平均環境氣溫35℃,粉煤灰25℃。
4.2 混凝土溫度計算
混凝土澆筑入模(澆筑)溫度為28℃(該熱帶國家規范規定,混凝土入模溫度不得大于28℃,因此攪拌混凝土時采用加冰水、原材料噴水降溫等措施來降低混凝土澆筑溫度,現場實測需達到此要求)。
4.3 混凝土的絕熱溫升計算
混凝土的絕熱溫升計算公式為:
Th=W*Q/(C*ρ)=300*314/(0.97*2410)=40.3℃
其中W--混凝土中水泥用量
Q--水泥水化熱,P.O42.5水泥,為314KJ/kg
ρ--混凝土容重,取2410kg/m3
C--混凝土比熱,取0.97
4.4 混凝土內部實際溫度計算
Tj—混凝土澆筑溫度Th—混凝土最終絕熱溫升
ξ—溫降系數查建筑施工手冊,本工程澆筑厚度3.5m,齡期3天中心溫度最高ξ3取0.704,Tm(3)礦=28+0.704×40.3=56.37℃
4.5 混凝土表面溫度
假設混凝土表面覆蓋一層塑料薄膜、2層毛氈共厚0.03m,則
β=1/[(δi/λi)+(1/βg)]=1/[(0.03/0.14)+(1/23)]=3.88W/m2.K
其中δi--保溫材料的厚度(m)
λi--保溫材料的導熱系數(W/m.K)
β--保溫層傳熱系數(W/m2.K)
βg--空氣的傳熱系數(W/m2.K)
混凝土虛擬厚度
h'=K*λ/β=0.666*2.33/3.88=0.40(m)
其中λ--混凝土的導熱系數取2.33W/m2.K
K--計算折減系數,依資料取0.666
計算厚度H=h+2h'=3.5+2×0.40=4.30(m)
混凝土表面溫度
Tb(t)=Tg+h'*(H-h')*ΔT(t)*4/H2
Tg--齡期t時的大氣平均溫度,設為35℃
ΔT--齡期t時混凝土中心溫度與外界氣溫之差
則齡期3天時
Tb(3)=35+0.40×(4.3-0.40)×(56.37-35)*4/4.32=42.2℃
4.6 計算溫差
混凝土中心與表面溫度差
ΔT1=Tmax-Tb(3)=56.37-42.2=14.17℃
表面溫度與大氣溫度差
關鍵詞:砼 配合比 外加劑
1、引言
混凝土的耐久性是混凝土抵抗氣候變化、化學侵蝕、磨損或任何其它破壞過程的能力,當在暴露的環境中,能耐久的混凝土應保持其形態、質量和使用功能。混凝土的耐久性研究內容包括:鋼筋銹蝕、化學腐蝕、凍融破壞、堿集料破壞。混凝土的抗凍性作為混凝土耐久性的一個重要內容。
2、混凝土受凍害損傷主要有以下幾個方面的原因
新拌混凝土的強度低、空隙率高、含水多,極易發生凍脹破壞。凍脹破壞的外觀特征是材料體內出現若干的冰夾層,彼此平行而垂直于熱流方向。
(1)當外界溫度到0℃以下,砼內毛細孔的自由水份開始結冰,體積微脹;
(2)結構構件的凍結由砼表面開始逐漸向內部延伸,由于結冰而膨脹,將內部未結冰的水分封閉并沿毛細孔通道壓向內部;
(3)隨著凍結的發展,結冰體積越來越大,內部未凍冰水壓力越高,當壓力超過砼的抗拉強度時,就會把毛細孔脹破,產生裂紋;
(4)水在一定得壓力下,裂紋繼續擴大或產生新的裂紋,導致砼內部機構破壞;
骨料作為一個組分,冰凍膨脹同樣會成為導致混凝土破裂的應力來源;為了保證混凝土完好,必須要求骨料和水泥凈漿兩者都不破壞。由于引氣混凝土的廣泛使用,水泥凈漿的抗凍性較易保證;從這個意義上來說,骨料抗凍性更具有突出意義。
3、混凝土的冬季施工注意事項
在實際施工中要根據施工中的氣溫情況,建筑物的結構狀況,工期的緊迫程度,水泥的品種,外加劑的性能,保溫條件等來選擇合理的施工方法:
(1)當工程所在地的晝夜平均氣溫(最高和最低溫度的平均值或當地時間6點、14點、21點室外溫度平均值)低于5℃,最低氣溫低于-1℃,必須按照冬季施工規范處理混凝土;
(2)混凝土拌制在滿足施工的條件下,進場砂石料必須采取覆蓋保溫,保證原材料不因氣溫降低而發生團塊、結冰現象。宜選用較小的水灰比和較低坍落度,混凝土拌制可采用摻防凍劑法。砼攪拌時間比常溫施工延長50%;
(3)混凝土澆筑前模板及鋼筋上不得有冰雪和污垢,特別在新老砼交接處的冰雪和垃圾。盡量選擇中午的時間段澆筑,密切關注天氣預報,遇有大風和雨雪天氣時不得澆筑。采用邊澆筑邊覆蓋的方法,完成一段包裹一段,篷布與混凝土面間必須留有足夠的空間,保證人員能夠進入收面、壓光、刷毛。混凝土必須采用機械振搗并分層澆筑,分層厚度不得小于20cm,混凝土澆筑成型后用塑料薄膜或稻草覆蓋保溫;
(4)如果現場砼坍落度不符合要求,可在技術人員的指導下通過摻外加劑的方法進行調整,嚴禁在砼內直接加水;
(5)砼在拌合過程中必須嚴格監測水溫、砼出機溫度、室外溫度,并安排專人將記錄;
【關鍵詞】 倒虹吸;混凝土;質量控制;總結
【中圖分類號】 TU721.5【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1727-5123(2013)02-045-03
1引言
南水北調中線工程全長1276km,橫跨江、淮、黃、海四大流域,是我國特大型調水工程。倒虹吸工程是南水北調工程中最常見的一種河渠交叉水工建筑物。
在施工過程中,由于受材料、工器具、人員、施工工藝、管理、環境等多種不利因素的影響,倒虹吸混凝土工程出現了部分鋼筋間距不均勻、保護層不符合要求、局部存在裂縫和蜂窩等質量缺陷、對拉螺栓孔封堵不規范等一系列質量問題,對混凝土質量受到一定的影響。國調辦、中線局和建管部各級領導和專家對質量都非常重視,并要求采取切實有效措施減少混凝土施工質量缺陷,規范施工行為,確保工程實體質量滿足要求。
2工程概況
××倒虹吸工程建筑物由進口漸變段、進口閘室段、管身段(由進口斜管段、水平管身段和出口斜管段組成)、出口閘室段和出口漸變段組成。管身段采用兩聯四孔的箱形鋼筋混凝土結構形式。進口漸變段采用直線扭曲面鋼筋混凝土結構,始端為貼坡式擋土墻,末端為半重力擋土墻。進出口閘室段為開敞式鋼筋混凝土結構,進出口斜管段順水流方向坡度為1:5。縱向分縫水平投影長度13~15m。出口漸變段采用直線扭曲面混凝土結構,始端為半重力式擋土墻,末端為貼坡式擋土墻。
3混凝土施工工藝流程
倒虹吸混凝土工程施工工藝流程為:鋼筋加工測量放線鋼筋安裝模板安裝倉面清洗澆筑準備驗倉澆筑養護施工縫處理拆模錐形孔封堵和質量缺陷檢查登記、上報處理方案、處理、備案
4加強施工過程中關鍵點的質量控制
4.1施工縫處理。施工縫屬于新舊混凝土的結合部位,澆筑后易形成明顯的分界線,并在該部位易形成滲水通道,是質量控制的關鍵點。為確保施工縫的處理質量,鑿毛時間選擇非常關鍵,若鑿毛時間過早,混凝土強度低,雖然省力,但鑿毛效果差,嚴重時,會形成滲水通道,水位上來時,出現滲水。若鑿毛時間過遲,鑿毛就費時費力,鑿氣質量也得不到保證。經現場多次驗證,在混凝土澆筑完成第4天開始,采用風鎬進行鑿毛,將浮漿全部清除干凈,石子外露,鑿毛效果非常好。
4.2鋼筋加工。
4.2.1鋼筋加工質量的好壞,將直接影響鋼筋的安裝,特別是混凝土保護層,技術人員必須認真分析鋼筋圖紙,并編制鋼筋料表,指導鋼筋加工。在鋼筋加工前,將需加工的鋼筋搬運至加工場地按要求堆放,加工時充分考慮鋼筋彎曲延伸值,確保鋼筋下料長度滿足實際施工要求。倒虹吸鋼筋所用主筋為Φ25、Φ28、Φ32,分布筋為Φ18、Φ20、Φ22,為了確保施工進度,Φ25、Φ28、Φ32的鋼筋可全部采用套筒連接施工工藝,Φ18、Φ20、Φ22可全部采用閃光對焊連接施工工藝,套筒連接施工工藝中絲扣加工是質量控制的關鍵。閃光對焊連接施工工藝中接頭的軸線偏移問題是質量控制的關鍵。
4.2.2絲扣加工前對鋼筋變形部分進行校正,對鋼筋頭彎曲部分采用砂輪切割機垂直于鋼筋軸線切割,以保證切口平直,切斷口不得成馬蹄形。若不對變形鋼筋和鋼筋頭彎曲部分進行處理,絲扣加工質量不易保證,同時對鋼筋的安裝質量也造成影響。絲扣加工時,必須選用責任心強、技術熟練的工人進行操作,并在鋼筋定位平臺上進行,避免鋼筋在加工完成后出現偏移,影響絲扣加工質量。絲扣加工完成后,采用手持砂輪機對端部進行打磨平整,對不合格部分重新返工處理。對成品絲扣采用透明膠條包裹,帶上保護套,并小心堆放。絲頭加工技術參數如下表:
4.2.3閃光對焊前,首先進行工藝試驗,確定相應的工藝參數。對鋼筋端頭彎曲部分應采用閃光—預熱—閃光焊,一次燒化留量等于兩鋼筋切斷時的嚴重壓傷部分,二次燒傷留量不宜大于8毫米,鋼筋越粗,所需的閃光留量越大。對閃光對焊軸線偏差大,接頭墩粗不明顯,有裂縫,有明顯燒傷痕跡的焊件,必須進截除進行重新焊接。閃光對焊時,鋼筋必須安放在鋼筋固定平臺上,避免兩根鋼筋焊接時不在同一軸線上。
4.3鋼筋安裝。
4.3.1鋼筋主要型號有Φ32、Φ28、Φ25、Φ22、Φ20、Φ18,鋼筋保護層設計厚度為5cm,保護層偏差為1/4保護層。鋼筋在運輸過程中需采取相應的保護措施,避免鋼筋在運輸、吊裝過程中變形。
4.3.2在施工縫處理完畢后,對預留鋼筋進行校正,對間距偏差較大部分采用鉆孔植筋來調整,對間距偏差較小部分可漸變調整。鋼筋與止水之間必須預留間距,不得壓住止水帶,或扎破橡膠止水帶。進出口閘室預制的板梁鋼筋和出口控制閘牛腿部位鋼筋體型復雜,施工前需制定詳細的鋼筋安裝作業指導書,保證鋼筋安裝符合設計圖紙的要求。鋼筋安裝時要保證鋼筋平、直、齊。鋼筋安裝完成后應做到整體不搖蕩,不變形。采用電弧焊接時,焊接必須飽滿無砂眼,表面應均勻、平順、無裂縫、夾碴、明顯咬肉、凹陷、焊瘤和氣孔等缺陷,焊接長度、寬度和高度必須滿足規范要求。直螺紋套筒現場連接采用管鉗擰緊套筒,接頭擰緊后,采用扭力板手檢測擰緊力是否達到規定值,若擰緊力達不到標準要求,必須重新加工絲扣或對該接頭采用幫條焊進行加固處理。若擰緊力滿足要求后,再檢查接頭的外觀質量,外露絲扣長度不得大于2p(p為絲扣數)。外露絲扣超過兩個完整絲扣時,應重新進行返工處理。
4.3.3鋼筋與模板之間用混凝土墊塊控制保護層,混凝土墊塊尺寸為5×5cm,其強度等級C50,安裝間距為1m×2m,梅花型布置。為加快施工進度,減少鋼筋連接次數,豎墻鋼筋可一次安裝到位。
4.4模板安裝。管身段分為水平段和斜管段,單段長度約為13m~15m,段與段之間設置沉降縫,用2cm厚度的聚乙烯閉孔泡沫塑料板填充。管身段分底板、邊墻、頂板三層澆筑,管身段模板均采用定型鋼模板拼裝,連接件采用標準扣件“U”型卡,端頭局部部位采用木模板補縫。鋼筋安裝完成經三檢合格后,進行模板安裝。立模前,使用過的模板必須打磨干凈、平整,對變形部分進行校正。模板面必須先在倉號外涂刷脫模劑,嚴禁在倉號內涂刷。脫模劑可采用機油或植物油,嚴禁使用各種廢油,脫模劑必須涂刷均勻。模板利用Φ14拉桿內拉固定,采用錐套連接拉桿和預埋插筋或架立筋,模板背面設置兩道Φ48鋼管圍囹,間距為75cm,拉筋焊接在預埋的插筋上。
為防止澆筑過程中模板縫之間漏漿,模板縫之間采用雙面膠粘帖進行密封,“三檢”時重點檢查模板縫是否存在透光,若發現透光情況,應立即處理。
4.5止水安裝。
4.5.1根據設計圖紙要求,管身之間的伸縮縫設兩道止水,分別是橡膠止水和紫銅片止水,進出口漸變段和總干渠連接縫設一道橡膠止水帶,漸變段的伸縮縫均設一道紫銅片止水。
4.5.2安裝止水前,測量放出結構分縫線。止水部位采用專用模板進行拼裝,止水全部固定牢固,確保了止水安裝位置正確,施工過程中不發生移位。
4.5.3銅片水止加工采用成型機分段多次加工成型,每段根據實際施工長度來確定。止水銅片采取雙面搭接焊連接,搭接長度不小于20mm,不得鉚接或僅搭接而不焊接。焊接接頭表面做到光滑、無砂眼、無裂紋,采用煤油逐個檢測焊接接頭是否滲漏(若無煤油,可采用柴油),若發現滲漏,必須重新進行補焊至合格。驗收時對接頭進行抽查,抽查數量不少于接頭總數的20%;在現場焊接的接頭,逐個進行外觀和滲透檢查。接頭處的抗拉強度不低于母材強度的75%。對止水銅片采用專用特掉模板進行定位、加固,確保在澆筑過程中不移位、不變形。
4.5.4銅片止水安裝時,牛鼻腔內的瀝青麻繩必須充填飽滿,并用透明膠帶對上口進行封密,防止澆筑混凝土時砂漿流入牛鼻腔內。加強對銅止水片的保護,防止踩踏、生銹。
4.5.5管身段采用帶兩道遇水膨脹線的中心變形型止水帶,止水帶寬度為350mm,厚度為10mm。要特別加強對橡膠止水帶的保護,在確保遇水膨脹條干燥的情況下,可采用黃色膠帶沿遇水膨脹條粘貼進行密封防水,對倉號中剩余橡膠防止水帶必須進行包裹,防止破壞和老化。
4.5.6止水帶接頭采用熱壓硫化膠合,接頭外觀應平整光潔,抗拉強度不低于母材的75%,在混凝土澆筑過程中要注意保護必須加強橡膠止水保護。
4.6混凝土澆筑過程中的注意事項。
4.6.1管身段澆筑采取分段分層方法施工,每節管身分底板、邊墻、頂板三層澆筑施工。澆筑時,混凝土的供應能力應滿足現場澆筑強度需要,若混凝土供應能力達不到要求時,應減緩混凝土的澆筑速度,防止混凝土在澆筑過程中出現初凝。混凝土在運輸途中不得出現骨料分離、漏漿、嚴重泌水等情況,因故障停歇出現初凝時,應作為廢料處理。在任何情況下,嚴禁直接向混凝土中直接加水,若需要調整塌落度,必須經試驗室人員在拌和站調整。混凝土的自由下落高度應控制在1.5m以內,避免骨料出現分離。
4.6.2對底板、頂板等大倉號則采用臺階法逐層澆筑,每次鋪料厚度40cm左右,鋪料必須均勻,若出現骨料分離時,必須采取人工平倉方式將粗骨料分攤開,嚴禁直接用砂漿覆蓋。振搗采用Φ70軟軸振搗器和Φ50振搗器結合振搗,振搗標準以不明顯下沉、不泛漿、周圍無氣泡冒出為止。為防止漏振、欠振或過振,應根據鋼筋間距判斷振動棒的插入點,采用Φ70軟軸振搗器振搗間距控制在50~70cm,采用Φ50振搗器振搗間距控制在40~50cm,并應插入下層混凝土約5~10cm深。每點的振搗時間以氣泡基本排凈,骨料不明顯下降為標準。振搗時間過短,達不到振密的要求;振搗時間過長,將引起粗骨料過度下沉分離,故振搗時間長短將會影響質量。
4.6.3澆筑過程中,應安排專人隨時檢查模板是否漏漿或變形,支架是否穩固、鋼筋是否移位,等,如發現異常,必須立即處理;對粘附在模板、鋼筋和拉桿表面的灰漿,就及時清除干凈。澆筑混凝土時,如發現混凝土和易性較差時,必須采取加強振搗等措施,以保證混凝土的質量。不合格的混凝土嚴禁入倉。振搗中發生泌水時,必須人工清除,嚴禁在模板上開孔,泌水未引走或掏除前不得繼續鋪料振搗。
4.6.4澆筑時,對銅止水和橡膠止水周圍及各邊角位置,必須安排專人進行振搗,并確保振搗滿足要求,防止漏振、欠振和過振。
4.7養護。正常條件下,混凝土澆筑12~18h后,必須安排專人加強養護,保持混凝土濕潤,并做好養護記錄,灑水養護時間不少于28天。
若進行冬季混凝土澆筑施工時,必須對倉號進行全部覆蓋保溫,并安排專人不時測量混凝土表面溫度,防止混凝土受凍。
4.8模板拆除。模板的拆除日期取決于混凝土的強度、各個模板的用途、結構的性質、混凝土硬化時的氣溫,以拆模時混凝土邊角不至于損壞為準。
4.9加強溫控,避免裂縫產生。
4.9.1夏季溫度高時,對骨料場和拌和主機部分采用防曬措施,澆筑前用井水對粗骨料進行灑水降溫,采用井水拌制混凝土,夏季井水溫度一般在12~14℃,盡可能選在在夜間溫度較低時澆筑,并對倉面采取相應的降溫措施。
4.9.2夏季混凝土澆筑盡可能夜間溫度較低時開始澆筑,出機口溫度控制在26℃以下,入倉溫度控制在不大于28℃。
4.10規范混凝土缺陷處理程序。根據南水北調中線干線工程對混凝土結構質量缺陷的定義為:混凝土結構中,不符合規定要求的檢查項目或檢驗點,造成經濟損失小于10萬元,延誤工期不足一個月,經過處理后,仍能滿足設計要求,不影響工程正常使用及工程壽命的,非事故性混凝土結構質量缺陷。混凝土結構質量缺陷包括:混凝土結構外觀質量缺陷、混凝土結構內部質量缺陷、混凝土結構裂縫、混凝土結構止水缺陷等。施工過程中質量缺陷是不可避免的。為確保質量缺陷處理符合要求,拆模時由質檢工程師通知監理工程師,共同對存在的質量缺陷進行聯合檢查、量測、分類和登記,針對不同類型的質量缺陷上報處理方案,對Ⅱ、Ⅲ類質量缺陷,則上報專項處理方案,經建設、設計、監理單位同意后,嚴格按照處理方案進行處理,處理后進行聯合檢查驗收,對處理不合格則重新修補至合格。質量缺陷處理過程全部留下影像資料備查。
4.11規范錐形孔的封堵。倒虹吸過水面的錐形孔封堵質量不好,易造成封堵體脫落,影響過水面的外觀質量。首先進行錐形孔封堵試驗,符合要求后,編制錐形孔封堵專項施工方案,經監理單位審批后實施。錐形孔封堵過程監理工程師全程旁站,錐形孔先打磨成毛面,沖洗干凈,涂刷丙乳液做基層,再采用丙乳砂漿分三次灌入,人工分層搗實,封堵完成后采用膠帶密封養護,防止封堵后出現干裂。
5在具體施工過程還采取了如下質量控制措施
5.1執行開工檢查表制度,逐項檢查各項準備工作的落實情況,不具備開工條件,不得開工。
5.2對鋼筋、模板、橡膠止水(包括銅止水)、混凝土澆筑等重要工序,執行備案制度,做到質量責任可追溯。
5.3對關鍵工序建立質量責任牌制度,落實三檢人員工作職責。
5.4對關鍵工序制作工序要點控制卡片,發放給現場管理人員和一線施工工人,讓他們明白質量控制要點。
5.5混凝土澆筑前,對澆筑班組各施工人員進行一次技術交底,讓他們清楚自己該干什么、不該干什么,在澆筑過程可能會遇到哪里方面的問題,提前做好相應的預防措施。
5.6每個倉號安裝鋼筋定位卡扣,固定鋼筋間距和保護層,確保澆筑成型后鋼筋間距和保護層滿足設計及規范要求。
5.7在漸變段扭曲迎水面采用在模板上鋪裝模板布施工工藝,使作模板布的工作面氣泡明顯減少,外觀質量得到了明顯改改善。
5.8對新入場工作進行質量培訓,讓他們了解南水北調的質量要求,提高他們的質量意識。
關鍵詞:彩色瀝青混凝土應用總結
中圖分類號:TU37 文獻標識碼:A 文章編號:
前言:自行車道、人行道鋪設彩色瀝青已經在多個國家得到推廣應用,近年來我國也開始嘗試于市政道路中進行彩色瀝青的鋪設,由于其色彩艷麗,提高了司機和行人的注意力,不僅使得道路更加美觀協調,改變以往單調的黑色路面,還令車輛和行人的安全性得到很大提高,作為一種新的城市道路發展方向,彩色瀝青混凝土路面的也必將在城市道路中得到長足的發展。
在近幾年,廣州市的市政道路中嘗試了幾項在自行車路面上施工彩色瀝青混凝土的項目,在2001年天河區車陂路自行車道采用寶藍色的彩色瀝青,2004年12月,天河深涌東路采用大紅粉的彩色瀝青,在2005年開始,在臨江大道等多項工程都采用了大紅色的彩色瀝青。
彩色瀝青路面并不只是將普通瀝青染上顏色,嚴格來說,彩色瀝青只是仿真瀝青,是用化學手段制造出的路用結合料彩色瀝青,又名彩色膠結料,是筑路材料的一種,目前有兩種:
1、以無色膠結料加色粉,無色膠結料可以是由瀝青脫色而得,也可以由石油樹脂等淺色聚合物調配而得;
2、通過瀝青直接改性而得,這種膠結料具備瀝青的抗老化能力強的特點,顏色為棕紅色。。廣州2001年首次試驗鋪設的藍色車陂路早已褪成灰色。深涌路彩色路面也褪色開裂明顯。正因為彩色瀝青不同于普通的瀝青,隨著技術的發展,彩色瀝青只能做到與現有的普通瀝青性能更接近,這也是為了能夠兼容目前普遍使用的施工材料與施工機械,那么同樣的,利用現有的瀝青攤鋪、拌和、質量監控等設備,增加對彩色瀝青生產、拌和、施工應用可行性研究也是提高彩色瀝青在道路上運用的關鍵。
在該幾項彩色瀝青混凝土自行車道路面施工中,根據自行車道的特點(基本不大于2米的寬度)、彩色瀝青的技術問題(儲存、生產拌和、瀝青混凝土的色差、溫度等),對自行車道彩色瀝青混凝土的施工應用與普通瀝青混凝土不同之處可以分拌和、攤鋪、碾壓3個方面進行總結。
1、混合料拌和的注意事項
(1)在用瀝青混合料攪拌站拌和彩色瀝青混合料時,需要用柴油徹底清洗瀝青供給泵及瀝青計量泵到瀝青進入攪拌器之間的瀝青輸送管道,對于攪拌設備可以先用干燥石料拌和,然后用柴油加于料攪拌,直至清洗干凈。
(2)為使生產目標配合比能最大限度地接近設計配合比,原材料性能應穩定。
(3)添加色粉需考慮其對環境的影響,因為色粉比重大、在混合料中具有著色、分散,吸附、穩定、增粘作用。
(4)拌和溫度應控制在160℃~170℃,拌和時間比普通時間多10s,出料后應及時檢查粒料和顏色是否均勻。
2、混合料攤鋪
(1)攤鋪機的清洗采用熱干集料加柴油反復攤鋪,直至熱骨料無黑色痕跡為止,在施工中如果混有原先留下的黑色瀝青造成攤鋪后的彩色瀝青混凝土外觀混雜,不統一色彩,達不到設計及施工的要求,
(2)自行車道一般設計寬度都是1.9~2.1米,兩側有側平石,因而采用最下寬度不大于1.8米,最大攤鋪寬度達到2.3米的小型瀝青攤鋪機或者改裝過的適合寬度要求的攤鋪機,同時檢查攤鋪、壓實機械是否處于良好的工作狀態,
(3)檢查下基層、瀝青混凝土下面層的是否堅實、平整、潔凈,由于彩色瀝青混凝土設計上一般都是作為自行車道的最上面層(3-5cm),下基層一般采用水泥石屑穩定層,與下基層之間一般只有一層普通瀝青混凝土(4~7cm)作為下面層,下基層、下面層的壓實情況、平整度很大程度上影響到上面層的彩色瀝青混凝土的施工質量,因此建議一定要首先控制好下基層的施工質量;
(4)為了提高界面粘結力和減少雨水滲到路面結構,下基層面、下面層面一定要清掃干凈,同時根據天氣情況提前半天(或者一天)噴灑透層油(乳化瀝青)以及粘層油;
(5)嚴格按照松鋪標高用墊塊將熨平板墊好,確保起始攤鋪厚度滿足要求;嚴格控制攤鋪機的工作速度(速度范圍:2.0―2.5mmin),確保攤鋪連續;
(6)攤鋪機應該全幅攤鋪,不間斷一次性成型,并及時碾壓。達到色澤一致、粒料均勻、美觀。
3、混合料壓實成型
(1)使用前檢查壓實機械是否處于良好的工作狀態,壓路機應采用柴油清洗,并在厚紙或麻袋上反復行走,直至沒有黑色壓痕為止,壓路機水箱中的水應更換,并將任何鐵銹痕跡沖洗干凈。
(2)壓路機械選擇:根據工程的工程量大小、施工場地復雜情況,選擇的壓路機的型號、功率和臺數,根據在幾項施工中的經驗,以及碾壓寬度的考慮,宜用凈重10~12噸左右、1.2~1.5米左右的雙鋼輪壓路機,便于碾壓時候可以擁有更大空位轉向,以及自重大、減少碾壓的遍數;
(3)碾壓壓組合方式:同樣分初壓、復壓、終壓3個階段進行。初壓溫度應控制在130℃~145℃,終壓溫度不低于70℃,按緊跟、慢壓、高頻、低幅的原則進行碾壓;
(4)一般進行試驗段攤鋪,根據結果進行調整,根據幾個項目的檢測,由于只采用了一種雙鋼輪壓路機,在碾壓時,一般壓路機將路面靜壓1遍后,在帶輕振進行碾壓1遍,即完成初壓,需要注意的時是由于壓路機重量偏底,因此一定要進行在卸料后立即進行碾壓,在高溫的時候完成初壓;
(5)壓路機復壓時候,視現場情況決定碾壓的遍數,直至壓實,一般帶輕振碾壓3~5遍,如壓路機重量達到10噸以上,應可以減少遍數,
(6)路面表溫度降低至90℃時開始終壓,用壓路機靜壓1~2遍,直至完全消除輪跡。
(7)壓實過程中應注意的細節:
①建議在壓路機的水箱中加入適量洗衣粉(0.15kg/m 3),使得鋼輪有適當的,避免碾壓時鋼輪壓路機引起粘料;
②注意碾壓時接近路緣石10 cm的區域,避免壓路機鋼輪破壞路緣石,
③為防止彩色瀝青面層受污染,碾壓前須用水沖去粘附在壓路機鋼輪上的雜務及砂土,確定碾壓設備清潔后方可允許進行碾壓,
④壓路機應停于木墊上使其不接觸黑色瀝青下面層,碾壓時直接從木墊上行駛至彩色混合料上。
4、其他方面注意事項
(1)注意控制彩色瀝青混凝土的溫度,由于彩色瀝青混凝土的生產對溫度有一定的要求,一般拌和溫度在160℃~170℃,而瀝青攤鋪施工溫度也有一定的要求,初壓溫度應控制在130℃~14 5℃,因而應注意在車輛運輸、裝卸料環節減少瀝青混凝土溫度下降過快,保證好溫度的控制;
(2)由于現在自行車道上攤鋪彩色瀝青混凝土,自行車道寬度、兩側側平石的限制,對于攤鋪機、壓路機寬度有影響外,還要注意運輸車輛的重量、車輪間的凈寬、車輛的卸料寬度是否適合,避免破壞基層及周邊的綠化帶,同時應便于攤鋪機的順利卸料,做好施工工序的交叉施工,
(3)攤鋪時候,嚴禁施工人員踏上、站在已攤鋪完成為冷卻下來的瀝青面上,造成外觀的破壞;
(4)過程中使用的任何與混合料接觸的機具都應清洗干凈.
結語:彩色瀝青混凝土路面的不斷推廣使用,是市政道路發展的一個新的方向,對現有自行車道彩色瀝青混凝土路面施工的總結是為了以后更好的進行主干道彩色瀝青混凝土路面的建設做好基礎,在未來城市道路建設中,必將越來越多的應用彩色瀝青混凝土路面技術。彩色瀝青混凝土自行車道施工應用的一點總結
參考文獻:
關鍵詞:電氣設備;發熱;問題;措施
中圖分類號: F470.6文獻標識碼:A 文章編號:
電氣設備發熱問題一直都是電氣設備最為常見的故障之一,引發電氣故障、造成安全事故發生,只有及時發現并消除電氣設備中隱藏的發熱隱患,才能保證電氣設備的安全、穩定的運行,減少事故發生的機率。
一、電氣設備中常見的發熱問題分析
1、渦流發熱
渦流發熱現象主要是由渦流損耗誘發的,而渦流損耗的現象廣泛存在于電氣設備中,下面就是渦流損耗的計算公式:
渦流損耗:P=Kwf2Bm2V
式(1)中:f為電源頻率;Bm為磁感應強度的最大值;V為鐵磁物質的體積;Kw為與材料的電阻率、截面大小和形狀有關的系數。
電氣設備渦流損耗主要是變電站中的變壓器的鐵損,鐵損包括磁性材料的磁滯損耗和渦流損耗以及剩余損耗,這種損耗對于變壓器這類交流電氣設備會產生不可忽略的危害,首先是磁滯損耗,鐵磁材料作為磁介質,在一定勵磁磁場下產生的固有損耗,也就是在電能轉換磁能過程中會產生損耗,直接造成變壓器等交流電氣設備額外的功率損失,此外,磁通發生交變時發生渦流損耗,鐵芯產生感應電動勢進而產生感應電流,感應電流呈旋渦狀,導致線圈的溫度升高發熱。這種渦流損耗也會發生在其他一些電氣設備中(如穿墻套管等)。在電氣設備的正常工作中,其工作電流可以達到KA的數量級,這些電流產生磁通也會較大,從而發生渦流損耗的現象,發出的極大的熱量長期作用于密封式的穿墻套管上,會導致穿墻套管過熱而損壞。
2、隔離開關運行發熱
在電氣設備中存在的各種隔離開關中,通常都會發現這些開關的在運行過程中發熱部分基本都集中在隔離開關與導線連接點處,同時發熱量也很大,通過研究分析可以看到這個現象主要由以下幾個原因引起:
(1)戶外安裝的隔離開關,其導線會在風力的作用下產生較大的位移,這樣很容易導致負責連接的螺栓松動,從而使得導線的有效接觸面積大幅減小,根據導體電阻公式推得,導線在連接處的接觸電阻增大,這樣顯然會造成發熱;
(2)隔離開關和導線之間的連接點在工作的過程中長期暴露在環境中,很容易受到蒸汽、灰塵以及某些活潑氣體影響,同時也伴有水分侵蝕,這樣就會在連接件的接觸表面生成一層氧化膜,增大氧化處的電阻,工作時有大電流通過時會產生大量的熱;
(3)不理想的工作環境或是環境污染會使得隔離開關上的連接部件銹蝕,從而導致這些開關失去應有的彈性,甚至斷裂,這直接會造成接觸部位出現接觸不良的現象。
3、電阻損耗發熱
焦耳定律數學表達式:Q=I2Rt(適用于所有電路);由焦耳定律可知,通有電流導體的所產生的熱量為:,其中Q為產生的熱量,I為導體上通過的電流有效值,R為導體的電阻值,t為時間。從焦耳定律可以得出,當電阻上有電流流過時,就會產生發熱的現象,這種由電流流過電阻產生的發熱通常出現在載流電氣設備中(例如導流體及導流體相互之間較大的連接點電阻會導致電流流過時產生大量的熱)。
4、導線線夾發熱
防止導線線夾發熱現象的發生在一個方面保證了電氣設備的安全運行,從焦耳定律來講,一般導線線夾發熱都是因為電阻增大,常見的導線線夾電阻增大由以下幾個原因引起:
(1)線夾的連接緊固螺栓松動,從而導致電氣接觸面接觸不緊,局部甚至未接觸,造成電阻增大;
(2)線夾接觸面的氧化問題,導線線夾一般由鋁材制成,鋁制材料在空氣中會發生自然氧化,高溫會加速氧化反應的速度,因而材料表面形成一層氧化膜,這樣就引起了整個接觸電阻的增大。此外,電力線路輸送功率的不穩定、環境溫度波動會造成導線線夾溫度的變化,熱脹冷縮及其他因素會使得電氣接觸不良,使得空氣流入促進氧化;
(3)導線線夾引流板的發熱,會使得其溫度一定程度的升高,引流板變形,導致接觸不緊的面積進一步增大;
(4)在進行導線的連接工作時,沒有及時對線夾和導線清潔和涂抹電力復合脂,同時如果復合脂的密閉性不佳,也會造成由于潮濕造成的導線氧化,增大接觸電阻而發熱;
(5)某些導線線夾的結構在設計上不合理,容易導致線夾處發生渦流損耗而發熱。
二、電氣設備發熱的預防措施
1、風冷法
風冷法一般而言就是使用強行排風從而實現對于電氣設備的降溫。在實際中常用的強行排風降溫主要包括以下兩種方法:
(1)在開關柜后部的上下別安裝風扇設備,同時在開關柜內設有溫控器,其溫度值預先進行設定,當開關柜內的溫度達到這個設定值時,便啟動風扇進行強行排風降溫;
(2)上面方法的基礎上,額外在保護回路中設置一個電流繼電器,同樣預先設定有電流數值,當運行的電流大小大于等于這個數值時,啟動電流繼電器和風扇排風降溫。
2、接觸面處理
預防電氣設備中的發熱問題,重要的一個措施就是把導線之間的接觸面進行高質量的處理。對于接頭的接觸面,如果其嚴重不平,可以通過銼刀把將接觸面不平處及毛刺銼掉,從而使得整個接觸面平整光潔。另外一個值得注意的地方是,處理工作的過程中要注意防止母線在加工后的截面減少,對于氧化膜可以使用鋼絲刷將其去除,通過輔有乙醇或丙酮的棉紗把接觸表面擦拭干凈。
3、紅外熱成像
紅外熱像儀具有無需制冷、工作壽命長等特點。儀器內部的各種參數可以建立一個完整的電氣傳輸補償模型,并且能夠自動修正各種測量誤差。紅外熱像儀器使用板卡完成熱圖數字記錄的記錄工作,一般而言每張卡可以存儲高達1000張熱圖,同時還允許相關的用戶對系統的硬件進行設置。紅外熱像儀器具備高級的鏡頭自動校準和識別功能,內置濾光片工作人員可以極其方便地對紅外熱圖像進行點、線以及區域熱圖分析。具體工程中的應用表明紅外熱像儀器在檢測電氣設備的外部故障和內部問題時發揮著重要的作用,與傳統檢修方法相比,利用這個儀器可以實現非接觸、不解體、非破壞以及不停電檢修,大大提高整個電氣設備的維護效率。
紅外熱像儀是一種新型的光電探測設備,可將被測目標表面的熱信息瞬間可視化,快速定位故障,并且在專業的分析軟件的幫助下,可進行分析,完成建筑節能、安全檢測和電氣預防性維護工作。熱像儀由兩個基本部分組成:光學器件和探測器。光學器件將物體發出的紅外輻射聚集到探測器上,探測器把入射的輻射轉換成電信號,進而被處理成可見圖像,即熱圖。
圖1
三、電氣設備熱故障維修原則
1、要了解電氣設備熱故障發生特點
當電氣設備發生熱故障時,應先了解故障的前后經過及表現。技術人員必須對設備的結構特點,電路原理有充分的了解,方可進行維修。
2、應進行合理的常規檢查
對于電氣設備故障維修之前,務必進行檢查設備有無明顯裂痕、缺損,了解其維修史、使用年限等,然后再對機內進行檢查。在對設備進行拆卸過程中,必須嚴格遵守維修守則,確保維修工作的精細化操作。
3、盡量采用最先進的技術手段
隨著當前各種電氣設備檢測技術日趨成熟,在進行熱故障排除與檢修過程中,就需要應用當前成熟可靠的技術手段,避免檢測過程中出現失誤的可能。
四、結語
隨著電氣設備運行數量的不斷增加,作為影響電力設備安全、穩定運行的主要原因,熱故障越來越引起人們的重視。必須在正確認識的基礎上,采取有效措施,及時發現和預防電氣設備熱故障,為電氣設備穩定運行提供有力支撐。
參考文獻:
[1]藍雄光.低壓電氣設備熱故障分析及對策[J].科技資訊,2012(6).
摘要:本文筆者結合自己的工作實踐對中小型水利水電工程質量抽檢中發現的混凝土施工存在的問題,探討如何進一步提高水利水電工程混凝土施工質量的措施和方法。
1、存在的問題
1.1 技術水平有待提高
這里有兩個方面的問題。一是一些施工單位現場施工人員對混凝土的性能不是很熟悉, 對影響混凝土質量的要素不是十分了解,在現場難以控制工程施工質量;二是新材料、新技術的應用不多,水利水電行業的混凝土施工基本上還停留在相對比較低的技術水平上,尤其是在中小型水利水電工程施工中。一些對提高混凝土質量比較有效且相對成熟的技術,比如摻加外加劑、礦物摻合料等,在工程中應用也不是很普遍。搞好如何因地制宜選擇合適的骨料、水泥、外加劑、摻合料以及恰當的施工工藝,才能保證混凝土施工質量。
1.2 施工工藝水平不高
中小型水利水電工程混凝土施工大體上還是小作坊式作業,投料、運輸多為人工操作,機械化及電子化水平較低,專業化程度不高,除了大城市周圍,商品混凝土應用很少。人為因素造成混凝土質量波動較大。
1.3 混凝土設計強度等級偏低
目前,水利水電工程設計中,主要將是否滿足構件的安全作為混凝土設計強度的依據, 有的雖然考慮了混凝土構件的耐久性要求,但也不是很充分。為了滿足混凝土設計強度、耐久性、抗滲性等要求和施工和易性的需要,有關水工混凝土施工規范不僅規定了膠凝材料和水泥熟料的最低用量,還對混凝土的水膠比(水灰比)作了規定。
1.4 質監、監理機構監督力度不夠
由于中小型水利水電工程大多遠離城市,施工、生活條件艱苦,質監部門很少主動下去檢查,主要是以抽查的方式進行監督,很難全面發現施工過程中工程質量問題。監理單位在現場監理人員較少,有些監理單位監理人員工作責任心不強、怕吃苦;工地上缺乏有長期從事利水電工程建設施工經驗的監理人員,在實際工作中不能有效地進行施工過程的旁站監理,對控制工程質量、造價和工期,管理建設工程合同的履行等監理工作不能很好地完成。造成了工程質量控制方面存在實際的漏洞。
2、混凝土生產過程中存在的主要問題
2.1 原材料的問題
(1)水泥。筆者多年來在室內檢測試驗過程中,不時發現有些送檢的水泥沒有達到有關國家標準的技術要求,其中多為產量較小,且生產工藝為立窯的小型企業的產品,產品質量穩定性差。水泥不合格主要表現在抗壓強度、抗折強度和安定性沒有達到技術要求。在水利水電工程質量抽檢過程中還發現, 一些工地水泥倉庫的防雨防潮措施不是很到位,貯存時間過長等問題。
(2)骨料。有關水工混凝土施工規范規定,混凝土施工中宜將粗骨料按粒徑分級組合使用。筆者發現水利水電工程混凝土施工中大多采用規格為5~40mm 或5~80mm 的混合粗骨料。由于料場開采的部位不斷變化, 或采用人工骨料時料場的破碎機多為效能較低的鍔式破碎機,致使這些混合粗骨料的顆粒級配、堆積密度及空隙率、針、片狀顆粒含量和超遜徑含量的在施工過程中差別比較大, 這就給混凝土施工質量帶來比較大的波動。此外,還有一個問題比較突出,在對某些股份制合營的小水電站進行質量抽檢時,發現一些“四無”電站為了節省投資,將廠房基礎或輸水隧洞施工挖掘出來的石渣(有些還是強風化的巖石)未經任何篩選就直接破碎用作混凝土骨料,不按規定進行相關檢驗;使用前也未經嚴格的清洗和脫水,骨料巖質的硬度和含泥量等都可能不符合質量要求。相對而言,股份制合營小水電站的工程質量更令人擔憂。
2.2 配合比誤差較大
由于現場多為人工投料, 盡管施工現場多備有配合比投料標牌,但混凝土生產過程中投料誤差還是比較大, 主要有兩個方面的問題,一是拌和用水量控制不好,水灰比偏大,極個別工地的施工人員缺乏水灰比的概念,為了減少拌和時間、提高混凝土溜槽入倉進度和減少振搗時間,對混凝土的用水量不加以控制,甚至為了讓混凝土盡快入倉,而在溜槽頂部直接加水,將振搗器放入混凝土中稍為振搗一下;二是混凝土的砂率偏大。如上所述,由于混合粗骨料的顆粒級配、堆積
密度及空隙率,針、片狀顆粒含量和超遜徑含量變化較大,為了滿足混凝土的施工性能,混凝土的砂率就必然要增大。按照混凝土的填充包裹理論,就應適當調整配合比,增加水泥和用水量,而受技術能力和生產成本所限,這些都難以做到,混凝土的質量就必然下降了。尤其是澆筑泵送混凝土時, 為了使骨料不塞管而將混凝土順利輸送到倉面,有的工地不是從摻加高效減水劑、泵送劑、粉煤灰和選擇合適的骨料等技術手段著手,而是盡可能加大混凝土的砂率和用水量,以此來滿足混凝土施工性能的要求,因此,經常使用泵送混凝土的水工結構如隧洞等混凝土質量也相對較差。
2.3 混凝土拌和不均勻
水利水電工程多處邊遠山區, 混凝土拌和多使用較老舊的小容量的自落式攪拌機,而非拌和效果較好的強制式攪拌機,攪拌效果自然差一點。加之,一些工地盲目趕進度,監督管理不嚴,混凝土拌和有的時間不足,有的拌和不均勻。工程質量抽檢過程中也發現同一部位的混凝土抗壓強度值相差較大。
2.4 鋼筋
在施工工地上有時看到鋼筋網位移或變形較嚴重, 工程質量抽檢對混凝土鉆芯取樣時也發現, 有的鋼筋保護層不足10mm 甚至露筋。
3、探討及建議
(1)一些水利水電工程施工管理不到位,原因是多方面的。有一個現象, 就是水利工程在招投標中基本上是實行低價中標,有的還在概算定額單價基礎上優惠8%左右再簽訂施工合同。這樣就嚴重壓縮了施工企業的正常利潤。本身施工定額標準就低,又長期不能調整,這幾年定額人工單價同市場人工單價嚴重背離;而有的工程還存在轉包現象,加之人工費的不斷上漲(極個別的工程甚至連材料價差都不補),這樣,真正做工程的利潤就非常非常薄,施工單位投入的管理和技術人員就嚴重不足了。筆者認為,應該盡快調整施工定額標準,適應市場的要求;支持和鼓勵施工單位獲取合法的利潤, 這樣水利施工企業才能留住和引進人才,
更新設備, 更好地服務于業主并保證工程的質量和安全, 整個水利行業才能得到良性發展。
(2)目前,由于待遇低,工作條件艱苦,水利水電行業的施工和監理單位優秀的技術人員相對缺乏,這是一個值得有關部門注意的問題。關于培養監理工程師,國外曾有“三三年”的說法,即成為監理工程師, 要經過3 年的工程設計,3 年的試驗檢測,3 年的施工,有這樣的經歷才可能作為一個合格的監理工程師。如今,活躍在施工現場的施工和監理人員多為老少結合,即已將要退休的年長的技術人員帶領剛畢業的年輕技術員,年長的技術人員有經驗有技術有責任心, 但很多不懂電腦, 無法獨立完成技術資料的整理,有時工地施工緊張身體也吃不消,年輕的技術人員在經驗、技術和責任心方面均有所欠缺, 整體上缺乏40 歲左右年富力強又有經驗的技術人員。
(3)針對水利水電工程施工中人為因素造成混凝土質量波動較大的現象,現場應盡可能使用商品混凝土。自制混凝土時,則應加強對施工過程的控制。如施工方對一些工程關鍵部位混凝土施工沒有把握時, 不妨適當加大混凝土配合比的配制系數或減小0.05 水灰比再配制混凝土。
(4)應在混凝土施工前1~2 個月將水泥、摻合料、外加劑和骨料等原材料送檢,堅決杜絕不合格的原材料進入施工現場。現場應盡可能使用產量高、生產工藝為旋窯的大企業的水泥產品。同一料場的骨料要有穩定供應和穩定的品質,并分級組合使用,如使用混合料時,則應加強對混凝土施工過程的控制, 切實按配合比投料并保證混凝土攪拌時間。
(5)在混凝土工程中盡可能應用摻加外加劑和礦物摻合料等比較成熟的技術,提高混凝土的質量。
(6) 由于股份制合營小水電站報建手續大多不全, 設計比較粗糙,施工不規范,監管不到位。因此,工程質量相對比較差,去年以來多座小型水電站施工過程中發生坍塌并造成人員傷殘事故,建議有關部門應加強對股份制合營小水電站工程監管和工程質量抽檢的力度。
參考文獻:
一、工程背景及概況
東湖路工程是由哈市機場路附近區域進入環城高速的入口之一,多重載車輛通過,且超載車輛較多,道路載荷過重。目前路面普遍出現網裂、沉陷、翻漿等現象,已呈破壞狀態,不能再滿足正常的通車要求,應該及時給予補修。哈爾濱開發區市政相關部門經反復認證,最終決定采用中大路橋集團提供的設計施工方案,同時采用由中大路橋集團自主研發的新型筑路材料―橡膠瀝青及相關的施工工藝,道路結構圖見圖1。
二、材料準備
(一)橡膠瀝青生產
橡膠瀝青生產設備采用全套進口移動式現場改性設備。設備極限生產能力為15t/h。設備主要組成部分為4個原材料入口、基質瀝青快速升溫裝置、高速攪拌罐、反應罐(帶底部攪拌)、中央控制和監控室。所有原材料均自動連續計量,輸送速度自動控制。生產設備尺寸相當集裝箱拖車,自帶導熱油系統、自帶瀝青輸入輸出電機。
(二)瀝青與橡膠粉的拌和
橡膠瀝青的制作是通過高速攪拌罐,在溫度、時間、機械三者的綜合作用與協調下,將4種原材料按比例混合,經過吸收、濕潤、膨脹等物理和化學變化,使其粘度增加,軟化點提高,從而獲得高質量的改性瀝青材料。橡膠瀝青在190℃時的粘度在15―40dPa.s之間,遠高于SBS改性瀝青。
(三)儲存運輸
橡膠瀝青混合料運輸過程溫度和保溫條件的要求高于一般改性瀝青混合料,它在存儲、運輸和攤鋪過程中的穩定性要明顯比普通瀝青或改性瀝青混合料要好。橡膠瀝青本身有20%左右的橡膠粉穩定,沒有被橡膠粉約束的自由瀝青少,因而無論是粗細料離析還是膠結料與礦料的分離都明顯少于其他瀝青混合料。
(四)質量檢測
由于是現場改性,需要對橡膠瀝青成品進行質量抽檢,主要抽檢指標是粘度。要針對不同的生產和儲存情況,制定周密的成品抽檢預案,確保用在混合料中的橡膠瀝青粘度在規定的范圍內。
三、橡膠瀝青混凝土面層施工過程
(一)施工放樣
采用鋼釬搭細線法。瀝青攤鋪機采用國外先進的英格索蘭攤鋪機,調整攤鋪機各項系數,使之達到攤鋪瀝青面層的技術要求。采取整幅攤鋪,攤鋪機的攤鋪速度調整到與供料壓實進度平衡,保證連續不斷的攤鋪,中間不得停頓等候。
(二)混合料壓實
按初壓、復壓和終壓三個階段進行。初壓時用悍馬雙鋼輪振動壓路機(關閉振動裝置)壓兩遍,溫度在140℃以上。不得產生推移、發裂。復壓時先用HAMA13T雙鋼輪振動壓路機碾壓兩遍,然后用9-16T輪胎壓路機碾壓兩遍。用悍馬雙鋼輪振動壓路機關閉振動碾壓兩遍以消除輪跡,碾壓終了溫度大于140℃。碾壓時壓路機應由路邊壓向路中,每次重疊宜為輪寬1/2。
(三)路面檢測
項目完工開放交通前,試驗室按照驗收評定相關要求,組織了對部分驗評項目的現場檢測。檢測項目包括滲水、構造深度、摩擦系數和壓實度,檢測的構造深度平均為0.9mm,70%測點滲水率
從檢測結果可以看出,橡膠瀝青混合料攤鋪取得了比較理想的結果。一方面,滲水系數和構造深度這對矛盾達到了理想的平衡狀態,2個值都處在較高值位,超過了SMA的相關技術要求;另一方面,壓實度普遍達到98%,說明在碾壓及時的情況下,完全可以達到充分碾壓。擺式摩擦的結果則綜合體現了構造深度和橡膠粉對摩擦力的效應。
四、項目使用性能評價
(一)抗低溫開裂
橡膠瀝青低溫回彈率高、粘韌性好,可抵抗低溫開裂,尤其在北方高寒地區,對于降低路面開裂或維修舊路時的反射裂縫非常有效。
(二)高溫穩定性好
可解決高溫時路面出現車轍、搓板等流變現象。
(三)抗老化性能好
對陽光中的紅外線和紫外線不敏感。
(四)抗疲勞、耐磨損
輪胎的耐疲勞、耐磨損性能轉移到橡膠瀝青。
(五)橡膠瀝青對石料選擇寬容度大
對酸堿石料不敏感,以水煮法測量粘附性都能達到5級標準。
五、總結
關鍵詞:人工砂、石粉含量、砂率、強度等級
中圖分類號: C35 文獻標識碼: A
一、前言:
包頭地區人工砂是沿大青山南側的各個采石場生產混凝土粗骨料的過程中產生的0.47砂和石粉的混合物。多年來一直視為廢料堆積在采石場,因為石粉(泥)含量過多而被人們遺棄,殊不知它是可以取代天然砂的,而石粉也絕非泥。隨著混凝土技術的發展,這些人工砂及所含的石粉都是可以利用而且可以取代天然砂的。
近年來隨著可開采的天然砂資源越來越少,包頭市尋找優質天然砂越來越困難,使得各大型攪拌站進廠的天然砂含泥量越來越高,有的甚至達到10%~17%。這使得混凝土的質量難以保證,即使是增大水泥用量也難以保證混凝土的質量。
0.075以下的石粉顆粒比表面積一般在280~310/,具有填充效應、微集料效應,石粉在水泥水化中起晶核作用,誘導水泥的水化產物析晶,加速水泥水化。
將石粉摻入5%、10%、15%,通過試驗認為水泥膠砂強度隨石粉摻量的增加而增加。因此正確認識和利用石粉,減少開采天然砂資源、維持生態平衡、節約投資、降低混凝土成本是本次試驗的主要目的。
二、人工砂的質量分析
為了充分了解包頭市人工砂的質量情況,我們在攪拌站的配合下對各大型碎石場,進行取樣試驗。試驗結果如下表:
碎石場人工砂的質量情況
表一
序號 產地 級配 亞甲藍 壓碎
指標 細度
模數 石粉含量
(含泥量) 泥塊
含量 備注
1 王老大 合格 0.2 24.5% 2.5 13% 0% 用于試配混凝土
2 王老大 合格 0.25 25.0% 2.6 13.3% 0%
3 西邊墻 合格 0.25 28% 2.2 6.2% 0% 用
于
檢
測
4 西邊墻 合格 0.25 25% 2.4 7.8% 0%
5 卜蘿鋪 合格 0.25 12.5% 1.7 20% 0%
6 卜蘿鋪 合格 0.25 11.3% 2.2 16% 0%
7 萬水泉 合格 0.3 10.8% 2.5 7.8% 0%
8 萬水泉 合格 0.25 12.0% 2.4 9.2% 0%
從表一可以看出我們包頭市的采石場多年來保存的人工砂是以石粉含量為主,亞甲藍檢測最大為0.3,遠小于標準要求的1.4。因此包頭市現存的人工砂的質量是好的,人工砂是干凈的。它的主要成分是碎石母巖,不含有其它雜物,雖然細度模數顯示有中砂(偏細)和細砂,且石粉含量有大有小,只要根據級配情況調整混凝土配合比就可以使用并不會對混凝土的質量造成影響。
三、試驗方案
原材料情況:
1 水泥:P?O42.5
2 礦物摻和料:礦粉,粉煤灰
3 砂子:大青山花崗巖石破碎產生過程中的伴生品,級配合格,細度模數= 2.5,石粉含量=13%,亞甲藍0.25
4 石子:大青山花崗巖破碎石,粒徑5~31.5及5~20兩種級配,5~20粒級的石子應用于C50~C60的混凝土,級配合格,含泥量=0.1%,泥塊含量=0%,針片狀=4%,壓碎指標=7% 。
5 外加劑:應用普通泵送劑(液體)和高強泵送劑(液體)兩種外加劑。
6 水:自來水
混凝土配合比分兩種,一種為天然砂混凝土配合比,另一種為人工砂混凝土配合比。為了有針對性的對比和減少工作量,天然砂應用的混凝土配合比為C20、C30、C40、C50,4種配合比,能夠與人工砂進行對比應用就可以了。人工砂應用混凝土配合比為C10、C20、C30、C40、C50、C60,6個配合比,這6個配合比足以能夠說明人工砂在混凝土中應用的技術要求,其強度等級不降低即可應用于混凝土工程中。
試驗過程中注意事項及養護破型結果記錄:
1、所有混凝土拌合物必須易性良好,不泌水,坍落度滿足200±20的要求,不滿足時可做適當調整,如增加或減少一些用水量。
2、按標準制作標養試塊,24小時拆模、編號、送養護室養護。
3、試塊養護到齡期后按標準進行破型、試壓、并做好記錄。
四、試驗結果
天然砂第一次試驗結果
表二
序號 混凝土強度等級 水泥用量 試壓結果(MPa)
R3 % R7 % R28 % R60 %
1 C20 185 11.7 59 20.6 103 40.2 201 43.8 219
2 C30 249 16.9 56 27.8 93 47.8 159 50.7 169
3 C40 317 22.9 57 35.1 88 52.4 131 58.6 146
4 C50 450 39.1 78 53.7 107 57.0 114 69.3 139
人工砂第一次試驗結果
表三
序號 混凝土強度等級 水泥用量 試壓結果(MPa)
R3 % R7 % R28 % R60 %
1 C10 148 6.0 60 12.7 127 32.3 323 42.2 422
2 C20 188 7.2 36 14.6 73 33.9 170 42.5 213
3 C30 253 9.2 31 18.4 61 37.9 126 42.7 142
4 C40 320 12.9 32 23.9 60 40.0 100 50.2 125
5 C50 425 25.4 51 38.5 77 52.7 105 60.2 120
6 C60 470 32.8 55 46.3 77 61.6 103 61.8 103
分析:第一次試驗主要是進行天然砂和人工砂的對比,嚴格控制水灰比相同的情況,看其各齡期的強度,從表二、表三中看出強度等級影響并不很大。但是在試拌的過程中我們體會到人工砂的需水量要大于天然砂,且流動性也次于天然砂,顯然這是因為人工砂的石粉含量增加而導致的水量的增加。人工砂的多棱角阻礙了混凝土的流動性。針對這一情況我們又做了第二次的試驗,試驗結果如下表:
人工砂第二次試驗結果
表四
序號 混凝土強度等級 水泥用量 試壓結果(MPa)
R3 % R7 % R28 % R60 %
1 C20 196 9.8 49 17.9 90 33.2 166 43.9 220
2 C30 259 11.9 40 21.0 70 42.3 141 49.0 163
3 C40 337 16.3 41 29.6 74 47.7 119 61.6 154
4 C50 434 26.5 53 42.5 85 58.6 117 76.3 153
5 C60 480 32.4 54 46.8 78 61.0 102 73.1 122
第二次的試驗結果明顯好于第一次的試驗結果,而第二次的試驗依然保持水灰比不變的情況調整了水用量及總膠料的用量,砂率不變的情況下其混凝土的流動性及坍落度都非常好。
因為第二次試驗在強度等級為C30~C40時控制石粉含量為10%以下,C50~C60石粉含量控制在5%以下進行的試驗。其結果如上表四以明顯看出強度等級還是很不錯的。但是如果在正常施工時人工砂進行人為加工時,那么其成本就會相應增加,所以考慮到施工方便和降低混凝土的成本需要,我們又進行第三次試驗,即在;直接把人工砂在不做任何加工的情況下進行C30、C35、C40、C45的試驗,如下表。
人工砂第三次試驗結果
表五
序號 混凝土強度等級 水泥用量 試壓結果(MPa)
R3 % R7 % R28 %
1 C30 259 13.8 46 24.9 83 46.1 154
2 C35 314 19.3 55 31.9 91 53.6 153
3 C40 362 24.5 61 38.0 95 55.7 139
4 C45 403 28.6 64 42.6 95 64.8 144
表五中石粉含量9%,直接取樣回來風干即進行試驗其強度等級在R28時均滿足設計要求。拌合物并不能一味追求和易性和流動性而使得混凝土拌合物中的石子偏少,在這樣情況下我們決定再進行一次試驗,見表六。
人工砂第四次試驗結果
表六
序號 混凝土強度等級 水泥用量 試壓結果(MPa)
R3 % R7 % R28 %
1 C30A 222 14.2 47 24.1 80 44.7 149
2 C30B 242 16.4 55 27.4 91 47.4 158
3 C40A 332 21.7 54 35.4 89 54.2 136
4 C40B 356 25.9 65 39.8 100 57.4 144
表六中石粉含量12%,接近石粉含量較高的王老大采石場的人工砂,就是在這樣的情況下我們有意識的減少了水泥的用量增加了總膠料,適度調整了砂率,使混凝土拌合物真正符合泵送理念,其強度等級結果出來后非常的理想。
五、技術總結和分析
為了更慎重,我們又進行了抗滲對比試驗,即同時成型天然砂抗滲試塊和人工砂抗滲試塊各一組,在同壓力(P15)狀態下進行抗滲試驗,天然砂劈裂試驗滲透高度20,人工砂劈裂試驗滲透高度12,可見人工砂的密實度要比天然砂的密實度要好。這說明人工砂用于混凝土中取代天然砂是符合甚至更好于天然砂混凝土要求的。
1 通過上述的試驗,包頭地區的人工砂是可以應用商品混凝土中的,只要配合比調整適當其流動性和易性及強度等級能夠滿足天然砂配制的混凝土要求的。
2 人工砂在使用前應按JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法》標準進行常規試驗。
3 ≤C40的混凝土在人工砂級配、細度模數符合中砂的范圍內,石粉含量