混凝土常见质量问题(精选8篇)
作者:卢超,周大为 2009年11月12日
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摘要:以某库区为例,在该库区只完成不到30%工程量的混凝土路面严重断裂的现场,真是令人触目惊心。为避免类似质量问题的再次发生,本人就该工程的基本情况及所造成的的原因进行了分析,并提出可一些防治措施。标签:防治措施,质量问题,混凝土,一、基本情况
该道路工程为一库区的主要干道和仓间道路。该仓库为大型储备库,建成后要经常进行大批量的货物调入和调出,几十吨甚至上百吨的货车要经常出入。主干道和仓间道路结构均为三层灰土所构成,每层灰土厚度均为160mm,灰土中的白灰含量自上而下分别为8%、10%和12%。面层均为C25混凝土,主要干道厚度为300mm,仓间道路厚度为220mm。
二、质量问题
1.路面出现多处横向裂缝、纵向裂缝和不规则裂缝,多处横向裂缝已彻底断开。
2.混凝土厚度严重不足。从正在施工的断面及现场随机抽样取芯结果实测实量看,300mm厚的混凝土路面最薄处仅有220mm厚,80%以上的取芯混凝土试压结果均不符合要求。3.混凝土强度严重不足。从试验室现场随机抽样的取芯试压结果看,达到要求的C25试块不足10%,最低的一组还达不到要求强度的60%。
4.灰土密实度严重不足。从试验室现场随机抽样的15组取芯试验结果看,均不符合国家现行标准的要求,从已支好模板准备浇筑混凝土的施工现场看,结构层表面全是松土,更谈不上结构强度。
5.白灰含量严重不足。从试验室现场随机抽样的15组灰土试验结果看。没有一组是符合要求的,大部分试块的白灰含量仅在2% ~ 4%之间。6.其他质量问题。
①未设置伸缩逢;②未做防滑处理。
三、原因分析
1、原材料不合格
①水泥安定性差是水泥中游离氧化钙超限量,水化慢、硬化后继续起水化作用,破坏已硬化的水泥,致使抗拉强度下降。此外水泥的水化热高,收缩大容易导致混凝土路面开裂。②骨料(碎石,砂)含泥量及有机物含量超标,导致混凝土早期开裂。
2、基层质量不合格
①混凝土面层下的基层由于含灰量少、密实度差、整体性不好、造成了其透水性和抗变形能力的下降而导致开裂。②基层标高控制较差,不平整,造成混凝土面层浇筑厚度不均匀,当混凝土板收缩或翘曲时,就容易在厚度不均交界的薄弱处产生裂缝。③用松散材料处理基层标高或不平整,使混凝土底部水分下渗而使混凝土变得疏松,强度下降,导致开裂。
④基层干燥从而吸收混凝土中水份,使混凝土底部失水,强度降低,导致开裂。
3、混凝土配合比不当
①水泥用量偏大则收缩加大,水泥用量偏少则强度不足,水泥用量的大小均易导致混凝土路面的早期断裂。
②水灰比偏大。偏大的水灰比将增加混凝土初期骨料表面的水膜厚度,使混凝土强度降低,易引起混凝土路面早期断裂
4、温度影响 混凝土在干燥脱水、温度变化、干湿交替等因素作用下会产生变形,混凝土板因温度降低而缩短,混凝土板上下因温差呈温度梯变而翘曲。混凝土白天浇筑时气温较高,空气比较干燥,但到夜间气温较低,较大的温差使混凝土路面产生收缩或翘曲,但因周边约束条件的限制,使板内产生拉应力和拉弯应力,当应力超过混凝土强度时,就会导致裂纹的产生,严重时会发生断板现象。另外,在混凝土硬化过程中,水泥放出大量的水化热,造成混凝土内外温差较大,当养护不及时或环境温差较大时,会在表面或内部产生收缩裂缝。
5、缩缝影响
混凝土的板宽、板长尺寸较大时,会使板内产生较大的翘曲应力,容易发生断裂现象。一般板的宽度不超过4m,板的长度不超过6m。但在工程实践中,板的宽度和长度对裂缝的影响较大,4m×6m的板较3.5m×4m的板产生裂缝的比例有明显提高。混凝土板的连续长度越大,可能产生的应力也就越大。当应力在某一局部超过极限抗拉、抗折强度时,混凝土板即在此处出现裂缝断开。缩缝设置的目的是将收缩和翘曲产生的应力控制在一定范围内。而该工程未设置缩缝也是主要裂缝原因之一。
6、施工工艺的影响
①混凝土搅拌时间不足或过长,都会造成粗骨料沉底,细骨料滞留上层,导致振捣不密实而形成混凝土强度不足或不均匀,易导致混凝土早期裂缝或断板。②混凝土在搅拌时,水泥或骨料温度过高,加之水泥的水化热造成混凝土在硬化过程中温差收缩加大而开裂。③因停水、停电、机械故障或突然天气变化原因而使混凝土浇筑间断。若此时按施工缝处理,则新旧混凝土由于结合不良,收缩不一致而造成断板。
④切缝不及时或切缝深度不足是施工工艺不当造成混凝土板开裂的主要原因之一。⑤养护不及时或养护方法不当,也会造成混凝土板的开裂。⑥开放交通时间过早也是混凝土板裂缝的影响因素之一。
四、凝土路面裂缝控制措施
该混凝土路面裂缝的产生同时受到多种因素的影响。不但在施工过程中应采取“预防为主,综合防治”的原则,还应该对参建各方主体的行为进行规范。主要应采取以下控制措施。
1、控制基层施工质量
控制基层的施工质量,是保证混凝土路面整体施工质量的基础。在路基按规范要求完成后,对灰土结构层的做法不但要保证每个结构层的厚度,更重要的还要控制灰土的白灰含量和压实度,并按规定进行现场检测,上道工序检测合格后方可进入下道工序施工。整形碾压是保证基层密实和平整的关键,在实际施工中还要杜绝薄层补贴找平法的错误做法,以达到保证基层良好的整体性能和抗变形能力之目的。
2、控制原材料的配合比
混凝土原材料的质量是决定混凝土质量的根本因素。在施工过程中首先应严把材料的质量关,要建立和推行原材料合格准入制度,在有原材料合格证的基础上,材料的复检复试工作要实行三共同(业主或监理和承包商的取样员共同取样,共同送样,共同取试验报告)的原则,以达到控制原材料质量的目的。在施工过程中,控制混凝土配合比是保证混凝土质量的重要一环。原材料的配合比应采用重量比,并以现场材料的实际情况确定施工配合比。配料计量应当准确,符合施工规范和设计要求,并将施工配合比明码标出,不得随意改动。合格的原材料和准确的配合比是满足混凝土抗折强度要求和控制收缩的必要保证,对防止混凝土裂缝的发生具有较大的作用。
3、加强混凝土的振捣控制,积极采用新的工艺
混凝土的振捣是保证混凝土密实度的重要施工工艺。因此,在振捣中应采用振动棒、平板振动器、振动梁相结合的方法,并根据所选择机械类型,合理控制振动方式和振动时间,对边角不易振捣处一定要振捣充分,不得漏振。在有条件的情况下应积极采用真空吸水法的新工艺。
4、及时切缝,加强养护
混凝土路面浇筑完毕达到设计强度的25% ~ 30%时,应当适时进行切缝分块,以控制其出现裂缝。切缝的深度应达到板厚的三分之一,并切割到头,保证裂缝准确的发生在切缝上。混凝土路面浇筑后,表面用手指轻压不留印痕时,即可用养护剂、草袋、塑料薄膜等喷洒或覆盖养护,在常温下养护一般不少于7天。
5、控制开放交通时间
按规定混凝土路面在施工和养护期间及填缝前,应禁止车辆通行,在未达到设计强度的40%以上时严禁行人行车,并在周边设置必要的防护措施。
五、结论
关键词:混凝土,施工,质量问题,检测方法
钢筋混凝土已成为我国建筑结构中的主要材料, 所以在施工中, 钢筋混凝土的质量已成为影响结构安全性和耐久性的重要问题。
造成结构质量问题的原因很多, 归纳起来有以下几个方面:
1) 设计原因, 如设计安全度不足, 荷载选用不当, 结构布局与构造不合理, 计算有误等。
2) 材料原因, 如选用的水、水泥、砂、石、外加剂、钢筋、焊条等不当, 或质量不符合要求等。
3) 施工中的原因, 如配合比计量不准, 搅拌不匀, 运送时间过久, 浇筑不符合规范, 振捣不实, 模板变形, 跑浆, 过早拆模等。
4) 环境原因, 如冻害、高温、腐蚀介质作用, 自然风化等。
1 钢筋混凝土工程质量问题现象产生的原因及其控制途径
1) 结构表面损伤, 缺棱掉角。
产生的原因是:模板表面未涂隔离剂, 未清理干净, 粘有混凝土;拆模时间过早, 混凝土强度不够;拆模后结构被碰撞等。
2) 麻面、蜂窝、露筋、孔洞、内部不密实。
产生的原因是:模板拼缝不严, 板缝处跑浆;振捣不密实、漏振;混凝土配合比设计不当或现场计量有误;混凝土搅拌不匀, 和易性不好。一次投料过多, 没有分层捣实。底筋未放垫块或垫块脱落, 导致钢筋紧贴模板;拆模时撬坏混凝土保护层;钢筋混凝土节点处, 由于钢筋密集, 混凝土的石子粒径过大, 浇筑困难, 振捣不实;预留孔洞的下方因有模板阻隔, 振捣不好等。
3) 在梁、板、墙、柱等结构的接缝处和施工缝处产生烂根、烂脖、烂肚。
产生的原因是:模板安装完毕后, 接岔处清理不干净;对施工缝的旧混凝土表面未凿平, 在浇筑混凝土之前未灌注同比例砂浆;接缝处模板拼缝不严, 跑浆等。
4) 结构发生裂缝。
产生的原因是:模板及其支撑不牢, 产生变形或局部沉降;拆模不当, 引起开裂;养护不好引起裂缝;混凝土和易性不好, 浇筑后产生分层, 裂缝;大面积现浇混凝土由于收缩温度产生裂缝。
5) 混凝土冻害。
产生的原因是:混凝土凝结后, 尚未取得足够的强度时受冻, 产生胀裂;混凝土密实性差, 孔隙多而大, 吸水后气温下降达到负温时, 水变成冰, 体积膨胀, 使混凝土破坏;混凝土抗冻性能未达到设计要求, 产生破坏等。
2 质量检测方法
钢筋混凝土质量检测可以分成以下三个部分:
1) 外观检查。对于混凝土外表产生的质量问题, 可以用这种方法检查, 如尺寸的偏差、蜂窝、麻面、表面损伤、缺棱掉角、裂缝、冻害等。
2) 预留试块检测。这种方法有一定的误差, 如预留试块的取样不当, 试块与结构没有同条件养护, 试块的振捣方法与结构的施工方法相差甚大, 则试块就没有代表性。
3) 在结构本体上进行检测。
几种常用的比较成熟的非破损检测方法和适用范围如下。
2.1 回弹法 (表面硬度法)
回弹法是一种测量混凝土表面硬度的方法, 混凝土强度与硬度有密切关系。回弹仪是用冲击动能测量回弹锤撞击混凝土表面后的回弹量确定混凝土表面硬度, 用试验方法建立表面硬度与混凝土强度的关系曲线, 从而推断混凝土的强度值, 这种方法受混凝土的表面状况影响较大, 例如混凝土的干湿状况、碳化情况, 表面有过大的粗骨料, 所以测出的强度需要进行校准。我国已制定了回弹仪测试混凝土强度的技术标准, 使用比较普遍。
2.2 超声波法 (声波法)
超声波法是用超声发射仪, 从一侧发射一列超声脉冲进入混凝土中, 在另一侧接收经过混凝土介质传送的超声脉冲波, 同时测定其声速、振幅、频率等参数, 判断混凝土的质量, 超声波法可以测定混凝土的强度, 其强度与声速的相关性受混凝土组成材料的品种、骨料粒径、湿度等影响, 需要用该种混凝土的试件或取芯法的芯样来确定强度与声波的关系。超声波法还可以探测混凝土内部的缺陷、裂缝、灌浆效果、结合面质量等, 是目前测缺陷使用最普遍的方法。我国已制定出技术规程。超声法也可以测量板的厚度、表面裂缝的深度等。
超声波法与回弹法结合评定混凝土强度, 称为超声回弹综合法。这两种方法的结合, 可以减少或抵消某些影响因素对单一方法测定强度的误差, 从而提高测试精度。这个方法我国也已制定规程, 应用较广。
参考文献
[1]彭圣浩.建筑工程质量通病防治手册[S].
[2]项翥行.建筑施工手册[S].
关键词:混凝土;质量;预防
中图分类号:TU755 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2011)27-0099-02
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝。工民建中的民用住宅、办公楼(梁、板、柱、基础)、水工建筑中的厂房(基础、梁、板、柱)、大坝、隧洞衬砌、渡槽、桥梁等工程建筑物的结构安全和防渗等绝大多数由混凝土和钢筋混凝土承担,因此,混凝土的质量在工程建筑物中显得尤其重要。
1 混凝土常见质量问题
1.1 蜂窝
混凝土结构局部出现酥松、砂浆少、石子多、石子之间形成空隙类似蜂窝状的窟窿。产生的原因有:混凝土配合比不当;砂、石子、水泥等材料计量不准,造成砂浆少、石子多;混凝土搅拌时间不够,未拌和均匀,和易性差,振捣不密实;下料不当或下料过高,使石子集中,造成石子砂浆离析;混凝土未分层下料,振捣不实,或漏振,或振捣时间不够;楼板缝隙未堵严,水泥浆流失。
1.2 麻面
混凝土局部表面现象出现缺浆和许多小凹坑、麻点,形成粗糙面,但无钢筋外露现象。产生的原因有:模板表面粗糙或粘附水泥浆渣等杂物未清理干净,拆模时混凝土表面被破坏;模板未浇水湿润或湿润不够,构件表面混凝土的水分被吸取,使混凝土失水过多出现麻面;模板拼缝不严,局部漏浆;模板隔离剂涂刷不匀,或局部漏刷,或失效,混凝土表面与模板粘结造成麻面。
1.3 孔洞
混凝土结构内部有较大尺寸的空隙,局部没有混凝土,钢筋局部或全部裸露。产生的原因有:在钢筋较密的部位或预留孔洞和预埋件处,混凝土下料被搁住房,未振捣不实就继续浇筑上层混凝土;混凝土离析,砂浆分离,石子成堆,严重跑浆,又未进行振捣;混凝土一次下料过多、过厚,下料过高,振捣器振动不到,形成松散孔洞;混凝土内掉入木块、泥块等杂物,混凝土被卡住。
1.4 露筋
混凝土内部主筋、负筋或箍筋局部裸露在结构构件表面。产生的原因有:筑混凝土时,钢筋保护层垫块位移,或垫块太少,或漏放,致使钢筋紧贴模板外露;结构构件截面小,钢筋过密,石子卡在钢筋上,使水泥砂浆不能充满钢筋周围,造成露筋;混凝土配合比不当,产生离析,模板部位缺浆或模板漏浆;混凝土保护层太小或保护层外混凝土振捣不实;或振捣棒撞击钢筋或踩踏钢筋,使钢筋位移,造成露筋。
1.5 缝隙、夹层
混凝土内存在水平或垂直的松散混凝土夹层。产生的原因有:施工缝或变形缝未经接缝处理、清除表面水泥薄膜和松动石子,未清除松散混凝土面层和充分湿润后就浇筑混凝土;施工缝处锯屑、泥土、砖块等杂物未清理干净;混凝土浇灌高度过大,未设串筒、溜槽,造成混凝土离析;底层交接处未灌接缝砂浆层,接缝处混凝土未振捣好。
2 保证混凝土质量的措施
2.1 原材料的质量控制
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;各级石子超逊径颗粒含量的变化,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。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、含泥量的变化和石子含粉量的影响。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,及时反馈给生产部门,及时筛选并采取能保证混凝土的其他有效措施。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,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。
2.2 科学配制混凝土
科学配制混凝土是保证质量的先决条件。
(1)混凝土施工配合比的调整试验室所确定的混凝土配合比,其和易性不一定与实际施工条件完全适合,或当施工设备、运输方法或运输距离、施工气候等条件发生变化时,所要求的混凝土坍落度也随之改变。为保证混凝土和易性符合施工要求,需将混凝土含水率及用水量做适当调整(保持水灰比不变)。
(2)混凝土配合比,需满足工程技术性能及施工工艺的要求,才能保证混凝土顺利施工及达到工程要求的强度等性能。水工素混凝土和少筋混凝土配制坍落度一般为3~5 cm,配筋率超过1%的钢筋混凝土配制坍落度一般为7~9 cm,对于桥梁施工中的箱梁采用泵送施工,混凝土配制坍落度一般为10~14 cm,初凝时间在4 h以上,强度为45 MPa的缓凝早强混凝土;灌注桩要求配制强度为35 MPa,凝结时间在10 h以上,坍落度一般为18~22 cm的大坍落度超缓凝混凝土。按通常的配制方法使混凝土达到上述工程技术性能很难,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,在施工中效果显著。
参考文献
1 薄遵彦.建筑材料[M].北京:中国环境科学出版社,1997
2 方承训等.建筑施工[M].武汉:武汉工业大学出版社,1994
Concrete Common Quality Problems and Preventive Measures
Huang Yingtao
Abstract: concrete in engineering and construction has been widely used, the quality of concrete in engineering structures are particularly important. This paper introduces the common quality of concrete is proposed to ensure that concrete quality measures.
1.2钢筋工程影响是造成现浇混凝土质量通病施工方面的原因之一。钢筋在部分区域配置过密,在混凝土浇捣过程中,如在该部位振捣不到位,那么该区域就极易产生孔洞等质量缺陷。另外,钢筋如果绑扎位置不正确或未设置足够的小支架,操作人员踩踏造成钢筋脱绑,造成部分区域保护层变大,受力后混凝土表面也会出现裂缝。
1.3模板工程是造成现浇混凝土质量通病施工方面的原因之一。支模架搭设不合理,造成支撑刚度不够,当混凝土强度尚未达到一定值时,由于楼面荷载影响,模板变形加大,现浇混凝土产生超值翘曲,就会引起现浇混凝土结构裂缝。模板缝隙封闭不严,与主筋间保护层厚度控制不好,表面清理不干净,浇灌混凝土前,模板未充分浇水湿润、模板隔离剂漏刷、拆模时间过早等,就会造成现浇混凝土结构表面产生裂缝、麻面、露筋、缺棱掉角等质量缺陷。
1.4混凝土施工中,因振捣不规范也是造成现浇混凝土质量通病施工方面的原因之一。混凝土在施工过程中,如果未振捣到位就容易产生孔洞、蜂窝、露筋等质量缺陷,如果过分振捣,粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩水沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。
随着房层抗震要求的提高,以及墙体新材料的推广使用,传统的住宅砖混结构已逐渐被框架结构所替代,竖向承重构件混凝土柱对房屋结构来说就显得万为重要了,但通过宜宾几次现场质量大检查以及平时质量监督检查,我们发现,目前混凝土柱质量状况较混凝土梁板要差得多,一些混凝土质量通病在混凝土柱子上反映也比较集中,需引起我们大家的高度重视。
一、常见柱质量通病原因分析
(一)混凝土强度偏低,匀质性差,低于同等级的混凝土梁板,主要原因同等级的混凝土梁板,主要原因是随意改变配合比,水灰比大,坍落度大;搅拌不充分均匀;振捣不均匀;过早拆模,养护不到位,早期脱水表面疏松。
(二)混凝土柱“软顶”现象,柱顶部砂浆多,石子少,表面疏松、裂缝。其主要原因是:混凝土水灰比大,坍落度大,浇捣速度过快,未分层排除水分,到顶层未排除水分并二次浇捣。
(三)混凝土的蜂窝、孔洞。主要原因是配合比不正确;混凝土搅拌时间短,未搅拌均匀,一次下料过多,振捣不密实;未分层浇筑,混凝土离析,模板孔隙未堵好,或模板支撑不牢固,振捣时,模板移位漏浆。
(四)混凝土露筋,主要原因是混凝土浇筑振捣时,钢筋的垫块移位,或垫导块太少,甚至漏放,钢筋紧贴模板致使拆模后露筋;钢筋混凝土结构截面较小,钢筋偏位过密,大石子卡在钢筋上,水泥浆不能充满钢筋周围,产生露筋;因混凝土配合比不准确,浇筋方法不当,混凝土产生离析;浇捣部位缺浆或模板严重漏浆,造成露筋;本模板湿润不够,混凝土表面失水过多,或拆模时混凝土缺棱掉角,造成露筋。
(五)混凝土麻面,缺棱掉角。主要原因模板表面粗糙或清理不干净;浇筋混凝土前木模板未湿或湿润不够;养护不好;混凝土振捣不密实;过早拆模,受外力撞击或保护不好,棱角被碰掉。
二、控制措施
(一)混凝土强度偏低,匀质性差的主要控制措施
1.确保混凝土原材料质量,对进场材料必须按质量标准进行检查验收,并按规定进行抽样复试。
2.严格控制混凝土配合比,保证计量准确,按试验室确定的配合比及调整施工配合比,正确控制加水量及外加剂掺量。加大对施工人员宣传教育力度,强调混凝土桩结构规范操作的重要性,改变其认为柱子混凝土水灰比大,易操作易密实的错误观念。
3.混凝土应拌合充分均匀,混凝土坍落度值可以较梁板混凝土小一些,宜掺减水剂,增加混凝土的和易性,减少用水量。
4.振捣要均匀密实,截面积较小、高度较高的柱就大柱模侧开设洞口,分段浇筑。
5.需改变柱模过早拆除,不养护的传统坏习惯;改变混凝土柱失水过快,表现疏松,强度降低的状况,
(二)混凝土柱“软顶”的主要控制措施
1.严格控制混凝土配合比,要求水灰比、坍落度不要过大,以减少泌水现象。
2.掺减水剂,减少用水量,增加混凝土的和易性。
3.合理安排好浇筑混凝土柱的次序,适当放慢混凝土的浇筑速度,混凝土浇筑至柱顶时应二次浇捣并排除其水份和抹面。
4.连续浇筑高度较大的柱时,应分段浇筑,分层减水,尤其是商品混凝土。
(三)混凝土柱蜂窝孔间的主要控制措施
1.混凝土搅拌时,应严格控制材料的配合比,经常检查,保证材料计量准确。
2.混凝土应拌合充分均匀,宜采用减水剂。
3.模板缝隙拼接严密,柱底模四周缝隙应用双面胶带密封,防止漏浆。
4.浇筑时柱底部应先填100厚左右的同柱混凝土级配一样的水泥砂浆。
5.控制好下料,保证混凝土浇筋时不产生离析,混凝土自由倾落高度不应超过2m。
6.混凝土应分层振捣,在钢筋密集处,可采用人工振捣与机械振捣相结合的办法,严防漏振。
7.防止砂石中混有粘土块等杂物。
8.浇筋时应经常观察模板、支架墙缝等情况,若有异常,应停止浇筑,并应在混凝土凝结前修整完毕。
(四)混凝土露筋的主要控制措施
1.混凝土浇筑前,应检查钢筋和保护层厚度是否准确,发现问题及时修整。
2.混凝土截面较小,钢筋较密集时,应选取配适当的石子。
3.为了保证混凝土保护层厚度,必须注意固定好填块,垫块间距不宜过稀。
4.为了防止钢筋移位,严禁振捣棒撞击钢筋,保护层混凝土要振捣密实。
5.混凝土浇筑前,应用清水将模板充分湿润,并认真填好缝隙。
6.混凝土柱也要充分养护,不宜过早拆模。
(五)混凝土麻面缺棱掉角的主要控制措施
1.模板面清理干净,不得粘有干硬水泥砂浆等杂物。
2.板模在混凝土浇筑前应充分湿润,混凝土浇筑后应认真浇水养护。
3.混凝土必须按操作规程分层均匀振捣密实,严防漏浆。
4.拆除柱模板时,混凝土也具有足够的强度;拆模时不能用力过猛、过急,注意保护棱角。
1、原材料检验过程
1.1 砂子中含有鹅卵石过多应怎么控制?
原因分析:这是由于在河道内反复抽砂所致,细砂少,鹅卵石多,抽砂人放大了筛孔,致使鹅卵石增多。
处理方法:抽取砂样,用9.5㎜的筛子把鹅卵石筛出,计算出筛余率,只要筛余率不大于10 %就可以,超出者当即退回。把超出的鹅卵石筛余率加到砂率内。
1.2 在泵送剂检验时,做完坍落度后就在拌合物边缘出现泌浆该如何处理?
原因分析: 这是因为泵送剂掺量较大所致。若稀浆淌出边缘30㎜以内,属于轻微离析,若稀浆淌出边缘100㎜以上,属于严重离析。
处理方法: 当严重离析时应降低泵送剂掺量0.2~0.3%后再重做。若属于轻微或中等离析时要看半小时的坍损情况,若半小时后经拌合坍损较大,离析泌浆就会自然消失;若半小时后坍损较小,但泌浆很轻微时,再看1小时的坍损及和易性情况,若效果较好,说明此掺量可用。
1.3 在泵送剂检验时,砼拌合物表面出现部分石子不沾浆,并且石子外露较多,流动性也较差是什么原因,该如何处理?
原因分析:主要有两方面的原因,一是泵送剂自身质量差,缺少增粘保塑的成分;二是水泥与泵送剂不适应。
处理方法:请外加剂厂调整配方再试,或找其他厂家的泵送剂样品再试。若是水泥与泵送剂不适应,可调换水泥或泵送剂再试直至合适。
2、生产过程
2.1 在砼拌合物的搅拌过程中已按生产配合比配料搅拌,但发现搅拌电流偏大,拌合物稠度偏干,达不到需方要求该怎样调整?
原因分析:一是砂子的含水率偏小,生产用水量偏少;二是新近水泥的混合材有变化,对泵送剂的需要量增加;三是粉煤灰的细度过粗,导致需水量增大;四是新进泵送剂的减水率偏小;五是石子中页岩含量或含泥量增大。处理方法:(1)察看砂子含水率情况,若是偏小,可增加5㎏/m3用水量;若是过小,可增加10㎏/m3用水量。(2)若砂子含水率正常,那就是水泥或粉煤灰的原因,应增加泵送剂掺量0.2~0.4%。(3)经试验确定是泵送剂减水率偏小时,应适当增加泵送剂的掺量。(4)当确定是石子的页岩或含泥量过大问题时,也应适当增加泵送剂的掺量(增加掺量要通过试验确定)。
3、交付过程
3.1 当工地反映泵斗内石子偏多,不易泵送时该如何调整? 原因分析:主要是水泥与泵送剂适应性变差。
处理方法:把砼提高一个强度等级,降低泵送剂掺量0.4%,增加15㎏/m3用水量,即可改善砼拌合物的性能。如果是泵送性能稍差,可增加30㎏/m3粉煤灰,减30㎏/m3石子,原泵送剂量不变。
3.2 有时把料送到工地,而需方因种种原因不能浇筑,只好拉回,该怎样处置? 这要分几种情况:(1):日平均温度为20℃以上 :
(1a)重新发料的砼强度等级低于退回的强度等级,退料自出厂不超过2小时,可重开运输单发往新工地。若退料自出厂超过2小时,而重新发料的砼强度等级只比退料低一个等级时,每方应增加30㎏水泥和15㎏水,然后视坍落度情况加入适量的泵送剂经快速旋转罐筒3分钟,检验砼坍落度合格后方可发出。若退料自出厂超过5小时,则只能用于垫层等不重要的部位。
(1b)重新发料的砼强度等级与退料的砼强度等级相同,退料自出厂不超过1小时,可重开运输单发往新工地;若超过1小时,应根据超出的时间短长而增加30~70㎏/m3水泥和按原水灰比计算的水及适量泵送剂。退料自出厂超过4小时后,经加水泥等材料调整后也得降级用于不重要的部位。
(1c)重新发料的砼强度等级高于退料的砼强度等级,若退料自出厂不超过1小时,可按两配合比的水泥和泵送剂之差再加5%进行调整;若退料自出厂超过1小时,可按两配合比的水泥和泵送剂之差再加10~30%进行调整。(C40以上不适用此法,因胶凝材料过多会造成砼的性能劣化)。若退料自出厂超过3小时,C35以上等级不适用此法。
(2)日平均温度为5~20℃范围内,可按(1)的情况增加0.5小时处置。(3)日平均温度小于5℃时,可按(1)的情况增加1小时处置。3.3 砼拌合物在交付时,坍落度过小该怎样调整? 原因分析:这主要是泵送剂的保坍性能太差所致,也可能是使用了新进的水泥(水泥温度达70~80℃),与水泥的适应性不好所造成。
处理方法:向罐筒内掺加适量的泵送剂即可达到需方要求。请进入163网易博客圈的“商品混凝土技术交流园地”圈子,详细阅读“出厂混凝土二次掺加泵送剂的说明”。
3.4 砼拌合物在交付时,坍落度过大(即拌合物太稀)该怎样调整?
原因分析:主要有两个原因(1)装载机上料时铲用了刚拉来的湿砂,含水率过大所造成;(2)砼运输车罐筒内没有排净污水所造成。
处理方法:(1)严禁使用刚拉来的湿砂;(2)运输车在进站装料前必须反转罐筒排净污水(若罐内有污水,出厂检验时都不易发现)。
3.5 有的工地把料要多了,最后剩了几方签了字就不要了,这几方剩料应如何处理? 原因分析:这主要是需方材料员没有在砼快要浇筑完成时计算准所需方量。
纠正措施:提醒需方材料员在砼将近浇筑完成时的最后一车要算准所需方量,防止不够或剩余。
处理方法:当有剩料返回时,应先过磅,确定剩料有几方,然后再参照本文的3.2条的原则把剩料调成新需要的强度等级的砼,按新等级的配合比生产补足所缺方量,经检验合格后再出厂。
3.6 有的工地在浇筑完砼后反映亏方是什么原因造成的? 原因分析:造成亏方的原因很多,主要有以下几方面:
(1)生产配合比的设定密度与实际密度相同,没留富裕数。因为每一车所粘的砂浆就达150~200㎏。
(2)工地技术人员在计算砼方量时有错误,计划不准所造成。
(3)可能有的构件出现鼓模或涨模,也有的现浇板打厚了(超过设计厚度3㎜以上)。有的工地浪费严重,撒落,漏浆,泵斗及管道内的砼没用完。
(4)有个别驾驶员在半路上把砼给卖了一部分。
处理方法:(1)生产配合比的设定密度要比实测密度增加30~40㎏/ m3。(2)请技术人员到工地详细计算亏方部位的设计方量。(3)到工地浇筑部位察看是否有鼓模或涨模,是否有浪费现象;测量现浇板是否打厚了,若砼还没初凝,可用细钢筋插入板内测量若干点;若砼已经终凝,可抽查预留孔处;若没有预留孔,就得待现浇板拆模后用水准仪测量板底和板顶的平均标高,算出板厚。
(4)安装GPS卫星定位系统,从调度室就可监督每台车辆的运行路线和位置,防止下道偷卖砼。
4、凝结硬化过程
4.1 有的工地浇筑完的砼待两天还不终凝该如何处理? 原因分析:主要有以下几种情况可导致缓凝:(1)错把矿粉或粉煤灰当成水泥使用;
(2)泵送剂掺量过大,超过正常用量的一倍以上。
处理方法:经查实若属于(1)种情况,要立即向需方说明,马上返工并承担需方由此引起的一切损失。若属于(2)种情况,就要向需方说明,等几天后砼会终凝;此时不要拆模,也不要揭起构件表面的覆盖物;因为有的工地出现了砼缓凝,为了使砼加快凝结,把现浇板表面的塑料薄膜揭了起来,其结果导致砼终凝了,而现浇板出现了裂缝。
本人在近期曾参与处理了一起砼缓凝事故。那是在2010年的8月(平均温度为25℃),有一个工地浇筑了C30二层框架梁板,24小时后砼还没有终凝,需方通知供方到现场察看,分析原因。供方技术人员到浇筑现场察看后,大多数砼都已终凝,只有100㎡左右的现浇板确实还没有初凝,这可以确定是砼的原因。供方技术人员回到本公司查找原因,当检查生产记录时,发现有3方没有掺泵送剂,追究其原因才知道是抽泵送剂的水泵失灵,不能自动断开,致使前9方砼的泵送剂掺多了,这3方才没有加。具体多掺了多少也不清楚,也没有及时向领导报告,就把这一车砼发到工地,泵进了模板。当该公司实验室主任向我咨询时,我根据砼7天终凝,后期强度还能达到设计强度的经验,就让他先等几天看看,如果7天还不终凝就得返工。该主任向建设单位领导写了保证书,并征得其同意暂不返工。施工单位为了赶工期,就在第三天砼还没终凝的情况下进行了下道工序的施工。板上薄膜没有揭,并在其上铺上了两层胶合木模板,其上又铺了钢架板,架设了钢顶柱等。实验室主任每天去观察,第六整天时才初凝,第七整天时才完全终凝。到20天时,施工单位提出要拆模板。该公司实验室主任又请我去回弹。在第21天时我们对该缓凝的梁板进行了回弹,强度已达到30MPa,符合设计要求,可以拆模。拆模后发现梁侧面和板底局部有麻面,基本完好。
后来该实验室主任做了超量掺加泵送剂的试验,比正常量超一倍的出现泌浆抓底,而超两倍及以上者确和易性良好。当超掺四倍时,终凝时间就达到了7天,因为泵送剂内有缓凝成分,掺的越多就越缓凝。4.2 有的工地在结构回弹时,砼强度达不到设计要求该如何处理? 原因分析:结构砼强度达不到设计要求有多种原因,主要的有以下几方面:(1)砼的早期养护太差或振捣不密实;
(2)砼配合比的富裕强度偏低,标养28天强度达不到配合比设计强度值;
(3)砼拌合物的坍损快,到达施工现场后不易浇筑,造成二次加水,降低了砼强度;(4)当浇筑小型构件(如构造柱等)时,一次要料过多(5方及以上),导致五个小时还卸不完料,后期浇筑的砼会降低强度;
(5)生产砼的原材料质量下降,如砂石含泥量过大、石子的页岩颗粒过多、粉煤灰过粗、泵送剂的减水率降低了而没有增加掺量、水泥的强度偏低等;
(6)回弹推定的砼强度一般比实际低10~25%,检测质量不符合要求。
处理方法:(1)如果砼的龄期在半年内碳化深度超过2㎜,半年以上砼的碳化深度超过3㎜,这就说明砼的早期养护太差或振捣不密实,属于施工单位责任。冬期施工的混凝土多数碳化值都很大。
(2)提高砼配合比的富裕强度,标养28天强度必须达到配合比设计强度值(即:设计强度+1.645标准差)。
(3)每进一车泵送剂都要进行检测,经时坍损必须合格。
(4)当浇筑柱子等小型构件,浇筑速度较慢时,每车的发货量应保持在3~5方,不得装满车。
(5)找出是那种原材料的质量问题,立即改正。
(6)若对检测质量有怀疑,可申请改用钻芯法重新检测该批砼的强度。但在办理检测申请时要注明见证试压,因为有个别的检测单位图省事,对芯样切割完成后没有磨平试压面即进行试压,这种检测会对砼强度降低很多。如果检测单位不同意见证试压,可另找一家委托。在见证试压时要带一把150㎜的游标卡尺和一把0.02~1㎜的不锈钢塞尺及一个标准绘图三角板,用此检查芯样受压面的平整度等。用卡尺背紧贴受压面并转动卡尺,用塞尺检查其最大缝隙。芯样直径为75㎜时:受压面的不平度≤0.05㎜,芯样端面与轴线的不垂直度≤0.5°(或≤0.65㎜)。芯样直径为100㎜时:受压面的不平度≤0.1㎜,芯样端面与轴线的不垂直度≤1°(或≤1.75㎜)。检查芯样端面与轴线的不垂直度时,可把芯样放在一个平面上,用三角板的一边贴紧平面,另一边紧靠芯样侧面,芯样顶面边缘与三角板间的距离不超过要求为合格;当芯样两侧高差大于0.65㎜或1.75㎜时亦为芯样端面与轴线的不垂直度超差。
本人在2007年曾见到一家省级交通科研所的实验室是用两手抱着芯样在电动砂轮上磨平受压面的,这种加工法根本就不符合“钻芯法检测混凝土抗压强度技术规程”的要求(受压面是很难磨平的)。如此检测,怎能令人信服。如果受压面的不平度超差,超差越大,强度降低越多;若超差一定,则砼强度等级越高,强度降低的影响越大,反之越小。
4.3 有的工地反映试块强度不合格是什么原因,该如何应对? 原因分析:砼试块强度不合格主要有以下几方面的原因:
(1)砼试模不合格,主要是试模内侧面的平整度超差,会造成试块受压面中部凸起(150×150×150塑料试模会造成试块受压面中部凹心),降低了试压强度。
(2)浇筑方法不正确,插捣不实,有的工地用小车取样后推至浇筑试块处,直接在小车里铲拌合物打试块,这样会先铲的浆多,后铲的石子多,试块在试压时会出现离散性大,一组内的最大值和最小值与中间值的差值都超过15%,造成该组试块无效(也就是多数人说的不合格)。
(3)养护差,特别是在11月至3月期间,养护温度低于18℃,28天强度不合格。(4)检测人员素质低,不能严格按操作规程检测,如果在压试块时试块不居中,就会形成偏心受压,降低砼的强度。
(5)出厂砼的强度低,达不到设计强度。
处理方法:(1)检验砼试模是否合格,若不合格要立即更换。(当前施工单位所使用的150×150×150塑料试模多数是内侧面中部凸起,而铸铁试模多数是内测面凹心)。可参照作者在网易博客圈中创立的“商品混凝土技术交流园地”中的日志“计量器具校验方法”。
(2)如果取的试样较稀,必须把砼拌合物倒在铁盘上,翻拌均匀后再装入试模,并要插捣密实。
(3)在工地制作的试块进入11月至3月期间可送入有标准养护室的单位进行养护。(4)要监视抗压过程,试块必须放在压板的中心位置。
一、路面纵、横缝啃边与施工工艺的关系
路面纵、横缝啃边就是路面纵、横缝处混凝土在汽车荷载作用下局部脱落。它是目前水泥混凝土路面最常见的质量问题, 也是与施工工艺关系最密切的质量问题之一。它的形式有:块状脱落和锯齿形脱落。
1、块状脱落
经现场调查和从施工过程分析, 在水泥混凝土路面强度达到设计强度的情况下, 局部块状混凝土脱落形成啃边, 主要是由施工工艺造成的。它与施工拆模、面板养护、交通管制以及不正确的习惯做法有关。
(1) 施工拆模因素。在混凝土路面施工时, 由于型钢模板数量有限, 施工队为了连续作业, 通常在浇筑完12h左右就把模板拆掉, 这时的混凝基本没有强度, 很容易受到损伤。虽然模板拆后不能明显发现破损, 但内部损伤的砼在汽车荷载作用后就很容易被破坏而形成啃边质量问题。另外拉杆、传力杆等未按水平安装造成拆模困难, 拆模工人没耐心, 随意用大锤敲打钢模造成拆模后直接缺边, 而缺边、缺口未做任何特殊处理就直接补上, 通车后必然形成啃边。
(2) 面板养护因素。目前对水泥混凝土路面的养护, 主要是采用覆盖、浇水方式养护, 也就是在浇筑好的面板覆盖一层塑料地膜或旧麻袋浇水养护。这种养护方法本身不存在问题, 但施工时常常是重视板中间的养护而忽视板边养护, 主要表现在覆盖物未覆盖到板边侧面, 浇水时板边水量不足, 结果是板边的养护不充分, 板边的混凝土强度明显低于板中混凝土强度形成板边应力集中, 在重、超载车作用下产生啃边。
(3) 不正确的习惯做法因素。不正确的习惯做法指目前施工中经常被采用的、但又是不正确的做法, 就是我们常说的施工通病。通常有为防止漏浆在钢模上垫塑料膜, 传力杆、拉杆安装中未使用支架, 在浇筑第二幅混凝土面板时, 振动梁、摊铺振平机直接在已浇好的一幅板边上行走等等。其中, 在钢模上垫塑料膜和振动梁、摊铺振平机直接在已浇好一幅板边上行走对路面纵横缝啃边有影响。为防止漏浆, 过去通常的做法是在钢模板上包一层塑料膜, 施工时这层塑料膜常常脱落而插入混凝土中, 这样就人为地把混凝土面板分层, 使混凝土面板边缘一些地方的混凝土不能联成一体, 在重、超载车作用下, 产生脱落;在施工第二幅面板时振动梁和摊铺振平机直接在已浇好的一幅面板上行走, 其结果是振动梁、摊铺振平机直接对已浇好的一幅板边顶角造成磨损和振击破坏, 也是路面纵缝啃边的形成因素。
(4) 交通管制因素。开放交通施工中的交通管制对水泥混凝土路面的施工质量有很大关系。交通管制不到位而使车辆驶入养护期未到的面板, 不仅会使面板断裂, 而且还是混凝土路面纵缝啃边的一个因素。在对双车道公路第二幅混凝土面板进行施工时, 当冲卡车辆与正常放行的车队在养护期未到的地段交汇时, 由于边上有标示, 车辆不敢驶入养护期未到的面板, 只能在单幅板上交汇, 这时车辆的轮胎就可能正好压在道路中线上, 养护期未到的一幅面板板边的强度明显低于已开通一幅面板板边的强度, 这样, 养护期未到的一幅面板板边就很容易受到损伤, 开放交通后就有可能形成啃边现象。
2、锯齿型脱落
仔细观察浇筑混凝土路面面板使用的钢模可以发现, 钢模板在重复使用后, 表面由于锈蚀和沾在模板上的混凝土无法清除干净而变成凹凸状, 模板顶边则形成不规则的锯齿状, 用这种模板浇筑的混凝土面板板顶边自然也就成了锯齿状。根据力学应力集中原理, 锯齿状板边的齿形混凝土在重载、超载车的多次作用下是很容易被破坏的, 这也就是形成锯齿型啃边的原因。
二、路面纵缝胀开、错台与施工工艺的关系
路面纵缝胀开指混凝土路面沿公路纵向的缝隙胀开达5~20mm, 错台指接缝处、缝两边的路面成了台阶, 路面纵缝胀开和路面错台还容易发展为路面纵缝啃边、唧泥, 路面错台还严重影响了道路的行车安全。引起路面纵缝胀开和路面错台的因素有很多, 其中与施工工艺有关的因素有拉杆、传力杆安装因素和路面基层施工工艺因素。
1、拉杆、传力杆安装因素
由于在原有公路规范中, 除了胀缝的滑动传力杆有要求设置支架予以固定外, 别的拉杆、传力杆没有这方面的要求。因此在过去的混凝土路面施工中, 很少有在安装拉杆和工作缝的传力杆时用支架固定。没有支架固定的传力杆和拉杆常常是东倒西歪, 伸入混凝土 (或伸出钢模) 的长度长短不一, 根本不能起到传力和连结作用。这就和水泥混凝土路面设计时的要求产生了很大的差距, 在重超载车辆的作用下产生纵缝胀开和错台也就在所难免。
2、路面、基层施工工艺因素
在二级公路上对水泥稳定基层进行施工时, 通常采用的是半幅施工法, 也就是水泥稳定基层混合料先进行半幅摊铺, 摊铺整平后压路机在上面碾压。在压路机碾压这个过程中, 由于混合料有一定厚度, 摊铺时如未安装模板就一定会有一个摊铺坡度。这个坡度是具有一定净边的压路机无论如何也压不到的。在路中压路机压不到的这部份的混合料的压实度明显达不到要求, 而这部份又是车辆行走频率最高的地方, 时间长了也就很容易形成纵缝胀开和错台。
3、切缝的施工工艺因素
从理论上讲, 混凝土路面的切缝应放在水泥混凝土块硬化收缩之前进行, 但是很难做到。切缝机工作时混凝土必须具有一定的强度, 否则, 缝口将会出现不规则的毛边。因此, 切缝时间的确定以混凝土强度为依据, 一般以混凝土抗压强度5~10MPa为适宜的切缝时间。实际施工当中, 混凝土浇筑后18h内必须切缝, 防止出现断板现象。
三、填缝材料与路面质量的关系
检查已破损的水泥混凝土路面, 发现水患是造成水泥混凝土路面质量问题的主要原因。通过观察, 水是通过水泥混凝土路面的裂缝的接缝灌入的。水泥混凝土路面的裂缝是施工时期由于混凝土收缩产生的裂缝, 即常说的断板, 主要是切缝不及时造成的。根据设计要求, 在施工过程中, 水泥混凝土路面要设接缝即缩缝、纵缝和胀缝。若填缝材料选择不当, 易造成在重车的作用下局部破损, 雨水从接缝处灌入后, 板下的基层长时间受水的浸泡及冻融分割和高速重载车的作用, 在板下形成一种活水冲刷。由于冲刷的反复作用, 将板下灰土从板缝中唧也, 即出现唧浆;唧浆造成板下被掏空, 当掏空到一定面积后, 板块就会出现跳板现象或重载车通过时发生断裂。
四、改善水泥混凝土路面施工工艺的方法
通过以上对施工工艺与水泥混凝土路面常见质量问题关系的分析可以找出水泥混凝土路面施工中存在的问题, 改善水泥混凝路面的施工工艺, 减少和推迟水泥混凝土路面早期质量问题的发生, 延长水泥混凝土路面的使用寿命。现就针对以上施工工艺对水泥混凝土路面常见质量问题的影响, 提出如下改善水泥混凝土路面施工工艺的方法: (1) 延长水泥混凝路面施工的拆模时间, 确保水泥混凝土路面施工的拆模时间在24h以上。 (2) 拆模人员应是有耐心有经验的技术工人, 拆装时不准用大锤对钢模进行敲打。 (3) 重视水泥混凝土路面板的边缘养护, 做到混凝土面板的全面充分养护, 并尽可能采用养护膜、养护液等新技术。 (4) 加强对开放交通施工的交通管制, 禁止车辆冲卡和驶入养护期未到的混凝土面板。 (5) 纠正混凝土路面施工中的不正确习惯做法, 不用塑料膜垫钢模板, 防止漏浆可采用高标号砂浆堵钢模底缝, 用6×6cm苯板堵拉杆、传力杆钢筋与钢模接缝。在对第二幅混凝土板进行施工时, 须在已浇好的一幅板边上垫一块防振板。 (6) 在双幅混凝土路面的第一幅面板施工时, 做到中模多放1~2cm;在对第二幅板进行施工时, 把多浇的1~2cm切除, 确保中缝平整顺直, 横向施工缝和胀缝施工也必须做到先切边后浇筑;分车道行驶的水泥混凝土路面施工可尽可能做到双幅板同时浇筑, 后用切割机从中间切开 (按假缝设置) 。 (7) 在安装纵缝拉杆和工作缝传力杆时, 也要和安装胀缝传力杆一样用支架固定。 (8) 非全幅施工水泥稳定基层时须安模施工。
五、修补水泥混凝土路面应注意的其他问题
1、由于修补水泥混凝土路面是在不断交通的情况下施工, 因此要求重新浇筑混凝土的强度不小于旧混凝土的强度。原材料标准、配合比、施工工艺和质量标准应符合有关设计施工规范的规定。当混凝土试块抗压强度达到设计强度的80%后, 方可开放交通。
2、已形成破坏的坏板要及时清除, 布置好角筋、边筋, 对传力杆进行修补更换, 防止板边裂缝和单板受力的现象出现。
摘要:通过对水泥混凝土路面施工工艺与常见质量问题的关系分析, 寻求改善水泥混凝土路面施工工艺的方法以及水泥混凝土路面常见质量问题的防治。
关键词:沥青混凝土路面 质量控制 病害处理
引言:
沥青混凝土路面的碾压环节是决定沥青混凝土质量的关键工序。通过碾压,使得一定体积的热沥青混凝土压缩到更小的体积,使得裹覆沥青的集料颗粒相互挤压到一起,从而大大的减少了混合料中的巨大部分空隙,由此提高了混合料的密实度。实践经验证明,良好的碾压使得面层达到了理想的密实度和孔隙率,增强了路面的使用性能,延长了使用寿命。
一、 影响压实的因素
为了有效地控制压实效果以及合理的安排碾压工艺,必须对能够影响压实效果的各项因素进行分析。
1.1混合料的组成与材料的性质对压实度的影响
1.1.1沥青
混合料中的沥青必须具有充分的流动性,才能保证集料颗粒能够产生相对的移动,起到润滑的作用。因此,影响沥青流动性的首要因素就是沥青的粘度,沥青的粘度决定了沥青混合料理想的压实温度;由于沥青裹覆于颗粒的表面,因此,沥青的用量对压实过程中的润滑作用产生了极大地影响。
1.1.2集料
首先,影响混合料工作性的集料特性主要有级配棱角以及表面状态等。比如,矿料的级配偏粗,会使其工作性下降,要想达到理想的密实度就需要加大压实力;其次,细集料类型以及含量同样会产生影响,比如,细集料中天然砂的含量过高,可使得混合料的工作性大,容易压实;另外,填料的類别和含量均会对沥青混合料的性质以及压实工作产生影响,比如,填料含量太少,则会造成粘聚力较低以及造成集料颗粒在压实后不易粘固在一起的现象。
1.2混合料的温度对压实度的影响
在沥青路面压实工作中,沥青混合料的温度可能是最重要的因素。通常,沥青混合料的温度低于85℃时,碾压工作即属于无效。因此,温度的高低影响沥青的粘滞度,理想的压实温度要允许在逐渐冷却到85℃以前有足够的时间完成压实工作。
1.3压实速度和遍数。
理想的的压实速度,有利于减少碾压时间,提高作业效率。因此,在施工过程中,保持合适的碾压速度是非常必要的。速度过快,会产生推移以及横向裂纹等;速度过低,会使摊铺和压实工序不能很好的连接,影响压实质量。当碾压速度不同,而碾压遍数相同时,对沥青混合料压实度的影响非常小(实践经验表明一般不会超过1%)。因此,我们选择碾压速度的原则是:在保证沥青混合料压实质量效果的前提下,提高碾压速度,来减少碾压的遍数,以此来提高工作效率。
1.4层厚
我们都知道,较厚的沥青混合料面层相比于较薄的面层更容易达到理想的压实度,因此,在较难压实或者处于快速冷却的气候条件下,我们可以通过较厚的面层来发挥提高碾压效果。
二、 碾压工艺
2.1碾压工艺要求
2.1.1基本要求
首先,压路机应当采用慢而均匀的速度进行碾压,通常情况下,驱动轮应靠近摊铺机的一方;其次,经过碾压成型的沥青混凝土路面应满足压实度以及平整度的要求;第三,沥青混凝土的压实层最大厚度不宜大于100mm(沥青碎石混合料的压实层厚度不得大于120mm)。
2.1.2对碾压温度的要求
压路机的碾压温度受到混合料的种类、气温以及层厚等因素影响。因此,在不产生严重推移或者裂缝的前提下,初压、复压以及终压都应在较高的温度下进行。另外,对于沥青混凝土的碾压不得在低温状态下进行反复碾压,以避免石料棱角的磨损和压碎等。
2.1.3对机械的要求
在压实过程中,压路机应具有良好的压实状态(如在倒退时不得发生后冲的现象)。在碾压的过程中,不得突然改变碾压路线,也不得突然地改变碾压方向,以此来避免混凝土拌合料发生位移。已完成的路面,若为冷却到稳固的状态,不准将压路机或者其他设备停留在上面。
2.2初压
初压的目的是保证混合料达到一定的密实度,使路面混合料能够承载压路机,并较慢摊铺层的冷却速度。
2.2.1初压的要求
初压对碾压的质量要求较高。首先,在初压时应采用轻压的方式,并开启洒水装置,以防止混合料粘结在碾压轮上;其次,由于初压时铺层的承载能力不够,为了防止混合料的推移,压路机的行进速度应缓慢;第三,应从边缘开始碾压,来防止混合料向两侧推移;第四,对于碾压变数的要求是,一般情况下,碾压变数一般为1-2遍。
2.2.2初压的质量控制
为保证路面的平整度以及密实度,要严格的控制碾压质量,要做好:1.及时的检查每个部位是否都得到了充分的碾压,碾压的遍数是否得到要求,防止发生漏压的现象;2.对于一遍碾压后的要求是表面应密实、平整且表面均匀一致,要及时的发现问题,如表面过于光滑,说明该位置可能有凸起,应将其压平或者采用人工的方法将其整平;第三,沥青混凝土路面的施工温度对道路的质量影响非常大,要严格的控制施工温度。
2.3复压
摊铺层的复压是保证面层具有良好的使用性能的关键阶段。不同的压路机与压实厚度的关系非常大,对于复压而言,应使用轮胎压路机或者振动压路机进行。
通常情况下,为使轮胎压路机的轮胎尽快发热,应放在最前面来减少轮胎发热的时间,当轮胎发热后再将其调到前面。对于粗集料含量多以及粒径较大的混合料,应采用振动压路机。由于轮胎压路机可能导致沥青玛蹄脂胶浆挤出来,所以对于SMA混合料,尽可能不适用轮胎压路机。
三、 压实问题的处理
3.1对沥青路面出现泛油的处理
沥青混凝土中的油斑主要发生在摊铺以及压实期间,沥青粘结料集中到混合料表面的局部。这时我们可以采用减少混合料中沥青含量的方法。如果泛油与路面车辙现象同时产生,应重新进行沥青混合料的设计,提高混合料的高温稳定性。对于与混合料性质有关的一些因素,比如集料的孔隙或者稳定性等,应从材料控制以及施工控制两个方面入手。
3.2对沥青混合料碾压推移的处理
由于沥青混合料的软弱或者施工工艺的原因,会导致沥青混合料碾压时产生推移的现象,在施工中最容易出现的部位就是在压路机的倒车处,尤其是靠近摊铺机位置处。对于沥青混合料碾压推移的处理我们应该从以下两个方面入手,一是从施工的角度来解决,适当的调整混合料的压实方法,比如减轻初压的轮重;二是增加混合料的内部稳定性,比如减少热料仓集料的含水率或者减少细集料等。依据性能要求,减少细集料的掺量或者减少沥青的掺量等途径。
3.3对碾压横向和纵向裂纹的处理
在沥青的压实过程中,由于压路机加速、减速或者换向过猛,集料中的结合料太少,在弯道上摊铺的沥青混合料太厚等原因,可能会出现横向裂纹;由于下支撑层不稳定,多度的碾压,碾压温度过高或者结合不良等原因,会产生纵向裂缝。因此,在施工过程中应进行充分碾压,从强施工工艺,严格把握材料质量关入手,避免横向以及纵向裂缝的产生。
3.4其他应注意问题
首先,在碾压过程中,为了保持正常的碾压温度范围,每完成一遍重叠碾压,压路机就向摊铺机靠近一点。要确保压路机滚轮湿润,以免粘附沥青混合料。其次,碾压后的路面在冷却前,任何机械不得在路面上停放,并防止矿料、杂物、油料等落在新铺路面上,路面冷却后方能开放交通。
结语
沥青混合料路面的压实过程是一项系统性工程,除了上述之外,我们还要增强实际操作能力,提高管理水平,增强责任感铺出高质量的路面。
参考文献
[1] 黄晓明,马涛.路基路面工程.东南大学出版社.2011.6.
[2] 胡希杰.公路工程质量通病防治指南.人民交通出版社.2002.1.
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混凝土质量通病活动总结报告07-06
桥梁工程中大体积混凝土裂缝问题分析论文09-16
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