樸志海,姚瑞珊,計(jì)偉帥,孫明剛,池 波
(1.龍建路橋股份有限公司,黑龍江 哈爾濱 150090;2.黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150000)
公路工程自設(shè)預(yù)制場(chǎng)的特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾方面:地點(diǎn)在野外,施工期緊張,建設(shè)工期短,條件相對(duì)簡(jiǎn)陋,較同緯度地區(qū)城市內(nèi)工廠化預(yù)制場(chǎng)外部環(huán)境溫度低,廠區(qū)內(nèi)風(fēng)力較大,自然條件不利于混凝土生產(chǎn)和養(yǎng)生。除此之外,人員素質(zhì)參差不齊,對(duì)混凝土基本知識(shí)了解不足,是這類(lèi)預(yù)制場(chǎng)的通病。
因主客觀原因限制,在預(yù)制板梁或箱梁過(guò)程中,新脫模的板梁或箱梁經(jīng)常出現(xiàn)“粘?!爆F(xiàn)象,尤以梁場(chǎng)預(yù)制初期為甚。
所謂“粘模”,主要是指板梁或箱梁腹板部位混凝土表層呈層狀或成塊狀不規(guī)則脫落現(xiàn)象,這種缺陷輕者影響板梁或箱梁外觀質(zhì)量,嚴(yán)重者會(huì)造成露筋后果。實(shí)際施工中不管出現(xiàn)以上那種缺陷,都不可避免造成板梁或箱梁整體質(zhì)量先天不足,處理起來(lái)費(fèi)工費(fèi)時(shí)。
預(yù)制板梁或箱梁“粘?!笔强陀^存在的事實(shí),盡管處理這一缺陷比較麻煩和困難,但不等于不能解決這一棘手的難題,只要找準(zhǔn)問(wèn)題的癥結(jié),對(duì)癥下藥,難題是可以迎刃而解的。
造成混凝土預(yù)制板梁或箱梁“粘?!钡臋C(jī)理是多方面的,筆者經(jīng)多方實(shí)地踏訪調(diào)查研究,掌握了許多第一手資料,現(xiàn)總結(jié)出來(lái)與廣大同仁共同探討。
一般地,“粘?!钡谋憩F(xiàn)形式有:
(1)混凝土脫模劑粘度大、品質(zhì)不均一,質(zhì)量較差,確實(shí)存在“粘?!爆F(xiàn)象,這種情況比較少見(jiàn)。
(2)混凝土脫模劑成膜厚度不均勻,粘附力差,揮發(fā)過(guò)快,在陽(yáng)光和高溫作用下,形成的油膜在混凝土澆筑前損失殆盡。
(3)模板噴刷脫模劑時(shí)巧遇大風(fēng)天,模板內(nèi)壁粘附大量灰塵、草木等雜物,脫模劑品質(zhì)又較差,混凝土脫模時(shí)容易“粘模”。
(4)模板清理不干凈,拆模過(guò)早。
(5)整片板梁或箱梁混凝土從澆筑至脫模期間,板梁或箱梁不同區(qū)域混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)速率并不均勻,最后澆筑部位混凝土或水膠比較大區(qū)域強(qiáng)度較低,該區(qū)域在模板脫開(kāi)的瞬間,在強(qiáng)大的負(fù)壓作用下,在模板與混凝土之間“負(fù)壓”吸附下,強(qiáng)度最低的混凝土便被撕脫下來(lái),這種效應(yīng)極像“粘?!?,但這不是“粘模”。
(6)此外,混凝土養(yǎng)生溫濕度等外因也是非常重要的影響因素。
(7)除了顯而易見(jiàn)的上述原因外,混凝土澆筑后的“養(yǎng)生”是各級(jí)管理者更應(yīng)著重考慮的因素。對(duì)于混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)規(guī)律來(lái)說(shuō),除了保持正常濕度外,混凝土的“成熟度”,亦即“溫度小時(shí)”,是最主要的外因決定因素。
(1)混凝土集料中含有軟弱顆粒、泥塊等雜質(zhì),混凝土澆筑振搗后容易上浮、走邊等,并導(dǎo)致其所在區(qū)域混凝土強(qiáng)度低于板梁或箱梁混凝土整體強(qiáng)度。
(2)水泥等膠凝材料受潮、結(jié)團(tuán),混凝土攪拌過(guò)程中這些異常膠凝材料未被打散、拌勻,造成其所在區(qū)域混凝土松散、缺失集料、水化不完全、假粉化等等不正常表象,此區(qū)域強(qiáng)度極低或根本無(wú)強(qiáng)度,板梁或箱梁拆模時(shí),此區(qū)域最易出現(xiàn)“粘?!?、“掉皮”或呈放射性不規(guī)則脫落現(xiàn)象。
(3)大型板梁或箱梁一般混凝土澆筑時(shí)間較長(zhǎng),部分人出于固有的思維慣性,記錄澆筑時(shí)間時(shí)往往只記錄開(kāi)始澆筑時(shí)間,經(jīng)常忽略澆筑延續(xù)時(shí)間,人為導(dǎo)致拆模時(shí)間過(guò)早,混凝土強(qiáng)度不足,出現(xiàn)“粘?!爆F(xiàn)象。
(4)混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)速率是影響混凝土“粘模”與否的主要內(nèi)在因素之一。影響混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)速率除了原材料、攪拌、運(yùn)輸環(huán)節(jié)各因素外,尚有養(yǎng)生期間環(huán)境溫、濕度、時(shí)間等影響因素。在這些影響因素中,水泥、外加劑的性能,包括二者之間的相容性是影響強(qiáng)度增長(zhǎng)的更主要因素。
(5)混凝土內(nèi)部強(qiáng)度分布不均勻,局部強(qiáng)度不足,特別是混凝土表面因砂漿層較厚或操作不當(dāng)更是強(qiáng)度薄弱區(qū)。
(1)拆模后,首先將模板上粘附的混凝土殘?jiān)J(rèn)真仔細(xì)清理干凈;再用空氣泵吹凈浮渣;然后,用噴槍均勻噴灑一薄層混凝土隔離劑;最后,用重體海綿擦拭模板。擦拭效果應(yīng)保證模板內(nèi)部所有部位(特別應(yīng)注意邊角處)都均勻涂附一層隔離劑,絕對(duì)禁止脫模劑有流淌現(xiàn)象。
(2)應(yīng)選擇與模板附著力強(qiáng)、且耐久性好的脫模劑,施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制噴涂完脫模劑到澆筑混凝土的間隔時(shí)間。其目的是防止因高溫炎熱、大風(fēng)天氣造成脫模劑老化或快速揮發(fā),從而喪失脫模劑應(yīng)有的功能;同時(shí),可以減少灰塵、草木等異物對(duì)模板內(nèi)模的污染。
(3)在攪拌混凝土環(huán)節(jié)控制好施工配合比,特別需要嚴(yán)格控制混凝土的水膠比。此外,尚應(yīng)重視以下兩個(gè)問(wèn)題:第一,在混凝土配料過(guò)程中,粗、細(xì)集料不得出現(xiàn)“混料”問(wèn)題;第二,應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土原材料計(jì)量允許偏差問(wèn)題。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,粗、細(xì)集料的計(jì)量允許偏差應(yīng)控制在±3%以?xún)?nèi),膠凝材料的計(jì)量允許偏差應(yīng)控制在±2%以?xún)?nèi),拌合用水、外加劑等的計(jì)量允許偏差應(yīng)控制在±1%以?xún)?nèi)。
(4)為了有效控制混凝土攪拌站計(jì)量系統(tǒng)的精確度,應(yīng)對(duì)新設(shè)立的攪拌站計(jì)量系統(tǒng)檢定校準(zhǔn)后使用,在隨后的使用過(guò)程中,每半年檢定校準(zhǔn)一次。作為檢定校準(zhǔn)的輔助手段,施工方應(yīng)根據(jù)使用記錄和使用效果,經(jīng)常性、不定期采用合理、有效的方法和手段比對(duì)計(jì)量系統(tǒng)的偏差,并應(yīng)及時(shí)糾正其偏差。
(5)對(duì)澆筑板梁或箱梁混凝土的運(yùn)輸、澆筑和振搗各環(huán)節(jié)都應(yīng)注意保持其品質(zhì)的均一性。運(yùn)到澆筑現(xiàn)場(chǎng)的混凝土應(yīng)及時(shí)使用,對(duì)于日平均氣溫為12 ℃或25 ℃的施工環(huán)境,一般等待澆筑時(shí)間不得超過(guò)60或30 min。炎熱夏季應(yīng)采取多次、少量的運(yùn)輸方式。當(dāng)混凝土坍落度損失過(guò)快,不易澆筑時(shí),應(yīng)及時(shí)查明原因,盡快對(duì)癥處理,絕對(duì)不允許采取向混凝土中隨意加水的辦法來(lái)改善混凝土的工作性。
(6)振搗混凝土?xí)r,應(yīng)注意不要使振搗棒貼近混凝土模板。振搗過(guò)程中,振搗棒應(yīng)快插慢拔,并不得過(guò)振或漏振,振搗的標(biāo)準(zhǔn)以混凝土表面不再出現(xiàn)大量氣泡、混凝土表面平坦、振搗棒周?chē)霈F(xiàn)明顯光面為準(zhǔn)。
(7)施工中如果發(fā)現(xiàn)混凝土出現(xiàn)泌水、離析等非正常現(xiàn)象時(shí),應(yīng)停止?jié)仓皶r(shí)查明原因,處理正常后才可繼續(xù)澆筑混凝土。
一般來(lái)說(shuō),上述問(wèn)題產(chǎn)生的原因主要有:水泥本身泌水率較大,外加劑與水泥相容性不好,混凝土砂率不合理,混凝土過(guò)振等原因。施工方管理者應(yīng)具體問(wèn)題具體分析,正確分析混凝土泌水原因,對(duì)癥下藥,將問(wèn)題消滅在萌芽狀態(tài)。
(1)養(yǎng)生是混凝土澆筑后應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的工作,是混凝土全生命周期及其重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)上人們只重視混凝土的澆筑,而忽視養(yǎng)生工作。養(yǎng)生工作其實(shí)包含兩方面含義,其一是“養(yǎng)”,其二是“生”。沒(méi)有“養(yǎng)”就談不上“生”,前者是后者的必要條件,后者是前者的可能結(jié)果。養(yǎng)生階段的工作是使混凝土盡快產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的必要保證,是保證拆模時(shí)不“粘?!钡那疤帷?/p>
“養(yǎng)生”主要涉及三個(gè)要素:溫度、濕度和時(shí)間。人們重視的往往是前兩個(gè)要素,是可由人為控制的要素,而后者確是純自然要素。
(2)養(yǎng)生工作應(yīng)從混凝土澆筑結(jié)束二次抹面后開(kāi)始。待混凝土終凝后應(yīng)將其裸露表面灑水,然后及時(shí)覆蓋合適的保溫、保濕材料,其后將整個(gè)板梁或箱梁連同模板全覆蓋,使其形成一個(gè)的保溫保濕獨(dú)立空間,并確保該獨(dú)立空間能涵養(yǎng)保持住混凝土水化產(chǎn)生的熱量。該保溫保濕材料以盡量減少與外界空間進(jìn)行熱交換為選擇標(biāo)準(zhǔn),它可以根據(jù)季節(jié)、外部溫度變化而適當(dāng)選擇性?xún)r(jià)比較高的材料。
(3)混凝土用于保溫、保濕的養(yǎng)生材料,其養(yǎng)生效果與保溫材料選擇正確與否直接相關(guān)??紤]工程成本和方便后續(xù)灑水保濕、保溫,該材料可按以下原則選擇:夏季外界平均氣溫超過(guò)15 ℃時(shí),保溫層可選用內(nèi)鋪一層聚氯乙烯薄膜,外罩一層土工布的模式。春季、初夏、秋季可選用內(nèi)鋪一層聚氯乙烯膜,外罩一層防寒氈或苯板,它們的厚度可根據(jù)外界氣溫的變化及時(shí)調(diào)整。如果預(yù)制場(chǎng)使用周期較長(zhǎng),可用鋼筋或小型型鋼焊制成保溫骨架,外掛保溫、保濕材料,為減輕重量,方便使用,骨架可焊制成節(jié)段式。當(dāng)外界平均氣溫低于10 ℃,此保溫層不足以保證板梁或箱梁的正常養(yǎng)生溫度時(shí),可考慮在保溫層中采用人工加熱的方式進(jìn)行加熱養(yǎng)生,以滿(mǎn)足板梁或箱梁混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)溫度的溫度需求。
(4)混凝土養(yǎng)生保濕用水的溫度是應(yīng)引起足夠重視的另一個(gè)問(wèn)題。這樣考慮問(wèn)題的原因在于:保持足夠高的溫度是混凝土強(qiáng)度可持續(xù)增長(zhǎng)的要素之一。換言之,在一定溫度濕度條件下,混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)速率基本是穩(wěn)定的;溫度驟降時(shí),由于突然打破了混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)的溫度場(chǎng),混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)速率必然突然下降,這就需要在該溫度下重新建立新的最適合混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)的溫度場(chǎng)。這是一個(gè)相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間過(guò)程。這段時(shí)間的長(zhǎng)短與溫度下降的頻率和幅度直接相關(guān),溫度下降的頻率和幅度低,重新建立溫度場(chǎng)所需的時(shí)間就短;反之需要的時(shí)間就長(zhǎng)。由此看來(lái),保證混凝土養(yǎng)生所需的適宜溫度相對(duì)恒定,遠(yuǎn)比只強(qiáng)調(diào)溫度、濕度和時(shí)間更重要。
一般來(lái)說(shuō),當(dāng)外界日平均氣溫大于15 ℃時(shí),可考慮將水蓄熱養(yǎng)生,具體可參考以下做法:將養(yǎng)生用水貯存在足夠大的敞口容器內(nèi),露天存放一段時(shí)間,當(dāng)其中的水溫與空氣同溫后用于養(yǎng)生。當(dāng)外界日平均氣溫小于15 ℃時(shí),可考慮將水加熱養(yǎng)生,其做法可根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)條件,考慮采用電加熱或鍋爐加熱兩種方式中的一種。
(5)加強(qiáng)對(duì)預(yù)制場(chǎng)內(nèi)從業(yè)人員進(jìn)行全員培訓(xùn),使其掌握混凝土攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗乃至養(yǎng)生全生命周期知識(shí)和規(guī)律,不斷提高自身素質(zhì)和水平,促使板梁或箱梁盡快形成早期強(qiáng)度,特別是前三天強(qiáng)度,減少或避免混凝土拆模時(shí)“粘?!比毕?,以加快模板周轉(zhuǎn)速度,提高工作效率。
凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。處理板梁或箱梁混凝土“粘?!比毕輹r(shí)同樣也遵循著這一規(guī)律。
在處理板梁或箱梁混凝土“粘?!比毕輹r(shí),現(xiàn)場(chǎng)管理者應(yīng)把握好對(duì)“事前、事中、事后”三個(gè)環(huán)節(jié)的控制。具體應(yīng)體現(xiàn)在:
(1)事前做到:處理干凈模板內(nèi)模,控制好噴涂脫模劑質(zhì)量。把好原材料質(zhì)量關(guān),特別是應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注水泥與外加劑相容性問(wèn)題,這是重中之重。
(2)事中做足:攪拌混凝土?xí)r,各原材料計(jì)量準(zhǔn)確,嚴(yán)格控制混凝土施工的攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗等關(guān)鍵環(huán)節(jié),嚴(yán)格按操作規(guī)程辦事。
(3)事后做好:對(duì)澆筑后的混凝土及時(shí)保溫、保濕養(yǎng)生,嚴(yán)格避免冷風(fēng)直接吹拂板梁或箱梁混凝土表面。尤其注意澆筑后前三天的養(yǎng)生質(zhì)量。
任何事情的發(fā)生、發(fā)展都是有一定規(guī)律可循的。預(yù)制場(chǎng)板梁或箱梁混凝土“粘?!比毕菀沧裱@一規(guī)律,我們只要做好混凝土全生命周期的清理模板、攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗、養(yǎng)生等方方面面的工作,避免、進(jìn)而消除“粘?!比毕菀彩强梢赞k到的。