关于航道工程高强混凝土施工质量控制的探讨

摘要：本文从高强混凝土的概念、影响因素、提高强度的措施等入手，全面剖析了高强混凝土施工质量控制的措施和方法。

关键字：航道工程；高强混凝土；施工质量

Abstract: This paper start from the concept, impact factor, measures to improve the strength of high-strength concrete, starting a comprehensive analysis of high-strength concrete construction quality control measures and methods.Key words: channel project; high-strength concrete; construction quality

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中图分类号：U615文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

1.高强混凝土简述

1.1一般把强度等级为C60及其以上的混凝土称为高强混凝土。它是用水泥、砂、石原材料外加减水剂或同时外加粉煤灰、F矿粉、矿渣、硅粉等混合料，经常规工艺生产而获得高强的混凝土。

1.2高强混凝土作为一种新的建筑材料，以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低的优越性，因而在航道和港口建设中被予以广泛的应用。

2、混凝土质量的影响因素

水泥和骨料组成的混凝土，其强度与水泥标号、骨料强度有密切关系。一般情况，配制混凝土用的卵石或碎石强度均比普通混凝土的强度高得多，所以，影响混凝土强度的主要因素是水泥标号所决定的水泥石强度，当配制某一混凝土标号时，在水泥标号一定的情况下，影响混凝土强度的主要因素是水灰比，水灰比越小，混凝土强度越高。影响混凝土强度还有其它不可忽视的因素。粗骨料对混凝土强度也有一定影响，当石质强度相等时，碎石表面比卵石表面粗糙，它与水泥砂浆的粘结性比卵石强，当水灰比相等或配合比相同时，两种材料配制的混凝土，碎石的混凝土强度比卵石强。由于施工现场砂石质量变化相对较大，因此现场施工人员必须保证砂石的质量要求，并根据现场砂含水率及时调整水灰比，以保证混凝土配合比

3.提高温凝土强度采用的主要措施

3.1合理利用高效减水剂，采用优质骨料、优质水泥，利用优质掺合料，如优质磨细粉煤灰、硅灰、天然沸石或超细矿渣。采用高效减水剂以降低水灰比是获得高强及高流动性混凝土的主要技术措施；

3.2采用525，625，725号的硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥及相应的外加剂，这是中国建筑材料科学研究院制备高性能混凝土的主要技术措施；

3.3以矿渣、碱组分及骨料制备碱矿渣高强度混凝土，这是重庆建筑大学在引进前苏联研究成果的基础上提出的研制高强混凝土的技术措施；

3.4采用复合高效减水剂，用525号水泥320kg/m，水灰比0.43，和425号水泥480kg/m，水灰比0.32，在试验室中制成了抗压强度分别为68MPa和65MPa的高强混凝土。

4.航道工程中高强混凝土施工质量控制

4.1超细活性掺合料的应用

对于强度等级更高的混凝土需要采取一些特殊的技术措施即掺入超细活性掺合料。混凝土强度达到一定极限后就不可能再增加了，因为混凝土强度在水化时不可避免地会在其内部形成一些细微的毛细孔。如果要使其强度进一步提高，就必须采取措施把这些孔隙填满，进一步增加混凝土的密实性。最常用的方法是用极细的活性颗粒掺入混凝土，使它们在水浆中的细微孔隙中水化，减少和填充混凝土中的毛细孔，达到增密和增强的作用。但是这些极细的颗粒需水量很大，就需要大量高效减水剂加以塑化，否则难以施工。再者，超细活性颗粒在混凝土搅拌时，到处飞扬，很难加入混凝土中，故必须对超细活性颗粒进行增密处理后才能使用。

4.2施工材料控制和施工控制

指定专人定期检查、测定各种原材料和生产状态，特别是对原材料的进料、储存、计量应全方位监控。相关管理人员及现场施工员与混凝土公司主要负责人，到施工现场进行勘察了解，根据施工现场的实际情况对高强混凝土进行配制和制定合理的施工方法, 不需要用特殊的材料，但必须对本地所能得到的所有原材料进行优选。除有较好的性能指标外，还必须质量稳定，即在一定时期内至少在施工期内主要性能没有太大的波动。

4.3测量数据汇总

混凝土配比方案优选：强度等级在C80或C80以上的混凝土，在水泥水化时不可避免地会在内部形成细微的毛细孔。为确保混凝土强度。必须采取措施将毛细孔填满，以增加混凝土的密实性。因而需要在混凝土配比中加入微米级径增密处理的超细活性颗粒。使其在水泥浆微细空隙中水化，减少和填充毛细孔，达到增强和增密作用。高强混凝土要求低水灰比，高坍落度，需要掺入高性能的外加剂，并应作对比试验后确定。高强混凝土正式生产时应进行试配，选定不同的配比和投科顺序，施行优选方案。试配必须严格模拟实际生产条件，在原材料有变动时应再次试配。搅拌必须均匀，采用强制式搅拌机，较普通混凝土延长搅拌时间。

4.4工时的质量控制

试验审配置符合要求的高强混凝上比较容易，而在整个施工过程中，稳定质量水平较为困难。一些在普通情况下不太敏感的因素，在低水灰比情况下会变得相当敏感，这要求在整个施工过程中必须注意各种条件，因素的变化，并且要根据变化，随时调整配合比和各种工艺参数。主要做好几项工作：

4.4.1严格水灰比控制：骨料的含水量应在用水量中扣除，每天需测定骨水量。每次配料时应采用水量自动测定仪连续测定砂子含水量，在任何情况下部不得添加额外水量。

4.4.2探测混凝土拌和物温度：必要时测定碎水化热，控制温升延长和保证工作时间。

4.4.3合理安排工艺和工序：计算各阶段所需时间，合理缩短混凝土从搅拌到浇捣完毕的时间。

4.4.4所有参与操作人员进行技术交底，完善各项记录文件。

5.航道工程中存在的主要问题及应对途径

高强混凝土具有综合的优异的技术特性，但由此也产生了两个值得重视的性能缺陷：自干燥引起的自收缩和脆性。

5.1自收缩：在低水灰比或水胶比并掺入较多的具有相当活性的矿物细掺合料的混凝土中会产生白干燥，从而引起混凝土的自收缩，使混凝土内部结构受到损伤而产生微裂缝。自收缩对混凝土内部结构中裂缝的产生和扩展造成的损伤是一个值得重视的问题。由干硬化后高强混凝土的致密性高于普通混凝土，在减少了泌水的同时，也阻碍了外部养护水对混凝土的湿养护作用。

5.2 脆性：混凝土的强度愈高，其应力应变曲线过峰值后的下降段曲线愈陡斜，即该混凝土的脆性愈大。混凝土脆性的增大会给工程结构，特别是有抗震要求的工程结构带来很大的危害。在高强混凝土中掺加纤维是一种有效的措施。将之与纤维增强传统混凝土和基材(未掺纤维的传统混凝土)进行拉伸应力应变的对比发现，纤维增强高强混凝上弹性极限显著提高：应变软化阶段反映了裂缝数量虽保持不变，但裂缝宽度增大了，最后导致纤维被拔出或断裂而破坏。因此，纤维增强高强混凝土不仅大大提高了拉伸应力而且显著改善了高强混凝土的脆性。对于纤维品种的选用，在同样纤维体积含量的情况下，钢纤维和碳纤维对改善高强混凝土的脆性比合成纤维更为有效。

6.航道工程施工安全及环保措施

6.1 水泥混凝土的主要安全措施

泵车操作工必须是经培训合格的有证人员，严禁无证操作；泵车料斗内的混凝土保持一定的高度，防止吸入空气造成堵管或管中气锤声和造成管尾甩伤人的现象；泵车安全阀必须完好，泵送时先试送，注意观察泵的液压表和各部位工作正常后加大行程。在混凝土坍落度较小和开始起动时使用短行程。检修时必须卸压后进行；混凝土浇筑结束前时，泵车工作区域下严禁站人，并设置安全警示线。

6.2 环保措施

现场沿基坑四周用红白相间的DN 48 钢管围挡，外侧满挂密目网，浇筑混凝土过程中振捣棒不得振动模板、钢筋等，以降低浇筑基础底板混凝土过程中产生的噪声。现场施工的操作工人在施工时，要有意识地控制说话的音量，以避免人为产生的噪声，减小噪声对周边居民的影响。

混凝土泵、混凝土罐车噪声排放的控制：加强对混凝土泵、混凝土罐车操作人员的培训及责任心教育，保证混凝土泵、混凝土罐车平稳运行、协调一致，禁止高速运行。

水的循环利用：现场设置洗车池和沉淀池、污水井，罐车在出现场前均要用水冲洗，以保证市政交通道路的清洁，减少粉尘的污染。

混凝土垃圾的控制：指派专人清理放料点遗漏的混凝土；混凝土车行驶时，放料斗出口应套上接料袋；泵管拆接时，应在模板铺设的平台上进行，不得直接在底板钢筋上操作，漏出的混凝土及时清理到浇筑点使用；泵管移动时采用接料袋套住管口。

7.结束语

在航道工程中应用高强混凝土首先应做好试验．在施工过程中加强质量控制，针对工程不同要求选择不同等级的混凝土，并采取对应措施以防止质量问题发生，保障工程质量。

参考文献

[1] 张军,航道工程钢筋混凝土结构防护技术措施[J],《经济技术协作信息》2010(19):195-195.