耐久性混凝土施工工艺控制及要求
(一)耐久性混凝土的拌制
混凝土的试配和拌制严格按照《铁路混凝土工程施工技术指南》的要求执行。
(1)混凝土配合比应考虑强度、弹性模量、初凝时间、工作度等因素并通过实验来确定。
(2)混凝土原材料应严格按照施工配合比进行准确称量,称量最大允许偏差应符合下列规定(按重量计):胶凝材料(水泥、掺合料等)±1%;外加剂±1%;骨料±2%;拌和用水±1%。
(3)搅拌混凝土前,应严格测定细骨料的含水率,准确测定因天气变化而引起的粗细骨料含水量的变化,以便及时调整施工配合比。
(4)混凝土搅拌时投料顺序为:先向搅拌机投入细骨料、水泥、矿物掺和料和外加剂,搅拌均匀后,再加入所需用水量,待砂浆充分搅拌后再投入粗骨料,并继续搅拌至均匀为止。上述每一阶段的搅拌时间不应少于30 s,总搅拌时间不应少于2 min,也不宜超过3 min。
(5)混凝土拌和物入模前进行含气量测试,并控制在2%~4%的范围内。
(二)耐久性混凝土的输送
(1)耐久性混凝土采用混凝土输送泵输送或混凝土运输车运送。当采用泵送时,输送管路的起始水平段长度不小于15 m,除出口处采用软管外,输送管路其他部分不得采用软管或锥形管。输送管路应固定牢固,且不得与模板或钢筋直接接触。混凝土应连续输送,输送时间间隔不大于45 min,且坍落度损失不大于10%。
(2)输送泵接料斗格网上不得堆满混凝土,控制供料流量,及时清除超径的骨料及异物。
(3)夏季高温施工时宜用湿草袋等覆盖输送管,防止因输送管道温度过高造成耐久性混凝土坍落度损失过大影响施工,直至造成混凝土堵管。冬季施工时宜用保温材料包扎输送管防止混凝土受冻。
(三)耐久性混凝土的浇筑
(1)浇筑混凝土前,应针对工程特点、施工环境与条件事先设计浇筑方案,包括浇筑起点、浇筑进展方向和浇筑厚度等;混凝土浇筑过程中,不得无故更改事先确定的浇筑方案。
(2)浇筑混凝土前,应仔细检查钢筋型号、数量、间距、保护层厚度及其紧固程度。构件侧面和底面的垫块至少应为4个/m2,绑扎垫块和钢筋的铁丝头不得伸入保护层内。
(3)混凝土浇筑时的自由倾落高度不得大于2 m;当大于2 m时,应采用滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土,确保混凝土不出现分层离析现象。
(4)混凝土的浇筑应采用分层连续推移的方式进行,间隙时间不得超过90 min;混凝土的一次摊铺厚度不大于300 mm。
(5)混凝土的浇筑应尽量选择在一天中气温适宜时进行,混凝土的入模温度为5~30℃,夏季气温较高时采用冷却水拌和混凝土,使其入模温度符合要求。模板的温度为5~35℃,夏季气温较高时采用冷却水喷洒模板,并采取遮阴措施。在低温条件下浇筑混凝土时,应采用适当的保温防冻措施,防止混凝土受冻。
(四)耐久性混凝土的振捣
所有混凝土一经灌注,立即进行全面的捣实,使之形成密实、均匀的整体。混凝土的密实采用高频插入式振捣棒和附着式振动器联合振捣的方式进行。混凝土振捣采用操作台统一控制,操作台由专人负责,统一指挥,严格控制振动时间及振动顺序。
(五)耐久性混凝土的养护
混凝土养护要注意湿度和温度两个方面。养护不仅是浇水保湿,还要注意控制混凝土的温度变化。在湿养护的同时,应该保证混凝土表面温度与内部温度和所接触的大气温度之间不出现过大的差异。采取保温和散热的综合措施,防止温降和温差过大。因此,综合考虑,蒸汽养护能较好地解决以上两个方面的问题。
混凝土养护温度控制的原则是:
(1)升温不要太早和太高。
(2)降温不要太快。
(3)混凝土中心和表面之间、新老混凝土之间以及混凝土表面和大气之间的温差不要太大。温度控制的方法和制度要根据气温(季节)、混凝土内部温度、构件尺寸、约束情况、混凝土配合比等具体条件来确定。
(六)耐久性混凝土的拆模
(1)混凝土拆模时的强度应符合设计要求,还应考虑拆模时的混凝土温度不能过高,以免混凝土接触空气时降温过快而开裂,更不能在此时浇注凉水养护。混凝土内部开始降温以前以及混凝土内部温度最高时不得拆模。一般情况下,结构或构件芯部混凝土与表层混凝土之间的温差、表层混凝土与环境之间的温差大于20℃(截面较为复杂时,温差大于15℃)时不宜拆模。大风或气温急剧变化时不宜拆模。在寒冷季节,若环境温度低于0℃时不宜拆模。在炎热和大风干燥季节,应采取逐段拆模、边拆边盖的拆模工艺。
(2)拆模按立模顺序逆向进行,不得损伤混凝土,并减少模板破损。当模板与混凝土脱离后,方可拆卸、吊运模板。拆模后的混凝土结构应在混凝土达到100%的设计强度后,方可承受全部设计荷载。
(七)高温季节混凝土的施工
在高温下拌和、浇筑和养护会损害混凝土的质量和耐热性,过热会使坍落度损失过快,拌和物用水量增大。因此,炎热天气施工对混凝土的最高温度和浇筑作业要有限制。降低混凝土拌和物温度的主要措施有:
(1)采取对集料遮阴或围盖和喷水冷却,对其他组成成分遮荫或围盖。
(2)对输送泵搭棚遮阴,对混凝土输送泵管道包裹保温隔热棉被套、对拌和水冷却。
(3)对与混凝土接触的模板、钢筋及其他表面在混凝土浇筑前覆盖湿麻布和喷雾状水冷却至30℃以下,使混凝土的入模温度不超过30℃避开高温时段。
(4)充分利用夜间进行混凝土灌注。