砼构镜面施工研究论文

时间:2021-08-31

关于砼构镜面施工研究论文

  摘要:结合*市*东路立交桥施工实践,对砼构件表面普遍存在的缺陷进行剖析,通过技术创新,突破了传统工艺,使砼构件外观达到镜面效果,具有一定的推广价值。

  关键词:砼构件工艺创新外观镜面效果

  一、概述

  在混凝土工程中,砼构件的外观一般存在着气泡、露砂、缺角细裂缝等缺陷,其抗风化、抗碳化程度低,不仅影响了砼的耐久性,而且突出表现在表面粗糙,外观工艺相对较差,影响了砼的美观。不少地方为了达到美化工程,提高砼外观质量,对砼结构的外露表面进行了二次处理,但易剥皮脱落,未使砼的生产工艺得到根本性提高。随着砼施工技术和工艺的不断创新,在同等条件下,砼表面不仅达到镜面效果,砼的强度也有了一定的提高。我处试验室经过30余次试验,并在*市*东路立交桥东标段工程中,通过技术创新,工艺改进,总结探索出改善砼外观质量的施工方法,投资20多万元,从方型立柱入手,经过六次试浇,终于取得了成功,使砼施工在传统工艺上有了新的突破,技术上有了新的改进,开创了砼表面镜面效果的先例。

  二、砼构件表面缺陷剖析及对策

  2.1砼构件表面缺陷成因分析

  根据施工经验总结,砼构件外观质量存在的缺陷,其主要成因是受砼的原材料,配合比的选择,外加剂与脱模剂的配伍,以及选用的模板和施工工艺等因素的制约。因此,只有通过优选砼原材料及外加剂来改善砼性能、通过优选模板来解决表面的平整度、通过改进脱模剂使砼表面具有光洁度等一系列方案,才能实现砼表面的镜面效果。

  2.2砼原材料及外加剂对成品构件的影响及其对策

  (1)水泥。实验表明,如果用高标号水泥配制低标号砼,则会使水泥用量过少,W/C增大,使用过程中砼表面因起砂而失去镜面效果的意义,如果用低标号水泥配制高标号砼,则会使水泥用量加大,砼收缩变形增大,直接导致砼表面微裂缝的产生,更谈不上砼镜面效果的问题,因此,合理选用与砼环境和砼强度等级相适应的水泥品种及标号十分重要;目前市场上的水泥品种较多,但由于水泥的种类不同,其性能差异较大,由于水泥的生产厂家不同,同一标号同一规格的水泥富余强度也相差很大。我处在镜面效果研究时,经比较分析,认为*市地产32.5级水泥性能可靠、指标稳定,确认选用。为砼镜面效果创造了第一基础条件。

  (2)骨料。根据有关资料和施工实践,我们对砼骨料选用问题作了探讨。①粗骨料最大粒径。从经济角度出发,粗骨料最大粒径大,砼混合料坍落度相同时,单位用水量可降低,从而可节省水泥用量,但随粗骨料最大粒径增大,强度呈下降趋势;实验证明,碎石最大粒径从20毫米升到40毫米时,立方体强度下降14%~17%,而较接近砼在结构中的实际受力状态的棱柱体强度提高约46%~51%。粗骨料最大粒径增大造成砼强度下降的原因在于粗骨料增大,使界面过渡层结构弱化,砼中原始微裂缝特别是界面缝相对也较宽较长。这种弱化同时也会降低砼耐久性,所以国内外许多学者建议,配制高性能砼(HPC)最大粒径不宜超过20毫米,中等强度最大粒径不宜超过40毫米。②改善级配集料。骨料级配合理,能满足混凝土最大密实度的要求;在抗渗混凝土中可以加入一定数量粒径小于0.15毫米的细粉料,不仅可以使混凝土更加密实,而且可以堵塞混凝土表面的毛细孔,但掺量不宜过多,一般其重量宜占骨料总重量的6%~8%。为此,我们确定:砂选用级配在二区内;碎石选用5—31.5的连续级配的石子,为砼镜面效果创造了第二基础条件。

  (3)配合比中外加剂的确定。

  控制用水量。在水泥用量不变的情况下,W/C增大即用水量增加,砼成型后表面气泡孔增多,会直接导致砼表面粗糙。因此,在保证砼强度的前提下,尽量减少单位用水量,就必须解决砼和易性、流动性问题,而解决这二个问题的途径是:选用高效减水剂控制用水量、加大砂率,以增加砼坍落度。

  解决砼和易性的理论基础是:加大砂率,就必须调整水泥用量;要保证水灰比不变,就应加入减水剂。

  解决砼流动性的理论基础是:加大用水量或加入减水剂,以增加砼坍落度。而加大用水量,要保证水灰比不变,就必须调整水泥用量,但不经济;加入减水剂,一样保证水灰比不变。

  通过以上分析,必须加入适量减水剂,而目前市场上减水剂的品种很多,我处经多次试验、比较和分析,确定选用:以萘磺酸亚甲基高级缩合物和特种保塑剂为主体的复合添加剂;①对于要求坍落度较小(40~70mm)的砼施工,配合比中掺JM-VI型减水剂;②对于要求坍落度较大(160~200mm)的砼施工,配合比中掺JM-II型减水剂;从而解决了缓凝、保坍、增强等一系列问题,为砼镜面效果创造了第三基础条件。

  2.3模板对成品构件的影响及其选用

  用普通钢模成型的砼构件,在拆模后,砼表面的接缝和油污明显,平整度和光洁度差,也直接影响砼构件的外观和耐久性。因此,砼表面要达到镜面效果,模板的选用十分重要。实践证明不宜选用普通钢模,宜采用竹胶板或自制钢结构定型大模板;但钢模相对笨重,投资大,表面磨光度要求高,而竹胶板质地较轻,表面自然光洁,只要按砼构件的断面下料拼装即可,无需复杂性制作,投资相对较低。经比较分析,我们选用了以竹胶板为主,定型模板为辅的施工方案,为砼镜面效果创造了第四基础条件。

  2.4脱模剂对成品构件的影响及其研制

  常用脱模剂,目前市场上的品种很多,它在构件砼形成中,易出现剥皮、脱落、露砂、锈斑等不良现象,直接影响了砼构件的外观和耐久性,为此,要使砼达到镜面效果,我们需要这样一种脱模剂:①具有最基本的脱模功能,②在砼构件成型后,表面必须高密度光洁,其平整度可与镜面玻璃相比,③砼构件成型后,在砼表面形成钢化型保护层,其硬度超过砼内在强度。围绕这一课题,我处经试验室多次实验,创造性地研制成以凡士林为主要原料的自制液体腊型脱模剂,集脱模、光洁、护面等一体,为砼表面达到镜面效果起到了决定性作用。我们称之为护面脱模剂。