摘要:本人从水利水电工程检测中,以水泥安定性问题入手,讨论安定性与混凝土强度之间的关系,归类其中的不良影响,并且,从以下几个方面探析了影响水泥安定性的因素,以及相应的检测手段,并在已有的管理基础上提出新的水工建筑管理模式。 关键词:水工建筑施工,水泥安定性影响因素,混泥土强度检测,管理创新
中图分类号:tu528.45文献标识码:a 文章编号:
在已有的国家建筑行业规范及标准中,已经对水泥的相关特性做了严格的界定,对于安定性能不达标的水泥视作废品,并且严格禁止在施工场所使用。但是,随着我国水工建筑的井喷式发展,为了满足国家经济建设的需求,需要加快水利水电工程施工的进度,由于工期紧迫,加之施工现场的技术人员整体素质技能偏低,导致一些建筑工地存在不重视水泥安定性的情况。相关的管理人员没有重视到水泥性能指标检测的重要性,水泥由生产地直接进入工地以后,部分施工单位没有成立专门的检测小组对水泥进行相应的抽样检测,水泥直接进入施工环节,将没有检验的水泥直接应用到水工建筑结构中,此类现象在国内的水工建筑施工中屡见不鲜。为了保证水工建筑水泥安定性达标,必须先建立一套相关的检测程序,并且建立一整套测量标准,保证责任到人,测量技术人员及工地管理人员必须重视水泥检测过程,充分意识到水泥安定性不达标对于水工建筑物结构强度的不利影响,在具体的操作过程中,要进行严格
监控,确保每一个检测过程达标,对于已经使用不合格水泥的建筑构件,必须进行相关的结构强度测定,利用回弹法检测混凝土的强度是否达标,对于检测的数据,应该进行严格的评估,通过可行性分析以后,再制定相应的维修措施。 1 水泥安定性不合格原因分析 1.1水泥安定性简述
一般情况下,水泥在凝结过程中,其体积并不会发生明显的变化,很多类型的水泥由于水分的流失,会一定程度上萎缩,除去膨胀性水泥以外。但是,不论水泥的体积是膨胀还是收缩,其过程均发生在水泥初凝和终凝时间内。如果在水泥拌和中,由于拌合不均匀,或者水泥安定性不足,在部分水泥硬化结束以后,内部少数水泥的还会发生化学反应,由于内部发生化学反应,由于反应放热,导致水泥构筑物内部应力过大,巨大的内部应力会对水泥外部产生巨大的压应力,最终导致水泥外部抹面开裂,此种现象就属于典型的由于水泥安定性不良导致的水泥后期影响结构的问题。 1.2 引发水泥安定性不良的主要原因
在不考虑外部因素影响的条件下,导致水泥出现安定性不良的因素主要由水泥熟料中游离的氧化钙、氧化镁以及过量石膏造成,其中这些影响因素中,对于水泥损害最大的是过量的游离氧化钙,由于游离的氧化钙的水化速度明显低于一般的水泥熟料,就会发生水泥整体凝结硬化已经大体结束时,游离氧化钙还没有完全水化完毕,而且,在氧化过程总中,还会与水发生反应生成氢氧化钙,由
于生成氢氧化钙,加之水化过程中放热,导致混凝土体积扩大一倍,产生的巨大内部压应力,对于水泥构件的整体稳定性十分不利。过量的有力氧化镁,相比氧化钙来讲,其水化速度和膨胀情况更加明显,其影响更加致命,对于过量的石膏来讲,由于石膏同水与硅酸三钙反应产生大量的钙矾石,其体积同样也会相比于一般情况有明显增加,各个因素的整体作用,会对水泥构件产生极其不利的影响。 1.3 测量水泥安定性的一般方式
在进行测量时,必须依照国家对于建筑行业的相关标准及规定,目前比较权威的方法为煮沸法,将煮沸法进行细分,又可以分为雷氏法和试饼法两类,如果利用两种方法所测得结果不一致时,应该以雷氏法所测结果为准。通过煮沸,水泥熟料中的氧化钙会加快水化速度,因此,此种方法的局限性在于,仅能查出由于过量游离氧化钙引发的水泥安定性问题,而另外两种引发安定性不良的物质,需要在比较严苛的反应环境条件下才能加速其反应,而且观测周期较游离氧化钙来讲相对较长。 2 水泥安定性不达标造成的不良后果
在水工建筑中,如果大批量的使用了安定性不达标的水泥,严重的后果就是,在水泥硬化阶段结束以后,由于内部应力过大,导致水泥构件发生开裂,最终影响到整个混凝土构件。但是,研究表明,安定性不合格的水泥,如果其膨胀在一定范围内波动,则不会影响到整体水泥构件的稳定性。通过雷氏夹法进行试验表明,如果其膨胀能在不高于15mm内波动时,相应的水泥构件就不会受到质量型
的破坏,但是如果是回转窑中烧制的水泥,这个参数应该降至10mm左右。
3 水泥安定性不良对水工混凝土施工的干扰
目前国内使用较为广泛,测量技术纯熟的一种方法是“游离氧化钙对于混凝土质量的影响”此种方式适合于游离氧化钙对于混凝土强度是否产生破坏。其具体检测过程可以大体分为现场操作、试件内芯检测、样本煮沸检测。
3.1 现场操作:一般不适用仪器,直接观察混凝土外观,有无结构裂缝,在混泥土表面是否有疏松迹象,后者某些严重破坏的前兆,通过影响作用面,初步确定游离氧化钙对于混凝土构件的作用区域。
3.2 根据第一种方法确定出游离氧化钙作用范围以后,利用冲击钻取下大小再90mm左右的混凝土芯样,为了保证钻取的芯样具有说服力,一般选取两到三个芯样为宜。
3.3 利用上述步骤钻取的芯样上面,再选取没有明显缺陷的芯样钻取厚度约为9mm左右的试件,一样的方式,再钻取多个相同的试件,作为实验样本,样本的制作要符合国标中相关的规定和要求。 3.4 利用煮沸法进行芯样检测,具体的操作步骤可以分为,将上述步骤制作的厚度大约为9mm左右的试件,分为十组,分批次放入煮沸设备内,进行煮沸,于此同时,煮沸操作的相关操作流程必须符合国标中的相关规定,经过煮沸操作以后的试件,要再次观察期外部结构,观察有无明显的缺陷情况,以此来判断其中所含的游离
氧化钙是否超标。对于芯样试件的检测而言,利用在同一作用范围内的试件钻取两个,选取其中的一个试件,将其放入煮沸设备内进行煮沸,同样,煮沸的过程及其相应操作流程应该严格符合操作规程,煮沸以后,同样观察煮沸试件的外部结构是否有明显的破坏情况。在进行完相关的煮沸操作以后,接下来应该进行抗压测试,在进行抗压测试前,应该根据具体的试验要求,将制成的水泥试块,静置三天左右,与同一作用范围内未经过煮沸操作的试块进行抗压强度测试对比,利用公式计算出各个试块的强度变化情况,并且计算出全部试件的抗压平均值,从而确定整个混凝土试块的安定性。 3.5 根据上述有关实验,综合有关测试参数,得出有关实验结果,如果出现以下情况时,可以断定安定性不良对混凝土强度造成影响。具体为:在进行煮沸测试以后,如果参与煮沸实验的试块有大于等于三个的试件其外部出现明显裂缝或者混凝土试块表面出现明显疏松现象,利用回弹仪检测回弹系数低于设计标准时,认定为水泥安定性影响到混凝土的整体工作性能;如果在经过煮沸以后,放置三天左右,混凝土试块的强度回缩率超过20%,也可以认为其强度不合格;或者经过煮沸实验有小于两个的试块外观发生显著变形,疏松情况明显,与此同时,另外与其相对应的试块的强度回缩超过20%,也认为其混凝土稳定性不达标。 4 通过上述分析得出的相关结论
通过上述有关影响因素探讨,检测方式,安定性不合格判定指标,可以很好的反应水工建筑工地水泥的安定性对于建筑结构的影响。
但是,不管检测方式如何成熟,检测都属于后续弥补行为,如果检测结果出现重大出入,必须对水工建筑结构进行返工,因此这一系列措施均为被动行为。为了从根源上杜绝水泥安定性不良对于建筑结构的影响,将问题扼杀在摇篮中,在水工建筑工地中,应该着力加强水泥原材料的掌控,完善原材料的检验、校核过程,尤其是对于水泥的检测,因为水泥的使用在水工建筑中占据极大地比例,如果水泥发生问题,将严重影响到整个建筑物的性能,只有经过严格检查并且通过以后,才能用于工程实际中,因此,管理在水工建筑中的重要性不言而喻。 参考文献
[1]水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法gb/t1346-2001[s].
[2]钻芯法检测混凝土强度技术规程cecs-03[s].
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