道路桥梁施工过程中混凝土原材料的质量控制探析

发表时间:2021/7/21   来源:《工程管理前沿》2021年3月第9期   作者:张达
[导读] 随着我国经济水平的飞速提升,基础设施建设的速度
       张达
       北京市市政二建设工程有限责任公司,北京市 100000
       摘要:随着我国经济水平的飞速提升,基础设施建设的速度也在不断加快,推动了建筑行业的整体发展,路桥工程项目也逐渐增多。本文对道路桥梁工程施工所用的混凝土原材料的质量控制方法进行详细研究,希望能够对工程中混凝土原材料质量的优化提供有价值的参考。
       关键词:道路桥梁;混凝土原材料;质量控制
       引言
       随着我国经济不断发展,道路桥梁建设的要求也越来越高,道路桥梁工程建设中,影响最大的因素就是混凝土的质量。原材料、搅拌方法、存储环境以及运输条件等众多因素都影响着混凝土的质量。在这之中,影响混凝土质量最为关键的因素就是原材料的选择,因此在道路桥梁建设施工中更需要加强对混凝土原材料的质量控制,进而保证道路桥梁建设施工的质量,为我国经济不断向好发展奠定扎实基础。
       1工程概况
       全线共有主线桥1座,匝道桥8座。钻孔灌注桩1051棵,承台253座,墩柱393根、肋板式桥台及台帽8座,盖梁194片,预制小箱梁780片,钢箱梁6联,现浇连续箱梁26联,钢简支梁2联。
       2施工中对混凝土原材料质量控制的重要性
       相关数据显示,当前我国的混凝土成本较低,具有较强的抗压、抗折能力以及耐久性好等特点,被广泛应用于道路桥梁的建设中。随着我国城市化进程的发展,需要建设更多质量优良的道路桥梁,这就需要对混凝土原材料质量进行有效控制。混凝土的原材料质量决定了混凝土质量的好坏,若质量不合格将对整个道路桥梁的建设带来一定影响,威胁企业声誉,不利于施工企业获取市场竞争力,使得施工企业面临更大的威胁。
       3影响混凝土原材料质量的因素
       3.1水泥对混凝土质量的影响分析
       根据水泥的不同用途种类,可分较多品牌类型。不同品类的水泥对混凝土的质量会产生较大影响。水泥对混凝土的影响主要体现在碳化性能。不同的水泥品类,单位体积内的碳化物数量具有较大的差异,这是影响混凝土碳化速度的重要原因。在混凝土结构中,次氯酸根离子的扩散速度将与水泥的综合性质发生密切关联,最终决定着混凝土的结构性能。
       3.2骨料对混凝土质量的影响分析
       3.2.1细骨料对混凝土质量的影响分析
       混凝土中的细骨料会由于自身的细度模数对混凝土整体的粗细度指标产生一定程度的影响。高性能混凝土在原材料及配比保持不变的情况下,细骨料的细度模数会对混凝土的抗压强度产生一定程度的影响。细骨料细度模数的不同也会使混凝土的和易性发生较大的变化,在工程中容易使混凝土发生离析以及泌水等现象。在细骨料的级配过程中,如果无法对级配进行优化,可适当增加单方水泥的凝胶材料总量及相应的用水量,导致混凝土出现收缩现象,并使混凝土的渗透性增加。
       3.2.2粗骨料对混凝土质量的影响分析
       粗骨料的刚性骨架可有效提升混凝土的强度等级,但存在粗骨料的最大粒径临界点,超过临界点,混凝土的强度反而会下降。粗骨料可占混凝土总重量的45%左右。粗集料的碎片状碎石含有量,以及碎石具备的综合强度会对混凝土的力学性能、和易性以及使用耐久性等产生明显的影响。
       3.3原材料配比不当
       原材料配比不当,特别是水灰比的不合理是导致混凝土原材料质量问题的内部原因之一。通常情况下,混凝土的原材料配比需要经过严格的试验,配比不当容易造成道路桥梁路面的断裂。水泥的用量过大,也将加剧混凝土的收缩性,增大混凝土初期骨料表面的水膜厚度,降低强度,水泥用量过小则会导致混凝土强度不足,造成路面的断裂。因此,在对混凝土原材料进行配比时,要保证合理性和科学性,从源头上控制混凝土原材料的质量。
       3.4气温气候影响
       气温差异是影响混凝土原材料质量的外部因素之一,主要作用于混凝土的结构。一般施工人员都会在白天完成混凝土的浇筑,主要原因在于白天的温差较小、温度较高,能够有效减少温差对混凝土原材料质量的影响。而夜间环境温差较大,会造成混凝土内部形成温度应力,使路面出现收缩或翘曲现象,甚至使混凝土在使用过程中出现裂纹。北京地区地处中纬度欧亚大陆东侧,位于我国季风气候区,属暖温带半湿润~半干旱季风气候,受季风影响,形成春季干旱多风、夏季炎热多雨、秋季秋高气爽、冬季寒冷干燥四季分明的气候特点。根据北京市专业气象台气象科技服务中心提供的大兴站2018~2020年气象资料统计:大兴站年平均气温12.7℃;极端最高气温40.8℃,出现在2010年7月5日;极端最低气温-19.6℃,出现在2019年1月6日。年平均降水量534.3mm;年最大降水量720.8mm,年最小降雨量384.5mm;暴雨日最大降水量100.3mm,出现在2020年7月21日。年平均风速1.7m/s,主导风向为静风次多风向北风(N);最大风速13.4m/s,为东南偏南(SSE)。年平均雷电日数:29天;年最多雷电日数39天;年最少雷电日数24天。年最多积雪天数为32天,最大积雪深度22cm;年平均结冰天数为125天,最早结冰初日为10月23日,最晚结冰初日为11月14日。标准冻结深度:本项目所处的北京平原地区标准冻结深度为0.80m。


       3.5制作工艺影响
       制作工艺对混凝土原材料质量也有一定的影响,在对混凝土进行搅拌时要严格控制时间,搅拌时间过长或过短都可能导致混凝土原材料质量问题的出现,使粗骨料和细骨料分布不均,混凝土在成形过程中的抗压强度不足,严重者还会在道路桥梁施工过程中出现混凝土裂缝。
       4施工中对混凝土原材料质量控制的措施
       4.1推行施工现场标准化管理
       严格按照技术规范施工,按操作规程作业;随时保持现场整洁,机械停放有序,原材料堆码整齐,各标志、标牌齐全规范;施工便道经常洒水,防止尘土飞扬;严格执行工完场清制度,废料与垃圾及不再需要的临时设施及时清运,保持施工现场整洁。
       4.2确保原材料的质量
       (1)水泥质量控制。由于熟料类型不同,水泥种类也各不相同,因此在道路桥梁施工过程中,需要根据实际情况合理选择水泥的型号和种类,在进行施工前,还需要对水泥的质量和生产日期进行严格检验,在确保无误后方可投入施工中使用。由于不同施工情况选择的水泥型号不同,为避免在施工中将其混用,在存放时要分门别类,避免将其堆放在一起。(2)水质量控制。在道路桥梁施工中,对于水的利用主要有以下两个方面:①利用水对混凝土中存在的杂质进行清洗;②在混凝土的制作过程中需要加入一定量的水。由此可见水的质量好坏对混凝土质量有着直接的影响。因此,在使用水之前应对其进行严格的检验,看其中是否含有有机物和杂质,一旦发现不符合使用标准应立即停止使用。(3)对集料的质量控制。所谓集料就是混凝土中所含有的石子和砂子,集料也分为细骨料和粗骨料,砂子属于细骨料,对细骨料质量控制的主要措施是检查其质地情况,以及所含泥和有害物质含量等,特别是泥和有害物质能够影响混凝土的强度,因此,要对其加以控制。一般情况下砂子都会进行过筛处理,如果过筛量达不到相关的标准,会导致混凝土的表面出现浮浆和微小的裂缝问题。混凝土中含有的石子主要是指其中的卵石和碎石,由于这些石子的直径比砂子的直径大得多,因此被称为粗骨料,由于道路桥梁建设中一般都是选用质地较硬、耐久性好且符合相关规定和标准的粗骨料,在施工前还需要对母岩进行岩性分析,确保其能达到施工所需要的强度。将其按照相关配比进行混合制作混凝土时,就需要对直径大于4厘米的粗骨料进行处理。
       4.3对化学外加剂质量控制
       在混凝土制作过程中,严格控制化学外加剂的质量,可以起到缓凝、减水、泵送、防水、防冻、膨胀、喷射等作用。在添加化学外加剂之前需要对其生产厂家的生产许可证、出厂合格证以及质保书等进行检查,确保发生问题时能够及时得到解决。同时,还需要通过实际的操作对其抗压强度比以及减水率等进行检验,看是否符合相关的要求。在道路桥梁施工中,要根据相关的施工要求选择合适的化学外加剂。在施工前,相关人员要进行配比试验,进而掌握化学外加剂的使用量,确定最为合理的配比方案。对于外加剂的存放也要严格管控,不同品种的外加剂最好分开存放,做好防雨防潮措施,并做好标注,以免在施工时出现混用现象,导致混凝土的性能变差,影响施工质量。
       4.4科学调整混凝土板体的拌和地点和养护方式
       道路混凝土板体的施工较为关键,施工建设团队须关注施工地点的选择,通过优化混凝土道路施工工地,减少运输成本。混凝土板体的具体施工必须严格按照前期编制的施工方案进行,包括混凝土板体的厚度、水泥材料的标号等均须符合施工方案的标准和要求,确保混凝土板体的质量可满足相关的建设需求,符合施工的具体规范。在混凝土板体施工结束后,需要对板体进行专业的养护工作。施工人员应对混凝土板体进行定期养护,维持混凝土板体的质量和性能。混凝土板体的质量可符合施工的规定,可将其应用到实际的市政混凝土道路工程施工中。在混凝土板体的保存过程中,需要注意客观的环境条件,板体的养护环境必须保持干燥,建设团队应充分避免板体淋雨,保证板体本身的质量。
       4.5制定有针对性的性能检测方式
       在对混凝土材料性能进行检测时要有效规避其影响因素,确保混凝土材料的质量达到施工工程中所使用的标准。在对混凝土材料性能进行检测工作之前,要制订一套有针对性的性能检测方案,比如,针对混凝土中的水泥硬度、黄沙含量以及石子的体积大小,分别制定相应的标准,让监管人员严格按照相关标准分别对混凝土的原材料进行检测。除此之外,相关的检测技术人员还要对混凝土整体的配方及用量进行严格的把控,以确保混凝土在施工使用过程中的质量。针对不同地区的施工场地,所运用的混凝土在材料配方以及用量上都是有差别的,因此企业在施工之前,就要派专业检测人员对施工场地的土质、环境等进行检测,确定混凝土所用的含量以及原材料组成的比例。在实际检测混凝土原材料性能的检测工作中,检测人员要不断发挥创新能力,利用先进的技术设备检测技术,对混凝土原材料的性能进行快速而准确的检测,并且及时记录混凝土原材料性能相关的检测指标,为后期的检测工作提供有效的数字资源。
       结束语
       道路桥梁施工作为我国经济发展和社会进步的基础,其施工质量显得尤为重要。而混凝土作为施工的原材料之一,其质量对道路桥梁施工建设有直接影响。因此,为了保证道路桥梁施工的安全性、耐久性,就需要从源头上控制混凝土的原材料质量。通过对基层施工、水、水泥、集料以及化学外加剂等影响因素的控制,才能在一定程度上保证混凝土原材料的质量,进而有效保证道路桥梁施工的质量。此外,相关人员还需要加大对混凝土原材料质量控制的研究,进而从各个环节和各个方面,做好对混凝土原材料的质量控制。
       参考文献
       [1]李万勇.道路桥梁施工中高性能混凝土的应用探析[J].建材与装饰,2020(20):257+260.
       [2]杨琳琳.关于道路桥梁施工中的裂缝成因及预防对策[J].科技创新导报,2020,17(05):27-28.
       [3]郭亚琼.道路桥梁施工中混凝土原材料的质量控制研究[J].智能城市,2020,6(01):147-148.
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