清水混凝土的研究與應(yīng)用

[摘 要]介紹了配制清水混凝土的技術(shù)措施及實(shí)配清水混凝土的性能。

[關(guān)鍵詞] 清水混凝土；配合比；脫模劑

1 前言

     混凝土材料是一種固—液—?dú)馊鄰?fù)合體系。在施工過程中，由于受原材料、配合比、施工工藝、脫模劑、模板類型、氣溫條件等因素的影響，混凝土表面很容易出現(xiàn)蜂窩、麻面、大氣泡等，這些缺陷的產(chǎn)生，不僅影響到混凝土的表觀效果，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響到混凝土的內(nèi)在質(zhì)量及耐久性能。針對(duì)這種情況，國內(nèi)的部分專家、學(xué)者已做了一些研究工作，如研制消泡脫模劑，在混凝土中加入一定量的粉體材料，改善混凝土的和易性，改進(jìn)施工技術(shù)等。但總的來說，研究工作還不夠深入。

      目前國家對(duì)清水混凝土的定義及驗(yàn)收規(guī)范缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)土建工程在這方面值得借鑒的經(jīng)驗(yàn)也少，因此給混凝土的施工和驗(yàn)收增加了難度。筆者根據(jù)某工程提出對(duì)清水混凝土的具體要求（即整體結(jié)構(gòu)外觀顏色均勻一致，構(gòu)件表面光滑無蜂窩、麻面、裂縫等缺陷，小氣泡盡可能減少，避免直觀可見的大氣泡出現(xiàn)），結(jié)合在市政工程施工中的經(jīng)驗(yàn)，提出如下技術(shù)措施。

2 技術(shù)措施

（1）優(yōu)選摻合料的品種，在混凝土中盡量提高摻合料的用量。優(yōu)質(zhì)粉煤灰與水泥水化產(chǎn)物發(fā)生的二次水化反應(yīng)，一方面改善了水泥石的孔結(jié)構(gòu)，使水泥石的總孔隙率降低，大孔數(shù)量減少，平均孔徑降低。另一方面硬化后的混凝土更加密實(shí)，降低了混凝土內(nèi)部及表面可視孔和缺陷的數(shù)量，有利于改善混凝土的表觀質(zhì)量。摻合料用量的提高可降低單位水泥用量，降低水泥的水化溫升值，避免溫度裂縫的產(chǎn)生。另外，粉煤灰的“形態(tài)效應(yīng)”和高效減水劑的協(xié)同作用，提高了拌合物的流動(dòng)性，混凝土在振搗過程中易于均勻充滿整個(gè)模板，表面也更加致密。

（2）采用非引氣型減水劑，減少混凝土拌合物中帶入的空氣量。減水劑中引氣成分的優(yōu)劣直接關(guān)系到硬化混凝土中氣泡的大小和分布情況，質(zhì)量較差的引氣劑容易在混凝土中形成宏觀可見的大氣泡。本工程結(jié)構(gòu)物無抗凍要求，因此選擇非引氣型的減水劑且減水劑中不含引氣組分。

（3）針對(duì)不同類型的模板，正確選擇適宜的脫模劑并匹配一定比例的消泡劑。有效的消泡劑不僅能使氣泡迅速破滅，而且在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)阻止氣泡的再生。非引氣型減水劑本身帶入混凝土中的氣量較少，加上消泡劑的作用，可使氣泡迅速脫離固體表面，減少滯留在混凝土表面蜂窩、麻面、氣泡等缺陷的出現(xiàn)，改善混凝土的外觀質(zhì)量。 “設(shè)計(jì)使用年限”的規(guī)定有其進(jìn)步性，但有些內(nèi)容可值得商榷。

2.1 不能適應(yīng)各類工業(yè)與民用建筑的需要

    《民用建筑設(shè)計(jì)通則》（JGJ37-87 ）中對(duì)建筑耐久年限的規(guī)定，以主體結(jié)構(gòu)確定的建筑耐久年限分下列四級(jí)：一級(jí)耐久年限100 a 以上，適用于重要的建筑和高層建筑；二級(jí)耐久性年限50～100 a，適用于一般性建筑；三級(jí)耐久年限25～50a，適用于次要的建筑；四級(jí)耐久年限15 a 年以下，適用于臨時(shí)性建筑。對(duì)于高層建筑而言，一個(gè)突出問題就是建筑的耐久年限是100 a ，而地基基礎(chǔ)和主體結(jié)構(gòu)是50 a 。究竟哪個(gè)更為合理?《民用建筑設(shè)計(jì)通則》中的規(guī)定將高層建筑統(tǒng)一規(guī)定為100 a 也是不盡合理的，而且這個(gè)規(guī)定是很宏觀的，一直以來并沒有從技術(shù)層面上得到實(shí)施和落實(shí)。

2.2 與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不能符合

      建筑結(jié)構(gòu)的合理使用年限應(yīng)該來自對(duì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，尤其是對(duì)我國實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。實(shí)踐表明，對(duì)于結(jié)構(gòu)不外露于大氣環(huán)境的民用建筑尤其是居住建筑結(jié)構(gòu)來說，在室內(nèi)正常環(huán)境下，混凝土結(jié)構(gòu)合理使用年限七八十年是可以做到的。實(shí)踐也表明，處于露天及侵蝕環(huán)境中的建筑結(jié)構(gòu)，其使用年限減少，露天而在嚴(yán)寒或寒冷環(huán)境條件下，有正常維護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)過七八十年使用尚屬良好的工業(yè)建筑物或構(gòu)筑物實(shí)例也不少。這就是說，非露天的房屋與露天的構(gòu)筑物，民用建筑與某些環(huán)境下的工業(yè)建筑，一般截面尺寸的構(gòu)件和小截面尺寸的構(gòu)件，按其建筑材料、結(jié)構(gòu)體系、防護(hù)措施有效程度和使用經(jīng)驗(yàn)等的不同，其合理使用年限應(yīng)有區(qū)別。

3 結(jié)論

      耐久性的研究與一般土木工程研究相比，有其自身的特點(diǎn)。通過對(duì)混凝土耐久性的分析，可以預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)物的剩余壽命，這對(duì)已有建筑物的維修改造，提供了理論基礎(chǔ)。世界發(fā)達(dá)國家經(jīng)過大規(guī)模的新建以后，重點(diǎn)轉(zhuǎn)向?qū)εf建筑的維修改造上；我國也有大量房屋要進(jìn)行加固、改建。但到目前為止還不能提出一個(gè)完整的、透徹的、系統(tǒng)的研究成果，許多因素還處于假設(shè)和定性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上。如何體系統(tǒng)分析、準(zhǔn)確評(píng)估混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，提出混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評(píng)估的可靠度方法，合理的進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)，尚需進(jìn)一步的研究和大量的工程實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)：

[1] GBJ10-89 ，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] GB50010-2002 ，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] 莫斯克文BM.混凝土和鋼筋混凝土的腐蝕及其防護(hù)方法[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1988.

[4] 李田，劉西拉.混凝土結(jié)構(gòu)耐久性分析與設(shè)計(jì)[M].北京：科學(xué)出版社，1999.

[5] 陳肇元.土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社.2003.

[6] GB50058-2001 ，建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[S].