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摘要:从混凝土抗渗性能检测试验现状来看,还没有正式统一的规范标准,很多试验完全依赖于施工现场制作的抗渗试件,以此来判断制作试件的混凝土抗渗性能是否达标。此种检测试验方法可靠性比较低,还需要做出相应的调整,争取利用更加完善的方法获取高精确度的检测结果。
关键词:市政工程;抗渗;混凝土;施工技术
1市政工程混凝土渗水主要原因
造成混凝土渗水的主要原因有以下几点。第一,将混凝土内部的游离水予以全部蒸发,已将水泥石中的材料予以分离并形成不同的毛细管;第二,混凝土施工质量较差,从而在使用过程中逐渐生成孔洞、蜂窝等;第三,混凝土拌合物不具备良好的保水性能,由于混凝土在浇筑作业以后经常会出现各类问题,如骨料下沉、水泥浆上浮等,并在水分蒸发以后形成连通的孔隙;第四,因地基下沉、温度等因素影响,混凝土会产生裂缝。
2混凝土抗渗性能检测试验流程
2.1定位取芯
选择具有代表性的抗渗混凝土结构部位,应用钻心机来选取一组6个直径150mm、高200mm的圆柱体芯样作为试件。其中,钻芯过程中要确保不会对工程结构稳定性和安全性产生影响,所选钻取位置必须要避开主筋、管线以及预埋件,且钻芯内不得含有钢筋。另外,整个钻取过程应严格按照专业规范操作,安排经验丰富的人员负责,排除人员因素带来的干扰。
2.2加工处理
获取到的6个芯样需要对其做进一步的处理,包括锯切和断面磨平,将其加工成高度以及直径均为150mm的圆柱试件。经过加工处理后的芯样必须要保证端面平整,对于存在裂缝以及其他重大缺陷的芯样不得用于继续做抗渗性试验。另外,芯样端面与轴线要最大程度上保持垂直,偏差应控制在1°以内。
2.3制作试件
制作混凝土抗渗性能检测试验的试件,即通过圆台体抗渗试模来将芯样和黏结材料制作成底面直径为185mm、顶面直径为175mm以及高度为150mm的圆台体芯样抗渗试件。为排除试件自身因素对抗渗性能检测结果的干扰,必须要做好整个制作过程的控制,确保每个细节执行的规范性与有效性,制作步骤主要包括以下几项:①将机油或者脱模剂均匀的涂抹在提前选好尺寸的圆台体抗渗试模内壁上,确保在试件脱模时不会出现与黏结材料过分黏结的情况,提高脱模效率。②向处理后的抗渗试模内放入芯样,调整两部分保持同心,确保芯样周围的黏结材料厚度均匀、密实,提高芯样与粘结材料结合部位的牢固度与密封性。③对抗渗试模和芯样之间存在的缝隙内灌满黏结材料,并且要将其捣实。其中,在向试模内倒入黏结材料前,需要对芯样上、下两个端面做好保护,预防黏结材料会与芯样端面结合,以免此种原因影响试件的检测结果。④静置。检查确认灌入的黏结材料完全硬化后便可准备进行试件脱模,且要注意脱模过程中不要将黏结材料层损坏。
2.4抗渗试验
对混凝土试件进行抗渗试验检测,并对所得结果进行分析和计算,得到混凝土抗渗性能的实验结果。
3混凝土抗渗性试验步骤
1)按混凝土拌和物室内拌和方法,混凝土试件的成型和养护方法进行试件的制作和养护,6个试件为一组。
2)试件拆模后,用钢丝刷刷去两端面的水泥浆膜,送入养护室养护。到达试验龄期时,取出试件,擦拭干净。待表面晾干后,进行试件密封。
3)启动抗渗仪,开通6个试位下的阀门,使水从6个孔中渗出,充满试位坑。关闭抗渗仪。将密封好的试件安装在抗渗仪上。
4)试验时,水压从0.1MPa开始,每隔8h增加0.1MPa水压,并随时注意观察试件端面情况。
当6个试件中有3个试件表面出现渗水时,或加至规定压力(设计抗渗等级)在8h内6个试件中表面渗水试件少于3h,即可停止试验,并记下此时的水压力。
5)在试验过程中,如发现水从试件周边渗出,应重新密封。
6)试验完成后,从试验机上拆下试件,再使用压力机将混凝土抗渗试块脱模。用刮刀等工具将试模壁上的附着物清理干净。
4试验密封中的问题分析
4.1石蜡加松香密封
用石蜡密封时,在试件侧面滚涂一层熔化的石蜡(内加少量松香)。然后用螺旋加压器将试件压入经过烘箱或电炉预热过的试模中(试模预热温度,以石蜡接触试模,即缓慢熔化,但不流淌为宜),使试件与试模底平齐。试模变冷后才可解除压力。
用石蜡(内加少量松香)密封时,首先要利用加热设备将石蜡融化,试件侧面滚涂时石蜡层厚度均匀性难以掌握,试模要在烘箱中预热,工艺复杂,制模时间长,若烘箱和加压器与抗渗试验机不在同一实验室,来回运输试块和试模的工作量和时间将大大增加。最关键的问题是,试件安装到抗渗试验机开始实验后,密封失败,然后停止试验,取下试模,再重新试件制作,如此反复操作将导致试验无法完成。并且试块拆除后,试模留有石蜡需要清理干净。
4.2水泥加黄油密封
用水泥加黄油密封时,其用量比为3∶1。试件表面晾干后,用三角刀将密封材料均匀地刮涂在试件侧面上,厚约1~2mm。套上试模压入,使试件与试模底齐平。用水泥加黄油密封时,该方法在实际操作中水泥与黄油掺和时搅拌时间长,涂抹时污染环境,试件制作完成后还要预留一定的凝固时间,在实验过程中遇到的问题同样是密封失败,然后重复拆模、装模导致试验无法进行。试块拆除后,试模留有水泥黄油需要清理。
4.3塑料缠绕膜法
塑料缠绕膜在市场上容易购买且价格低廉,制作试件密封层时方法简单容易操作,可以在试验现场由一个试验员完成操作,试件制作时间由原来的2h缩短为40min,拆模后不锈钢模具没有残留物,工作环境没有污染物。该方法密封成功率基本可以达到100%。具体操作方式为:将待试验的试件和塑料缠绕膜置于同一平台上,塑料缠绕膜略长于试件两端。将塑料缠绕膜紧贴在试件上缠绕,缠绕层数以成膜厚度0.6mm为宜。入模前在试件的顶部约1cm处及中部各套一个橡胶止水圈。在入模过程中应注意橡胶止水圈须随试件均匀没入试模中。
4.4快速入模、脱模
抗渗试件的制作需要借助压力试验机将混凝土试块压入不锈钢试模中。为提高工作效率,我们发明设计出一个让试件快速入模、脱模的工装与混凝土渗透仪配套使用。该工装结构简单,体积小,压力大,操作简单方便、安全。该工装由钢框架,上承框、下承框、20T立式千斤顶及安全护板组成。混凝土抗渗试块入模时,不锈钢试模法兰卡在上承框上。操作千斤顶,将试块缓慢压入试模中,使混凝土试块底面与法兰面齐平,停留约5min。将试块从工装中取出,安装到渗透仪上。在试验完成后,拆下抗渗试件,将不锈钢试模法兰卡在下支撑框上,操作千斤顶将混凝土试块压出。整个试验过程,省时、省力,环境无污染,拆模后的不锈钢试模干净,光滑,无残留物。
结束语
综上所述,市政工程与人们的日常生活是无法分离的,所以这也就要保证其质量,只有这样才能为人民提供更加安全、优质的服务。抗渗混凝土施工技术较为细致、复杂,涉及多方面因素与更多学科,因此在实际施工过程中,要根据施工现场的具体情况以及时间和气候等因素,才能更好地选择施工材料、施工设备和技术等,从根本上确保工程质量的整体安全性。
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