淺析真空吸水工藝在混凝土施工中的應(yīng)用
摘要:文章介紹了真空吸水工藝在混凝土構(gòu)件施工中的應(yīng)用方法,漢沽鑫源花苑工程樓面使用該工藝后,使面層龜裂現(xiàn)象得到較好的控制,并且降低了初始水灰比,提高了混凝土密實(shí)度,加快了施工速度,取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞:真空吸水工藝;混凝土施工;配套機(jī)具
混凝土真空吸水工藝是提高工程質(zhì)量、加快施工進(jìn)度的一種先進(jìn)工藝,它是在澆灌、振搗、抹平后的混凝土表面鋪上吸墊,啟動(dòng)真空設(shè)備,從混凝土中吸出游離水,以降低混凝土水灰比的一種方法?,F(xiàn)在已經(jīng)廣泛用于道路及大面積工業(yè)廠房地坪、機(jī)場(chǎng)、港口、大壩等工程。
現(xiàn)階段高層混凝土泵送在民建中普遍使用,泵送混凝土塌落度大、水泥漿多,施工中經(jīng)常出現(xiàn)裂紋,業(yè)主對(duì)民用建筑工期要求很緊,質(zhì)量要求高,為適應(yīng)業(yè)主要求我公司在漢沽鑫源花苑工程中采用真空吸水工藝,取得了很好效果。
一、真空吸水工藝成型原理
真空吸水吸水工藝,就是用流動(dòng)性比較大的混凝土,澆筑入模,然后用真空吸水設(shè)備,借助于大氣壓力與真空腔壓力差的作用,排出混凝土拌合物中多余的水分和氣體。
在進(jìn)行真空處理時(shí),在混凝土表面的真空腔便形成真空,真空的程度用真空表示,以pa為單位。隨著真空處理時(shí)間的延續(xù),混凝土中的部分多余水分和空氣被排出,固相顆粒相互靠近,水分繼續(xù)被擠壓濾出,水泥漿濃縮,水灰比降低,混凝土密實(shí)不斷提高。真空吸水處理后的混凝土,剩余水灰比不低于0.3,不會(huì)影響水泥的正常水化作用。
吸水密實(shí)工程分三個(gè)階段,第一階段,混凝土脫水量大,可達(dá)總脫水量的60%~70%,這個(gè)過程持續(xù)時(shí)間短,體積壓縮達(dá)總壓縮量的95%,混凝土的密實(shí)度顯著增加。第二段,為擠壓吸慮階段,固相顆粒由接觸進(jìn)一步緊密排列。由于大部分游離水已脫出,水泥漿濃縮,混凝土的可壓縮性顯著降低,液相的連續(xù)性不斷被破壞,以致固相承受的外荷載增大,水所承受的外荷載減少,因此脫水速度逐步減慢。第三階段為滲漏階段,脫水速度顯著減慢,此時(shí)混凝土不再壓縮,脫水密實(shí)過程基本停止。與此同時(shí),可能發(fā)生地外部空氣向混凝土內(nèi)部滲透,增加推動(dòng)水分遷移的壓力,繼續(xù)脫出一部分水,并形成空隙與貫穿毛細(xì)孔,降低了混凝土的密實(shí)度,特別是降低混凝土抗?jié)B性。
二、工藝制作參數(shù)的選用
采用合理的工藝參數(shù)是保證真空吸水混凝土質(zhì)量,提高施工效率的關(guān)鍵。真空吸水工藝主要包括真空度、真空處理延續(xù)時(shí)間和真空處理時(shí)間的振動(dòng)制度等三個(gè)參數(shù)。
1.真空度:真空度表示真空吸墊中氣壓數(shù)值的大小,通常以負(fù)壓數(shù)值來表示,用真空壓力表測(cè)量,單位為pa.真空度愈高,脫水愈大,真空延續(xù)時(shí)間久愈短,混凝土愈密實(shí),在實(shí)際施工中真空度一般為66.5~79.8kpa。若真空度低于53.6kpa,總脫水量較少,真空時(shí)間延長,效率相應(yīng)降低。
2.b真空處理延續(xù)時(shí)間:真空處理延續(xù)時(shí)間域真空度、混凝土狗屁空的厚度、水泥用量及品種、混凝土塌落度和溫度等因素有關(guān),又直接影響施工效率和能耗,因而真空處理的重要參數(shù)。當(dāng)真空度和混凝土的配合比一定時(shí),構(gòu)件厚度愈大,真空延續(xù)時(shí)間愈長。在66.5kpa真空度下,水灰比為0.6~0.65的混凝土。[Page]
此外,水泥用量愈多混凝土塌落度愈大,真空處理時(shí)間愈長。如采用保水性較大的火山灰水泥,需用真空時(shí)間和真空處理時(shí)間應(yīng)適當(dāng)提高和延長。
3.真空處理時(shí)的震動(dòng)制度:用插入式振搗棒對(duì)梁混凝土進(jìn)行振搗,用平板振搗器對(duì)板混凝土進(jìn)行振搗。振搗后對(duì)混凝土進(jìn)行真空處理。
三、真空吸水設(shè)備和配套機(jī)具
混凝土真空吸水處理設(shè)備主要有專用真空泵、吸墊和配套機(jī)具。
1.混凝土真空吸水裝置。選用hzx60型混凝土真空吸水裝置,主要結(jié)構(gòu)包括主機(jī)和附件梁部分,主機(jī)由真空泵,電動(dòng)機(jī)以及帶有真空室和集水室的水箱組成。主機(jī)安裝在可移動(dòng)小車上。附件吸墊用軟管與真空相連。為了加快生產(chǎn)進(jìn)度,還可用兩組或多組吸墊并聯(lián)同時(shí)工作。
真空泵使用注意事項(xiàng):(1)在真空泵啟動(dòng)前,應(yīng)將真空室和集水箱中注滿清水,檢查軟管、吸墊及接頭有無損傷,吸水通道是否通暢,鋪設(shè)的蓋墊應(yīng)伸出混凝土四周10cm;(2)啟動(dòng)時(shí),應(yīng)先檢查動(dòng)力箭頭向是否正確,確保吸墊緊附在混凝土表面,真空吸水時(shí)間一般為每厘米1min左右,如出現(xiàn)“氣蝕”現(xiàn)象,應(yīng)停止吸水,另行處理以免影響機(jī)械性能及混凝土質(zhì)量;(3)操作結(jié)束后要用清水洗水箱及吸墊,并堅(jiān)持吸水孔是否堵塞,嚴(yán)禁用機(jī)械直接抽水。
2.選用s158號(hào)尼龍布作吸水過濾布,v82高強(qiáng)改性聚氯乙烯蓋墊兩大部分組成。蓋墊是由透明的,單面帶有半球凸頭的氣墊薄膜制成。使用時(shí)光面朝上,既為密封層,帶有凸頭的面,通過濾布?jí)河诨炷帘砻妫诡^之間的空隙形成真空腔,過濾布業(yè)可緊貼在凸頭面直接縫合在真空吸墊上。在光面的中心安裝有吸水管,連接真空泵,在真空墊的四周邊粘有橡膠薄膜封邊,真空處理過程中,始終貼于混凝土表面起封閉作業(yè)。保證蓋墊具有良好的封閉性能。尼龍布能夠阻擋吸水過程中水泥顆粒通過。蓋墊中心設(shè)有彎頭與真空泵用軟管連接。
3.設(shè)備操作要點(diǎn)。第一步:真空室和集水室中都灌滿清潔水,蓋上蓋板扣緊;檢查軟管、蓋墊及接頭有無損傷,尼龍布、吸水通道不堵塞;在已平整的混凝土表面上鋪設(shè)尼龍布,然后將蓋墊覆蓋在尼龍布上,并向兩邊攤平,蓋墊四周應(yīng)伸出10cm;接上軟管及電源。第二步:開動(dòng)電動(dòng)機(jī)并檢查轉(zhuǎn)向,電機(jī)風(fēng)扇罩殼上的箭頭指示正確的轉(zhuǎn)向;確保吸墊緊密貼合在混凝土表面上,安裝在真空室上的真空表讀數(shù)為53.2~90.4kpa之間;真空吸水處理時(shí)間域混凝土厚度等有關(guān)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)一般式每厘米厚度1min左右,15cm厚度約為20min;達(dá)到預(yù)定時(shí)間后,掀起蓋墊兩個(gè)短邊,露出尼龍布2cm,繼續(xù)抽真空保持一個(gè)短時(shí)間,以除去殘留水分。
4.配套機(jī)具及操作要點(diǎn)。(1)混凝土振動(dòng)梁(振刮尺),真空吸水的混凝土塌落度大,便于振動(dòng),先采用插入式振搗器將梁振搗好,再用平板式振搗器將板振動(dòng)好,然后采用振搗梁振平即可,考慮混凝土真空吸水處理過程中的體積壓縮,鋪料時(shí)應(yīng)稍厚一些,以保證真空吸水后達(dá)到混凝土構(gòu)件達(dá)到設(shè)計(jì)要求。但也不能過多,以免振動(dòng)梁刮平時(shí),表面浮漿流淌,造成浪費(fèi)和影響質(zhì)量;(2)混凝土表面抹光機(jī):經(jīng)過真空吸水處理后的混凝土表面密實(shí)、干硬,抗壓立即進(jìn)行抹光處理,必須采用機(jī)械抹光,采用mg80-1型手扶抹光機(jī),使混凝土表面抹平,提漿、壓實(shí)能大大提高混凝土表面的密實(shí)性和抗磨損性能,然后用葉片式抹光機(jī)抹平,達(dá)到表面光潔、整平、美觀。[Page]
四、結(jié)語
通過真空吸水技術(shù)在工程中的應(yīng)用,發(fā)現(xiàn)此項(xiàng)技術(shù)有以下特點(diǎn):
1.加快施工速度。真空吸水的混凝土采用塌落度大的流動(dòng)性混凝土拌合物,其澆筑、攤鋪和振動(dòng)時(shí)間較短便于操作。真空吸水后可立即進(jìn)行抹光,縮短靜停時(shí)間,減少季節(jié)與氣候條件的影響,可縮短工期。
2.提高樓板構(gòu)件質(zhì)量。采用真空吸水工藝的樓板,混凝土密實(shí)、強(qiáng)度高,材質(zhì)均勻,外形美觀,保證質(zhì)量。加上極限抹平、壓實(shí)、提漿使混凝土表面的耐磨、抗?jié)B、抗裂等耐久性能均有較大提高。
3.改善勞動(dòng)條件。采用機(jī)械抹平壓實(shí)抹光,代替手工操作,減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了效率。由于采用流動(dòng)性混凝土,避免了長時(shí)間的強(qiáng)力振動(dòng),降低噪聲,改善了工作環(huán)境與操作條件。
4.節(jié)約原材料,降低工程成本。采用真空吸水工藝與普通生產(chǎn)工藝相比,雖然增加了真空吸水設(shè)備費(fèi)用,但減少了模板租賃費(fèi);每立方混凝土節(jié)約水泥30kg;施工速度快,可大大降低生產(chǎn)成本。
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作者簡(jiǎn)介:王金偉(1977-),男,中冶京唐(天津)有限公司中級(jí)工程師,研究方向:建筑技術(shù);趙莉(1978-),女,中冶京唐(天津)有限公司中級(jí)工程師,研究方向:工程經(jīng)濟(jì);趙國祥(1973-),男,中冶京唐(天津)有限公司助理工程師,研究方向:建筑技術(shù)。
作者: 王金偉
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