塑料模具在小型混凝土预制构件施工中的应用.pdf

2 0 1 1年 第3期 (总 第2 5 7 期) Nu mb e r 3i n 2 0l 1 ( T o t a l No 2 5 7) 混 凝 土 Co n c r e t e 混凝土制品 CoNCRETE PR 0DUCTS d o i ： 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 1 0 3 0 3 3 塑料模具在小型混凝土预制构件施工中的应用 叶超 ( 陕西铁路工程职业 技术学 院 道桥工程 系，陕西 渭南 7 1 4 0 0 0 ) 摘要 ： 为了确保小 型混凝土预制构件的外观和质量 ， 结合工程实例 ， 介绍一 次性冲压成型塑料模具 预制小 型混凝土构件的施工工艺 及质量控制要点。 提出了混凝土施工中对原材料、 混凝土搅拌、 浇筑、 运输、 养护、 构件脱模等环节应注意的具体事项， 为控制小型混凝士 预制构件的内在和外观施工质量提供参考。 关键词： 塑料模具 ；小型预制构件 ；施 工工艺 ；质量控制 中图分类号 ： T U 5 2 8 7 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 1 ) 0 3 0 1 0 2 0 3 P l a s t i c mol d i n a s ma l l a ppl i c a t i on of pr e c a s t c onc r e t e c on s t r uc t i on YE Cb a 0 ( R o a d s E n g i n e e r i n g ， S h a a n x i R a i l wa yI n s t i tu t e ， We i n a n 7 1 4 0 0 0 ， Ch i n a ) Ab s t r a c t ： T o e n s u r e t h e a p p e a r a n c e o f s ma l l s c a l e a n d q u a l it y o f p r e c a s t c o n c r e t e ， wi t h a n e n g i n e e rin g e x a mp l e， i n t r o d u c e d h o w t o u s e o n e o f f p u n c h i n g me t ho d t o p r o d u c t s ma l c s i z e d p r e c a s t c o n c r e t e p a ns a n d t h e k e y p o i n t s o f c o ns t r u c t i o n t e c h n o l o g y a n d q u i t y c o n t r o 1 Pr o p o s e d f o r r a w ma t e r i a l s i n c o n c r e t e c o n s t r u c t i o n， c o n c r e t e m i x i n g， p o u rin g， tra n s p o mi o n， m a i n t e n a n c e ， c o mpo n e n t s tr i p p i n g a n d o t h e r a s p e c t s of t h e s p e c i fic ma t t e r s s ho u l db en o t e dt h a t ， fort h e c o nt r o l of s ma l l p r e c a s t c o n c r e t e c o n s t ruc t i o nq u a l i ty a n d a p p e a r a n c e o f t hei n t e rna l r e f e r e n c e Ke ywor ds ： p l a s t i cmo l d； s ma l l s i z e dp r e c a s t p a r t s ； c o n s t ruc t i o nt e c hn o l o g y； q u a l i ty c o n tro l O 引 言 小型混凝土预制件广泛用于城市河道护坡、 坝头、 高速公 路边坡及闸门、 桥头堆坡 、 边沟等部位， 虽然其外型尺寸不大， 但随着高速公路建设的飞速发展 ， 其需求量却越来越大。 目前所 使用的小型预制件虽然强度合格， 但外观不美， 影响沿线景观。 如 何提高小型混凝土预制构件的内在和外观质量是每一个施工 单位所面临的问题。 本研究结合工程实例， 介绍一次性冲压成型 塑料模具预制小型混凝土构件的施工工艺及质量控制要点 ， 可 以较好地解决小型预制件 的内在和外观质量问题 。 1 施 工准备 1 1 塑料模具 塑料模具采用一种聚丙乙烯 、 A P S工业塑料及部分添加剂 经过一定 的加工工艺而形成的一种复合材料制成 。 塑料模 具壁 厚 4 5 rai n ， 棱角处均作了圆角处理， 质量轻 、 便于施工， 具有一 定的弹性和柔性， 不易变形。 塑料模具根据盖板的尺寸， 先开发 出母模 ， 由母模一次性冲压而成， 生产出来的模具规格统一、 差 异性极小， 无接缝 、 整体性好等优点， 而且可以批量生产。 各种塑 料模具如图 1 - 3 所示。 1 2材料 选用 ( 1 ) 水泥 ： P O 4 2 5级水 泥。 ( 2 ) 碎石 ： 因为盖板 只有 8 c m 厚 ， 根 据技术规 范及施工要 求， 粒径选择为 5 2 0 mm。 粒径太大不便于捣固， 而且对表面光 洁度也会产生影响。 收稿 日期：2 O 1 0 1 0 - 1 8 l O 2 图 1 排水沟板模具 图 2水沟盖板模具 ( 3 ) 砂： 宜采用中砂偏细的河砂， 细度模数 2 4左右。 ( 4 ) 清质液压油 ， 使用时不能蘸取直接投抹 ， 应蘸取后拧 干 ， 再擦于模具上 。 1 3机具 选 用 ( 1 ) 搅拌机： 根据施工生产及搅拌机搅拌能力， 选用 3 5 0型 强制式搅拌机。 图 3 水沟台帽模具 ( 2 ) 振动台： 根据盖板的大小制作振动台， 振动台宜同时放 置 3个模具， 并稍有宽余 ； 振动器选用 2 k W 高频振动器， 确保 砂浆及混凝土能排 出气泡 、 振捣压实。 ( 3 ) 盖板 运送推车 ： 采用两 轮平板推车 ， 用 于运送 浇筑好 的 模具及盖板运输。运送时可分层叠放， 提高运输效率。 1 4 养护场地及养护平 台 ( 1 ) 养护场地。 养护场地要求开阔平整， 全部硬化， 能放置足 够数量的模 具。 ( 2 ) 养护平台。 养护平台用于放置已浇筑好 昆 凝土的模具， 对平整度要求较高， 不能有坑洼、 凸起、 倾斜 、 翘曲等现象。 因为 模具有一定的柔性， 如果养护平台不平整 ， 容易引起模具变形， 从而导致预制构件表面坑洼、 凸起、 翘曲。 1 5 预 制构件 成品 堆放场 地 构件脱模后 ， 必须集中堆放 、 继续养护。 堆放场地要求平整 夯实， 用细砂铺垫， 且具备足够的堆放能力， 确保能够存放 2 8 d 的生产量。构件养护强度达到 1 0 0 后， 方可出场使用。 2混 凝 土 配合 比设 计 根据规定的材料指标要求 ， 通过试验选取合适的集料和水 泥， 确定合理的集料配合比比例， 混凝土强度必须达到设计要 求。 考虑到混凝土坍落度太大， 会增长脱模时间， 表面会有明显 的水纹， 且容易在表面留下水泡； 坍落度太小， 不易振捣压实， 表面易产生蜂窝。 为保证构件的质量和外观， 经过不同坍落度的 对比试验， 最后选定坍落度为 6 - 8 c m， 配合比为： 水泥： 碎石： 砂： 水 ：外加剂 = 3 5 0 ： 1 1 5 1 ： 7 3 6 ： 1 6 3 ：3 1 5 。 3 塑料模具预制构件施 工工艺 小型混凝土预制构件的施工工艺流程见图4 。 3 1 模 具 清洗 先用 1 ： 2的稀盐酸清洗模具，将模具上残留的水泥浆及油 迹清洗干净 ， 注意不能留有残物， 否则会影响构件表面的光洁 度。 然后用清水将模具冲洗干净， 倒置、 晾干。 最后用蘸有清质液 压油的抹布将脱模剂均匀涂于模具上； 对有轻微刮痕的地方要 仔细涂抹， 确保脱模剂涂于刮痕内。 对于刮痕明显且影响构件外 观的模具应作报废处理， 不能再行使用。 3 2 砂浆振捣 将模具放置在振动台上， 然后向模具内放入预先拌制好的 M3 0号砂浆， 厚度控制在 2 c m左右。 开动振动台， 将模具内的水 泥砂浆振动至均匀覆盖于模具底面， 振动时间大约控制在 3 0 S 左右， 时间太短不易将砂浆均匀覆盖于模具底面， 时间太长容易 混入更多的空气 ， 影响构件外观质量。 停止振动后应停置 1 m i n ， 让砂浆里的气泡尽量逸出， 可有效减少构件表面的气泡。 盐酸清洗模具I J 施工准备 运 喜 喜 护 难 盖l厂 2 d 保 湿 以 上 l L 脱模洒水养护5 d J 运输堆放区堆放 运输至 施工现场 人工安装 图 4 小型预制构件施工工艺流程图 3 3 混 凝土振捣 开动振动台， 向模具内浇筑混凝土至表面与模具平齐， 振动 时间约为 2 rai n ， 待混凝土中的气泡完全散尽且混凝土表面平整 后， 放置钢筋网片， 继续开动振动台， 人工向下按钢筋网片， 直至 将钢筋网片振动至足够的保护层位置， 然后关闭振动台。 这里将 钢筋网片的放置时机放在了最后， 有效解决了传统工艺放置造成 的位置固定不好、 施工困难的难题， 极大的提高了生产效率。 3 4 运送养护场养护 将已浇筑好的构件及模具用小推车移送至养护场地， 齐整 地放置在养护平台上 ， 注意模具之间要靠拢并齐 ， 不能随意摆 放。 因为塑料模具具有一定的柔性， 在混凝土的侧压力下， 模具 会产生微小变形， 将模具靠拢并齐后， 可利用相互间的依靠来 消除变形。 放置好后， 要注意洒水养护2 d ， 气温过高或过低时要 覆盖养护， 避免失水过快产生裂纹。 3 5脱模 当混凝土强度达到 7 5 时， 可进行脱模。 脱模在养护台上进 行 ， 先将模 具及 构件 翻转过来 ， 置于两根木条上 ， 先用热水对模 具浇洒 ， 然后用橡皮锤敲击模具背面及四周， 就可以轻松将模 具脱去。 脱模时注意不要用力过猛， 以免损坏构件棱角。 如果脱模 困难， 不能强行脱模 ， 继续放置养护一段时间， 再行脱模。 脱模 后构件见图 5 7 。 3 6 质 量检验 严格按照 公路工程质量检验评定标准 进行控制和检验。 施工单位自检人员应按规定的频率检查。 混凝土小型构件实测 项 目见 表 1 。 图 5 脱模后的水沟台帽 1 03 三一 3 大掺 量工业废 渣混凝土防渗 u 型 渠槽现场 生产 在室内试验分析研究的基础上， 选用编号 2和编号 3配合 比生产强度等级分另 为Cl 5与 C 2 0的大掺量工业废渣混凝土 防渗 u型渠槽； 在现场取样做抗压强度试件， 试件与生产的混 凝土防渗 u型渠槽同条件养护； 定期观察 u型槽表面， 看是否 有裂纹。 强 度等级 为 C I 5和 C 2 0试块 在 同等 条件 下养 护至 9 0 d 时， 测试 抗压强度 分别为 2 2 4 、 2 6 1 MP a ， 能够达到 C 1 5和 C 2 0 等级的要求 ； 对 U型槽表面定期观察， u型槽内外表面均无裂纹 ， 内表面光 滑， 表观质量合格 ， 产品见图 4 。 ( a ) 强度等 级c 1 5 ( b ) 强度等级C 2 0 图 4现场生产 的大掺量工业废渣混凝土防渗 U型渠槽 4结论 微粉所占的比例越大， 胶凝材料的安定性越差。 当水泥掺量超 过 5 o n ， 钢渣微 粉的 比例可任 意调整 ， 胶凝材料 的安定性全 部合格。 ( 2 ) 用粗钢渣 与水 泥 、 I I I 级粉煤灰 配制出来的胶凝材料安 定性要 明显强于用钢渣微粉配制出来 的胶凝材料。 ( 3 ) 用水泥、 I I I 级粉煤灰、 粗钢渣作为生产混凝土防渗 u 型渠槽的胶凝材料 ， 通过配合比优化， 可以使 I I I 级粉煤灰、 粗 钢渣占到胶凝材料 7 0 以上， 且生产出来的u型渠槽强度和表 观质量均合格， 能够起到节能减排、 节约生产成本的作用。 参考文献 ： 1 刘转年粉煤灰廉价吸附剂资源化利用的现状和对策分析 西安建 筑科技大学学报： 自然科学版 ， 2 0 0 7 ， 3 9 ( 5 ) ： 6 9 0 6 9 4 2 孟华栋， 等 钢渣稳定化处理技术现状及展望 J 炼钢， 2 0 0 9 ( 6 ) ： 7 4 7 8 【 3 朱桂林 冈 铁渣“ 零排放” 与循环经济、 节能减排 J 】 冶金环境保护， 2 0 0 9 ( 1 ) ： 3 l 一 3 7 4 陈迅捷 ， 等 水下护岸中大掺量粉煤灰模袋混凝土配合比【 J 1 水利水 运工程学报， 2 0 0 1 ( 4 ) ： 4 9 5 2 5 唐明述， 等 钢渣中M g O 、 F e O 、 M n O的结晶状态与钢渣的体积安定 性 J 1 硅酸盐学报， 1 9 7 9 ， 7 ( 1 ) ： 3 5 4 5 6 冯涛， 等 不同废渣中游离氧化钙水化活性的试验研究 J 1 - 粉煤灰 ， 1 9 9 8 ( 6 ) ： 1 8 2 0 7 孙树衫钢渣的成分对钢渣胶凝性能的影响 c ， 水泥学术会议论文 选集 ， 北京 ： 中国建筑 工业出版社 ， 1 9 8 2 作者简介 联 系地 址 ( 1 ) 用水泥、 I I I 级粉煤灰、 钢渣微粉作为胶凝材料时， 钢渣壁圣宴 遥 -上接第 1 0 4页 3 】 黄龙显， 潘颖 J 型混凝土预制构件的施工工艺及质量控制 J J _ 西部 交通科技 ， 2 o o 7 ( 1 ) 4 曾定红 公路工程预SU J 型构件的施 工及质量的控S U J 西部探矿工 程 ， 2 0 0 6 ( 1 ) ， 5 】刘琦 塑料模具在西营河专用输水渠明渠工程中的应用 J 1 _甘肃水利 水电技术 ， 2 0 1 0 ( 8 ) 6 J T G F 8 0 1 -2 0 0 4 ， 公路工程质量检验评定标准 s _ E 京： 人民交通 上接第 1 1 0页 3结 论 ( 1 ) 通过 比选原材料 、 优化产品配合 比比， 开展管道压浆材 料的工作性能 、 力学性能 、 膨胀性能 、 钢筋锈蚀性能 等试验 ， 成 功研制出满足铁路后 张预应力梁 的 T K G管道压浆剂产品 ， 并 获得国家发明专利一项。 ( 2 ) 研制的产品可以有效提高管道压浆的质量， 保护预应 力钢筋 以确保桥梁的正常使用寿命 。 ( 3 ) 研制的 T K G管道压浆剂产品已在多条铁路建设中应 用， 能够满足目前高速铁路建设的需要， 并取得良好的经济效 益 和社会效益 。 参考文献 ： 【 1 】冯大斌 ， 董建伟 ， 孟覆祥 后张预应力孔道灌浆现状 J _ 施工技术 2 0 0 6 ， 3 5 ( 4 ) l 3 8 韦华( 1 9 8 1 一 ) 。 男 ， 工程师 ， 主要从事水工混凝土材料研究。 南京市 虎踞 关 3 4号 南京水 利科学 研究院 材料 结构 所 ( 2 1 0 0 2 9 ) 1 3 91 3 0 0 8 9 0 0 出版社 ， 2 0 0 4 作者简介 联 系地址 联 系电话 ： 叶超( 1 9 7 5 一 ) ， 男， 副教授， 硕士， 主要从事道路桥梁工程专 业教学与研 究工作 。 陕西省渭南市站北街 1 号 陕西铁路工程职业技术学院道 桥工程系( 7 l 4 0 o o ) 0 9 1 3 2 2 2l 1 97 f 2 铁科技函p O 0 1 2 0号 【 3 】P o s t - T e n s i o n i n g I n s t i t u t e ， “ G u i d e S p e c i f i c a t i o n f o r G r o u t i n g o f P o s t Te n s i o n e d S t r u c t u r e s ， FF I Co mmi t t e e o n Gr o u t i n g S p e c i fi c a t i o n s ， 5 t h D r a f t ， N o v e m b e r 1 9 9 7 美国后张法预应力协会指导规范 后张法预应 力结构压浆规范 I 4 J J T J 0 4 1 -2 0 0 0 ， 公路桥涵施工技术规范 s 【 5 C C E S叭： 2 0 0 4 ， 混凝土结构耐久性设计与施工指南i s ( 2 0 0 5 年修 订版) 【 6 】 T B ， r 3 1 9 2 -2 0 0 8 ， 铁路后张法预应力混凝土梁管道压浆技术条件f s 7 】张勇， 杨富民 我国高速铁路高性能混凝土的应用与展望 施工技 术 2 0 0 9 作者简介 联 系地址 联系电话 张勇 ( 1 9 7 4 一 ) ， 男 ， 副研究员。 北京市海淀区西直门外大柳树路 2 号 中国铁道科学研究 院铁建所( 1 0 0 o 8 1 ) 01 0 5 I 8 7 4 8 7 5