预拌混凝土塑性抗裂性能试验及评价.pdf

浙 江建 筑 ， 第 2 7卷 ， 第 6期 ， 2 0 1 0年 6月 Z h e j i a n g C o n s t r u c t i o n，Vo 1 2 7，No 6，J u n 2 O 1 0 预拌混凝土塑性抗裂性能试 验及评价 Pl a s t i c Pe r f or ma n c e o f Cr a c k Re s i s t an c e Te s t an d E ， a ! u a t i o n o f Pr e Mix e d Co n c r e t e 范洁群 ， 康 明 F A N J i e q u n，K ANG Mi n g ( 1 重庆广播电视大学 ， 重庆 4 0 0 0 5 2 ； 2 重庆大学土木工程学 院， 重庆 4 0 0 0 4 4) 摘要 ： 介绍 了预拌混凝土塑性抗 裂性能试验方法 ， 依托工程实践 ， 进行 了工程实用 系列典 型配合 比的预拌混凝 土塑性 阶段 抗裂 性能试验并进行 了分析 ， 提出了改进 的综合应用 四个定量指标( 首条裂缝发现时间、 单位面积的裂缝条数 、 每条裂缝的平均开 裂面积、 单位面积 的裂缝总面积)， 同时用文字描述裂缝形式等情况 的分析评价建议方法 ， 以更合理地评价预拌混凝 土塑性抗裂性 能， 并在此基础上进行配合比优化设计 。 关键词 ： 预拌混凝土 ； 塑性抗 裂 ； 试验 ； 评价 中图分类号 ： T U 5 2 8 0 7 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 83 7 0 7 ( 2 0 1 0) 0 60 0 7 0 0 3 观浇混凝土结构在正常使用前 ， 即在施工期间经 常产生裂缝， 此时， 结构通常尚未承受正常使用情况 下的全部荷载 ， 这种裂缝多因间接作用如非荷载变形 ( 收缩 、 温度等 ) 引起。混凝土施工期间间接裂缝 可能会对建筑的使用功能、 耐久性及观感造成影响； 某些情况 下还可能影 响到结构 的承 载能力 ； 有时 即使 对建筑的使用功能、 耐久性及承载能力的影响不大， 也会对用 户心理 等造 成 不 良影 响。混凝 土 施工 期 间 间接裂缝与结构在正常使用期间因荷载作用 引起的 裂缝在成因、 危害及防治措施等方面均不相同。 塑性 阶段 性能 对 施工 期 混 凝 土裂 缝 的发 生 、 开 展及防治具有重要的影 响， 如何进行混凝土塑性抗 裂性 能试验 及合 理评 价 国内 尚没有成 熟经 验及统 一 认识 。在此结合工程实践 ， 进行 了工程实用 系列 的 典型配合比的预拌混凝土塑性阶段抗裂性能试 验， 并提 出 了改 进 的评 价建议 方 法 。 1 预拌 混凝土塑性 阶段抗裂性能方法 混凝土塑性抗 裂性 能试 验 ( 平板抗裂试 验) 主 要测试、 评价混 凝土在低 龄期 ( 塑性 ) 阶段抗裂性 能。平板试验的试模主要包括滑动特氟纶板 、 周边 带钢筋约束的模框 、 热源 、 风扇等 ， 模框内框尺寸 ： 长 宽 X高 为 6 0 0 m m X 6 0 0 mm 6 0 m m 。 试验时将特氟纶板铺在专用试验 台上 ， 安装好 试验模 具 。 将混凝土拌合物均匀地铺放在模框 内 ， 在振动 台上将混凝土振实抹平， 使混凝土表面与模框平齐。 保 证试 验环境 温 度 ( 2 0 2 ) ， 相对湿 度 ( 6 0 5 ) ， 试件表面风速约 5 m s 。 0 2 4h龄期内每3 0 ra i n观察一次， 记录2 4 h内试 件裂缝出现的条数、 时间、 部位以及每条裂缝的长度与 宽度。若 2 4 h没有出现裂缝， 再延长观察时间， 每隔 2 h 观察一次， 但最长不超过 7 2 h 。超过 7 2 h仍没有出 现裂缝 ， 应仔细分析原因 ， 必要时重新做试验测试 。 2预拌混凝土塑性 阶段抗裂试验研究 2 1 试验 方案设 计 影 响混 凝土 塑性 阶段抗 裂性 能 的 因素很多 。 目 收稿 日期 ： 2 0 1 0 0 2 0 9 作者简介： 范洁群 ( 1 9 7 3 一 ) ， 女 ， 重庆人 ， 讲师 ， 从事土木工程旋工教学及科研工作 。 第 6期 范洁群等： 预拌混凝土塑性抗裂性能试验及评价 7 l 前 ， 在 进行混 凝 土塑性 阶段抗 裂试 验 时 ， 多 以典 型配 合比为基准 ， 通过连续改变单一 因素展开成一系列 配合比， 研究各种 因素与混凝土塑性抗 裂性能 的关 系和影响程度 ， 但这种试验方法 的结论 在对工程实 用 指导 方面 的可 比性 上 有 不 足 之处 ， 其 试 验 所 谓 的 “ 只改变单一因素” 有时是一种假象 ， 由于塑性抗裂 性能的各种影响因素彼此密切关联 ， 单一 因素 的改 变通常会带来其他影响的改变。 从工程实用的角度上考虑 ， 建议将强度和施工 性能指标 固定 ， 在以上单一因素分析试验的基础上 ， 进行 实用 试验 研究 。在 强度 、 施 工 性 能 相 对 固定 的 情况下， 试验、 分析各单个因素对混凝土塑性抗裂性 能的影响。这样得出的试验数据对指导工程实践具 有更大的、 更直接 的意义 ， 更方便工程使用。 强度等级 ： C 4 0 ； 坍落度 ： ( 2 0 0- I- 2 0 )m m。按强 度等级和和易性两项性能的要求 ， 设计 了 8组 配合 比( 见表 1 ) ， 分别 考虑 了以下 因素的影 响 ： 矿 物掺 合 料粉煤灰 、 磨细矿渣、 磷 渣； 外加剂wHD F 抗缩剂 ； 纤 维钢纤 维、 杜拉纤 维 ； 养护 条件 等 对 混凝 土 早 期 收 缩 性 能 的 影 响 。所 有 试 验 中 ， 均 现场调整用水量 和减水剂掺量保证施工性能满 足 要求 。 表 1 原材料性能及试验配合 比( k g m ) 组 别水水 泥 叁 鱼 音砂 石 减 水 剂 W H D F 水 胶 比 l 7 5 3 9 0 9 0 一 一 6 9 0 1 0 8 0 9 5 一 一 一 O 3 6 1 7 0 2 9 0 9 0 1 0 0 6 9 0 l 0 8 0 1 0 0 一 一 一0 3 5 1 7 5 2 9 0 9 0 1 0 0 6 9 0 1 0 8 0 9 5 一 一 一0 3 6 1 7 5 28 0 2 0 0 一 一 一 6 9 0 1 08 0 9 5 一 一 一0 3 6 l 8 0 2 9 0 9 0 1 0 0 8 5 0 9 9 0 9 5 7 0 一 一0 3 8 1 7 0 2 9 0 9 0 1 0 0 6 9 0 l 0 8 0 9 5 5 0 3 5 1 7 5 2 9 0 9 0 1 0 0 6 9 0 1 0 8 0 9 0 一 一 9 0 0 3 6 1 9 0 4 8 0 一 一 一 一 6 9 0 1 0 8 0 一 一 一 一0 4 0 说 明： 水 ： 自来水 ； 水泥 ： 华新 ， 普通硅酸盐水泥 4 2 5 ， 细度 0 6 ；I 级粉煤灰 ： 比表面积 4 8 4 n l k g ， 需水 比9 6 ， 活性 6 8 ( 2 8 d ) ； I I 级粉煤灰 ： 青山 ， 比表面积 4 4 5 m k g 。 需水比 9 9 ， 活性 7 6 ( 2 8 d ) ； 磷 渣： 自加工 ， 比表面积 5 9 6 m k g ， 需水 比9 9 ， 活性 9 3 ( 2 8 d ) ； 矿粉 ： 鄂钢 ， 比表 面积 4 7 6 m k g ， 需水 比 9 9 ， 活性 9 0 ( 2 8 d ) ； 砂 ： 天然巴河砂 ， 区中砂 ( 细度模数 2 6 ) ， 含泥量 0 6 ； 石 ： 碎石 ， 连续粒级 ， 含泥量 0 4 ； 减 水剂 ： 中建三局 ， F D N - 5 R缓凝型 ， 减水率 2 3 1 ； WH D F： 武汉 ， 抗缩剂 。 2 2试验 结果及 分析 平板 抗 裂试 验 主 要测 试 、 评 价 混凝 土 在 塑性 阶 段的抗裂性能 ， 并不是反映单一强度指标或是收缩 指标 ， 是混凝 土在 塑 性 阶 段 收缩 性 能 、 抗 裂 性 能 、 外 约束等情况综合作用结果的反映。 试验结果见 图 1 。对试验结果 的分析 中， 没有 过多地解释各因素的影响。 混 凝 土塑 性 抗裂 性 能 试验 结 果 的合 理 分 析 、 评 价对正确评价 、 分析混凝土早期开裂性能、 进而采取 合 理 、 有效 的防治措 施具 有非 常重要 的意义 。 目前 ， 尚没有完全精确、 完善 的方法定量分析评价平 板收 缩试 验结果 。单一 方 法 均存 在 一 些 不 足 之处 ， 在本 试验中， 结合工程实 际需要， 提 出一种新 的评价体 系 ： 综合用以下 四个定量指标并用文字描述裂缝形 式等情况进行分析评价。 ( 1 )首条裂缝发现时间( ) 。 t 从混凝 土加水搅 拌后以小时 分计。 时间越长塑性抗裂性能越好 。 ( 2 ) 单位面积的裂缝条数( r t ) 。 式 中： n 一 单位面积的裂缝条数 ( 条 m ) ； 一 裂缝 总条数 ； A 一 平 板表 面积 ( 0 3 6 i n ) 。 ( 3 )每条裂缝 的平均开裂面积 ： 1 WI L 式中： 一 平板试验每条裂缝平均开裂面积 ( mm ) ； 一 裂缝 总条 数 ； 一 第 i 条裂 缝 的最 大宽 度 ( mm) ； 一 第 i 条裂 缝 的长度 ( m m) ； 同条件下， 越小， 塑性抗裂性能越好， 反之越差。 ( 4 )单位 面积 的裂缝 总面 积 ： c 兰 A r t 式中： c 一 单位面积的裂缝总面积( mm m ) ； 其余符号同上 。 试验 结果 分析 评价 指标见 表 2 。 第 6期 张克荣 ： 石化建设工程“ 代建制” 的探索 7 5 代建单位， 并 由代建单位按 照工程进度和合 同规定 支付给施工总包 、 监理 以及设备 、 材料供应商等。而 对于代建收费及奖励制度 ， 由于 目前代建费 尚没有 专门列支的科 目， 故在试点项 目中， 仍然延续将代建 费列入“ 建设单位管理费” 科 目。代 建收费标准迄 今 为止 尚没有 统 一 标 准 ， 按 照 财 建 ( 2 0 0 4 ) 3 0 0号 文 第四项“ 项 目代建单位的代建管理费开支标准和核 算办法” 的意见 ： “ 代建管理费标底由同级财政部 门 比照 基建 财 务 制 度 规 定 的建 设 单 位 管 理 费 标 准 编 制” 。由于“ 建设单位 管理费” 标准较 低， 通常不超 过项 目投 资 的 2 ， 而 过度 竞 争 的局 面 ， 更 导致 大 部 分试点项 目的代建收费普遍较低。从长远看 ， 这不 利于“ 代建制” 的健康发展。在试点过程 中， 一些地 方也在尝试代建费 +节余奖励 的收费模式 ， 做法是 将代建费收取比例订得较低 ， 但在项 目竣工验收后 ， 从项 目结余 资金 中拿 出 3 0 左 右奖励 给代建人 。 为了有效地控制代建风险， 在代建制度安排 中还应 当完 善约束 机制 ， 大 致可 以分 为三 个层 面 ： 第 一个 层 面主要涉及代建合同的赔偿责任 ； 第二个层面主要 涉及质量责任追索保证 ； 第三个层面是从政府监管 的角度 ， 对重大违约代建人除承担赔偿责任外 ， 还要 接受 市 场禁入 的处 罚 。 2 7 政 府 常设性代 建机 构模 式 的代建 范 围与机构 规 模 政府常设性 代建 机构 承接代 建项 目的范 围 ， 应与该机 构 的规 模相协 调。但从各 地实践 看 ， 不 同地区代建 机构 承接代建 项 目的范 围差 异较 大 ， 而且 界 定 不 是 很 准 确 。从 国 内情 况 看 ， 目前 行 政府投资项 目集 中管理 的地 区， 代建机 构 的规 模 普遍太小。 3 结 语 “ 代建制” 只是管理投资项 目的一种制度和模 式 ， 并不意味着有 了“ 代建制” ， 建 设市场 中存 在的 一 切 问题就 迎 刃而解 了 。经过 以上 的代建 工程 的实 践 ， 代建制在财务风险、 项 目管理、 责任风险等方面 需进一步完善 ； 代建商在 自身的发展、 人才的培育等 方面需进一步 的提高 ； 政府要明确代建商真实位置 ， 明确 各 建设机 构 之间 的关 系。只 要在 实践 中不断 总 结经验 ， 逐步建立和完善相关政策制度。“ 代建制” 作为一项新的制度在政府投资 ， 石化企业 ， 社会各行 推进 ， 对提高投资效率具有十分重要的意义。 ( 上接 第 7 2页) ( 1 ) 用表 2所示的单一指标分析评价混凝 土塑 性 阶段抗 裂性 能均 不全 面 、 有效 ； ( 2 ) 用 “ 4+1 ” 的评 价 方 法 ， 即用 以上 四个 定 量 指标再用文字描述裂缝的形式、 深度 等情况可 以较 为完整、 有效 地分析 评价 混凝 土在 塑性 阶段抗 裂 性能 ； ( 3 ) 可通 过 以下 方 法将 上 述 四个 定 量 指标 统 一 化 ： 将 四个指标赋予不同的权重系数 ， 见表 3 。 表 3 平板抗裂试验评价指标建议权重 系数 将 以上 四种指标各 自分成若干档次， 每一档 次对应不同的分值 ； 将试验结果对每一指标按每一档次打分 ， 所 有分值乘权重系数 ， 相加 ， 得到最后一个分值 ， 该分 值即为统一的评价系数 ， 也可考虑将此统一 系数与 定性的描述结合 ， 如分为好、 较好、 一般、 差 、 很差等 档 级 。 目前缺少足够的平板试验结果 ， 尚不能对第二 步中的各指标档次作合理划分。 4 结 语 预拌 混凝 土施 工期 间开 裂仍是 目前 混凝 土现 浇 施工 中普 遍存 在 的 问题 ， 有 成 功 的 防治 经 验 也 有很 多失败教训。重视预拌混凝土塑性阶段抗裂性能试 验及合理评价 ， 并在此基础上进行混凝土配合 比优 化设计 ， 对预拌混凝土施工期间裂缝 防治具有重要 的意 义 。 参 考 文 献 1 日 王铁梦 工程结构裂缝控制 M1 北京 ： 中国建材工业 出版社 ， 1 9 9 7： 56 2 冯乃 谦 ， 顾 晴霞 ， 郝 挺宇 混凝 土结 构的裂缝 与对策 M 北 京 ： 机械工业 出版社 ， 2 0 0 6： 4 7 4 8