垂直面真空脱水技术在现浇混凝土梁、柱施工中的应用
近年来,混凝土平面真空脱水工艺已广泛应用于水泥混凝土道路、机场道坪、市政交通及预制构件、现浇工程等领域,其优越性已得到社会的重视与承认。对于现浇混凝土框架结构,梁、柱的垂直面真空脱水显得更为重要。研究及工程实践表明,对现浇混凝土梁、柱进行垂直面真空脱水,可以提高工程质量,加快施工进度,降低工程造价。
第1章混凝土垂直面真空脱水作用机理
混凝土垂直面真空脱水工艺是利用混凝土真空脱术专用设备,借助大气压与吸垫内形成的真空负压间的压力差,克服混凝土颗粒间的内聚力和粘附力,使混凝土结构受到各向挤压作用,将混凝土内多余的水分和空气排出,以达到改善混凝土性能的目的。
对现浇混凝土梁、柱进行垂直面真空脱水时,真空度首先沿模板内周边传播。现浇混凝土结构模板与混凝土体接触面粘结最差,真空度传递时受到的阻力最小,因此最易穿透。当模板内周边形成真空压力差后,即向混凝土渗透。模板内的混凝土体受到来自周边的各向压缩力作用,固体颗粒相互靠近,溶解在水中的空气形成气泡,产生体积膨胀。气泡体积膨胀带来的挤压作用使得混凝土内部的游离水排出,随同气泡一起,被捕吸到混凝土体外,致使混凝土内部水灰比降低,密实度提高。受真空挤压作用,混凝土内部的孔结构也得到了明显改善,大孔被分割成若干个微细孔,骨料与水泥浆体间的水膜层减薄,界面缺陷减少,粘结力增强。
混凝土垂直面真空脱水工艺参数的选择
垂直面真空脱水技术在现浇混凝土梁、柱施工中是一项重要的创新技术,它通过专用设备产生的真空负压,促使混凝土内部的多余水分和空气排出,从而提高混凝土的密实度和性能。这一工艺在水泥混凝土道路、机场跑道、市政交通设施以及预制构件和现浇工程中已经广泛应用并得到认可。
混凝土垂直面真空脱水的作用机理主要基于大气压与吸垫内形成的真空负压之间的压力差。当真空度在模板内周边传播时,由于模板与混凝土接触面的粘结力较弱,真空度能够快速穿透。在模板内形成真空压力差后,混凝土受到各向挤压,空气和水分被排出。这个过程不仅降低了混凝土的水灰比,提高了密实度,还改善了孔隙结构,使骨料与水泥浆体间的结合更加紧密,增强了粘结力。
在选择混凝土垂直面真空脱水工艺参数时,需要考虑以下几个关键因素:
1. 有效真空作业深度:试验结果显示,有效作业深度约为400mm,超过这个深度,真空度的传播会显著减弱。对于宽于400mm的梁或柱,建议采用双面布垫进行作业。
2. 真空度:理想的真空度范围通常在0.04~0.072MPa之间,过低的真空度脱水效果不明显,而过高的真空度可能会导致脱水率下降。
3. 真空作业时间:脱水量与真空作业时间成正比,但也有一个最佳时间范围,通常需要根据实际情况调整,以达到最佳的脱水效果。
4. 脱水率:并非脱水率越高越好,最佳脱水率通常控制在8%~15%,超过这个范围可能对混凝土性能产生负面影响。
在工程应用案例中,如江苏省扬州市军转干培训中心教学大楼的施工,采用垂直面真空脱水技术后,观察到混凝土的强度和施工效率都有所提升,同时也降低了工程成本。施工工艺包括双面布垫的使用和特定的真空腔板拼装方式,通过现场真空脱水率的测量和强度试验,验证了该技术的有效性和经济效益。
垂直面真空脱水技术是现浇混凝土梁、柱施工中的一个重要工具,它通过科学的工艺参数选择,可以显著提高混凝土的质量,加快施工进度,节省材料,同时也有助于环境保护,值得在更多工程项目中推广和应用。