泄水建筑物混凝土表面氣泡的成因與預防

，

（1.長江工程職業(yè)技術學院，武漢 430212；2.長江勘測規(guī)劃設計研究院工程建設與監(jiān)理公司，武漢 430071）

任何一個水利工程都離不開泄水建筑物，這些建筑物承擔著輸送高速水流的任務，對抗沖磨防汽蝕有較高的要求。為滿足此要求，工程中常采用泵送C9055 W8 F100抗沖磨混凝土，但此種混凝土組成材料多、材料間物理和化學反應復雜、坍落度較大、黏稠度大，會導致氣泡較多，且不容易排出。根據一般經驗，混凝土結構澆筑完成后，如存在較大、較多的表面氣泡，在高流速水流的沖刷下，極易產生較嚴重的汽蝕破壞，嚴重影響過水建筑物的安全，若借助后期大面積的修補，將增加工程投資、延長工期。因此必須要對其進行嚴格的控制。

1 混凝土表面氣泡原因分析

根據施工經驗，造成混凝土表面氣泡的原因主要表現在以下幾方面：

（1）原材料

①減水劑不匹配；

②骨料超遜徑嚴重，砂細度模數超標。

（2）混凝土拌合物

未根據骨料含水率變化及時調整混凝土用水量，坍落度不適宜。

（3）施工過程

①脫模劑品種不當，脫模劑涂刷不均勻；

②振搗方式不當，骨料分離。

在這些原因中，對混凝土成品質量的影響是不同的，為掌握眾原因中對質量控制的影響程度，筆者做了多次試驗，并對各原因出現的頻率進行了統(tǒng)計分析，分析結果如表1所示。

由表1可知：未根據骨料含水率及時調整混凝土用水量，坍落度超標；外加劑不匹配；振搗方式不當三項原因所占比例為81.48%，是造成混凝土表面氣泡較多面積較大的主要原因。要因確認見表2。

表1 原因分析統(tǒng)計表

表2 要因確認情況表

2 預防措施

筆者通過試驗針對幾個要因，做出了具體解決方法。

（1）減水劑不匹配問題。

選用了三種國內常用的減水劑，做室內對比試驗，找出效果更好、泌水率低、與其他材料相容性更好的減水劑。試驗結果見表3。

表3 減水劑對比試驗表

采用JM-PCA（1.2%）減水劑，混凝土坍落度損失小，基本不出現大氣泡，泌水率低，因此推介選用JM-PCA（1.2%）減水劑。

（2）混凝土用水量，坍落度超標問題

筆者對骨料含水率的抽檢次數作出調整，由原來的抽檢1次，增加為抽檢4次，并根據抽檢結果及時調整混凝土拌和用水量。

骨料含水率檢測次數加大后，坍落度控制水平有顯著提高，不合格率由原來的45%下降到5%。故應該加強骨料含水率檢測。

（3）振搗方式不當問題

選用同一種振搗器械進行振搗，振搗采用“先初振，再復振”的工藝，選用幾種不同的振搗參數，做振搗試驗。

選取不同的振搗時間及振搗間隔時間，觀察分析混凝土內部氣泡排除情況，拆模后統(tǒng)計氣泡面積率。各方案及效果見表4。試驗發(fā)現，當采用初振時間50～60s，間隔25～30min，再復振25～30s方案時，氣泡排除效果較好，拆模后氣泡面積率最低為0.41%。

表4 振搗方案及效果

采用方案四后，氣泡排出較好，混凝土表面氣泡面積率符合要求。

目前國內在建的大型、特大型水利水電工程中，高速水流條件下的泄水建筑物采用高標號抗汽蝕混凝土已成為一種發(fā)展趨勢，受此類混凝土特性影響，均不同程度影響混凝土的密實程度，只有嚴格控制導致其產生的要因才能真正意義上保證混凝土構件的質量。通過控制骨料含水率并及時調整混凝土用水量、控制坍落度，選用適宜的外加劑和施工工藝，能夠切實有效控制混凝土構件表面氣泡產生的機率。