談?lì)A(yù)制梁混凝土表面氣泡多的原因及解決對(duì)策

簡宜端 朱圣敏

(葛洲壩集團(tuán)試驗(yàn)檢測(cè)有限公司，湖北 宜昌 443002)

·質(zhì)量控制·

談?lì)A(yù)制梁混凝土表面氣泡多的原因及解決對(duì)策

簡宜端 朱圣敏

(葛洲壩集團(tuán)試驗(yàn)檢測(cè)有限公司，湖北 宜昌 443002)

針對(duì)混凝土拆模后表面氣泡多的現(xiàn)象，從混凝土原材料、配合比設(shè)計(jì)、混凝土質(zhì)量控制以及施工工藝等方面分析原因，總結(jié)解決該問題的方法及對(duì)策，以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，保證工程質(zhì)量。

預(yù)制梁，混凝土表面，氣泡

1 概述

某高速公路混凝土預(yù)制梁拆模后發(fā)現(xiàn)混凝土面氣泡較多，構(gòu)件臨模面的氣泡比正常情況下多出50%以上，嚴(yán)重影響了混凝土的外觀質(zhì)量。我們從混凝土原材料、配合比設(shè)計(jì)、混凝土質(zhì)量控制以及施工工藝等方面分析原因，找出解決的辦法，保證混凝土施工質(zhì)量。

2 原因分析

2.1混凝土表面氣泡的危害

混凝土表面氣泡太多不但會(huì)影響構(gòu)件美觀,而且是混凝土抗外界侵蝕的薄弱部位，影響混凝土的耐久性。因此需要對(duì)氣泡較多的混凝土表面進(jìn)行二次處理修補(bǔ),影響工期，并增加了施工成本。

2.2氣泡產(chǎn)生的原因

根據(jù)氣泡產(chǎn)生的部位、分布特點(diǎn)、施工工藝及混凝土配合比設(shè)計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行原因分析，認(rèn)為產(chǎn)生氣泡的主要原因有以下幾方面。

2.2.1原材料

1)砂中含石率。砂中含石率明顯偏高，一般在10%以上，導(dǎo)致混凝土拌合物出現(xiàn)和易性較差，如泌水大、離析等。處理措施：對(duì)混凝土砂率進(jìn)行了調(diào)整，從調(diào)整情況來看，和易性有明顯改善。2)砂子含水率波動(dòng)?，F(xiàn)場(chǎng)不同批次的砂混放在一起，砂子含水率波動(dòng)較大，一個(gè)班之內(nèi)含水率變化在5%～13%之間。目前拌和系統(tǒng)均有2個(gè)砂倉，建議2個(gè)砂倉應(yīng)循環(huán)使用，保證砂子脫水充分、含水率相對(duì)穩(wěn)定，含水率控制在6%以下，堅(jiān)決避免砂子一邊進(jìn)料一邊使用的現(xiàn)象出現(xiàn)。3)骨料存在不潔凈現(xiàn)象。在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的混凝土細(xì)骨料中，存在較大較多泥塊的情況。建議對(duì)進(jìn)場(chǎng)的砂石料按批次進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于砂石含量泥、泥塊含量不合格的批次，作退場(chǎng)處理。4)外加劑品質(zhì)。現(xiàn)場(chǎng)人員反映外加劑質(zhì)量波動(dòng)較大，每次外加劑批次的變化，混凝土性能均會(huì)產(chǎn)生較大的變化。查閱送外檢測(cè)的外加劑檢測(cè)報(bào)告，外加劑泌水率比達(dá)30%左右，雖然滿足規(guī)范要求，但是結(jié)合目前現(xiàn)場(chǎng)情況，建議聯(lián)系外加劑廠家，要求調(diào)整外加劑成分，使其外加劑泌水率保持在5%以下，并要求廠家穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。5)混凝土摻合料。混凝土中適當(dāng)?shù)膿胶狭峡梢蕴岣呋炷恋暮鸵仔?，如果摻量過多會(huì)導(dǎo)致混凝土的粘度增加,影響氣泡的排出,故商品混凝土中粉煤灰及礦渣粉等摻量較多也是氣泡產(chǎn)生的原因。6)骨料品質(zhì)。根據(jù)粒料級(jí)配密實(shí)原理，在混凝土施工過程中，骨料級(jí)配及粒型較差，砂的細(xì)度模數(shù)不在中砂范圍，砂率不合理，不足以填充粗粒料空隙，導(dǎo)致粒料不密實(shí)，空隙率大，為氣泡的產(chǎn)生提供了條件。

2.2.2混凝土配合比

混凝土配比的設(shè)計(jì)中水膠比、用水量、砂率會(huì)直接影響混凝土拌合物的性能，水膠比過小，拌合物較為粘稠，振搗困難，氣泡難以排出。水膠比過大，混凝土?xí)x析泌水，多余的水分會(huì)在混凝土表面形成氣泡。

2.2.3現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量控制

混凝土拌合物性能存在問題直接影響混凝土澆筑的質(zhì)量。

1)從混凝土生產(chǎn)過程中來看：混凝土生產(chǎn)過程中缺少有利控制，混凝土拌合物坍落度過大導(dǎo)致骨料分離，骨料不掛漿，易性總體較差。據(jù)了解拌合樓混凝土攪拌時(shí)間為30 s和50 s，攪拌時(shí)間過短，骨料與漿體未充分?jǐn)嚢?，易?dǎo)致生料產(chǎn)生，混凝土拌合物流動(dòng)性較差，不易振搗。

2)砂石的計(jì)量系統(tǒng)偏差較大，通過檢查拌和稱量系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，存在砂石用量超量達(dá)20%左右的情況。建議加強(qiáng)對(duì)混凝土拌和系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)，定期對(duì)稱量系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，保證混凝土原材料的計(jì)量控制滿足規(guī)范的要求，提高混凝土拌合物質(zhì)量。

2.2.4施工工藝

1)攪拌時(shí)間。混凝土攪拌時(shí)間少，混凝土拌合物會(huì)不均勻，會(huì)形成氣泡集中，若攪拌時(shí)間長，會(huì)使混凝土外加劑的引起成分越來越多，氣泡形成較多，產(chǎn)生負(fù)面的影響。

2)振搗手的操作。振搗手不能嚴(yán)格按照規(guī)范要求控制振搗的時(shí)間及部位，邊角位置振搗不夠，導(dǎo)致氣泡排出不利。

3)澆筑厚度。一次澆筑厚度不能太大,導(dǎo)致振搗困難,氣泡難以排出,對(duì)于混凝土的澆筑厚度要嚴(yán)格按照規(guī)范要求控制。

4)混凝土運(yùn)輸及入倉過程?；炷翑嚢柢囘\(yùn)輸和等待卸料過程中攪拌罐經(jīng)常處于停止不轉(zhuǎn)狀態(tài)，卸料前未經(jīng)快速翻轉(zhuǎn)而直接卸料，導(dǎo)致骨料分離，和易性較差，給后續(xù)施工帶來較大困難。部分部位采用吊罐入倉，混凝土入倉落差3 m以上未采取任何緩降措施，嚴(yán)重的破壞了混凝土的和易性，加上構(gòu)件配筋率均較高，斷面尺寸較小，混凝土很難振搗到位，易造成空漿，內(nèi)部氣泡較難排出。

5)模板。模板要清理干凈，要選用好的脫模劑產(chǎn)品，涂刷要均勻，局部太厚,影響氣泡上升,限制了表面氣泡的排出。

2.2.5其他因素

商品混凝土運(yùn)送澆筑部位的距離太遠(yuǎn)，,混凝土坍落度損失較大,到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)變得很粘稠影響氣泡的排出，故需要使用坍落度損失小的減水劑。

3 整改措施

3.1原材料方面

3.1.1骨料

1)細(xì)集料中含石率明顯偏高，一般在10%以上，導(dǎo)致混凝土拌合物出現(xiàn)和易性較差，如泌水大、離析等。在后續(xù)生產(chǎn)過程中，對(duì)每批次的細(xì)集料含石率進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，對(duì)混凝土中的砂石用量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

2)現(xiàn)場(chǎng)不同進(jìn)場(chǎng)批次的砂混放在一起，砂子含水率普遍偏高且波動(dòng)較大，一個(gè)班之內(nèi)含水率變化在5%～13%之間。

3)骨料存在不潔凈現(xiàn)象。在細(xì)集料中存在泥塊。對(duì)于含量泥、泥塊含量不合格的批次，作退場(chǎng)處理。

3.1.2外加劑

1)控制外加劑中外的引氣成分。2)在滿足施工坍落度要求的情況下，盡量減小水膠比。采用品質(zhì)穩(wěn)定的外加劑品種?，F(xiàn)場(chǎng)人員反映外加劑質(zhì)量波動(dòng)較大，造成混凝土性能產(chǎn)生較大的變化。

3.1.3膠凝材料

關(guān)注膠凝材料的波動(dòng)性，新進(jìn)材料需進(jìn)行品質(zhì)檢測(cè)，出現(xiàn)異常情況及時(shí)驗(yàn)證外加劑與膠凝材料的適應(yīng)性。

3.2混凝土配合比

坍落度較大也會(huì)影響混凝土和易性，導(dǎo)致離析泌水，故現(xiàn)場(chǎng)將混凝土坍落度由180 mm～200 mm改為160 mm～180 mm。合理調(diào)整摻合料摻量，由原來的30%降為25%。

3.3混凝土施工質(zhì)量控制

3.3.1混凝土生產(chǎn)過程監(jiān)控

1)增加對(duì)砂含水、骨料級(jí)配的檢測(cè)頻次，及時(shí)調(diào)整用水量，加強(qiáng)出機(jī)口混凝土性能的檢測(cè)。將坍落度控制在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)，必要時(shí)檢測(cè)混凝土的含氣量，在不影響施工的前提下，盡量選擇小坍落度的混凝土，聚羧酸外加劑在流動(dòng)性較大的混凝土中引入有害氣泡的量會(huì)明顯增大，氣泡聚集后易形成孔洞。另混凝土拌合時(shí)間不宜低于60 s，建議通過生產(chǎn)性試驗(yàn)確定拌和時(shí)間。

2)嚴(yán)格控制帶料攪拌車，在運(yùn)輸和停車等待期間攪拌罐不允許停，尤其是下料前需快速翻轉(zhuǎn)30 s。嚴(yán)格控制混凝土入倉手段，高落差一定要設(shè)置緩降措施。

3.3.2混凝土養(yǎng)護(hù)

加強(qiáng)混凝土構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)，尤其是早期養(yǎng)護(hù)，注意覆蓋保水。

3.3.3拌合樓計(jì)量系統(tǒng)

通過檢查拌和稱量系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，砂石的計(jì)量系統(tǒng)偏差較大，存在砂石用量超量達(dá)20%左右的情況。加強(qiáng)對(duì)混凝土拌和系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)，定期對(duì)稱量系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，保證混凝土原材料的計(jì)量控制滿足規(guī)范的要求。

3.4施工工藝

3.4.1脫模劑的選用

采用消泡脫模劑消除混凝土表面的氣泡，并在模板上建立排氣通道，可使混凝土表面光滑，提高施工質(zhì)量。對(duì)脫模劑的選用，應(yīng)優(yōu)選水性脫模劑，少用油性脫模劑，減少氣泡在模板上的吸附性，以利氣泡能順模板向上排出。

3.4.2嚴(yán)格控制胚層厚度和振搗時(shí)間

振搗是混凝土密實(shí)、排除氣泡的重要手段。在混凝土施工過程中，應(yīng)注意：分層布料，分層振搗。分層的厚度以不大于50 cm為宜，否則氣泡不易從混凝土內(nèi)部往上排出。同時(shí)應(yīng)注意混凝土的振搗，嚴(yán)防出現(xiàn)混凝土的欠振、漏振和超振現(xiàn)象。

混凝土振實(shí)的標(biāo)志是：在振搗過程中，當(dāng)混凝土無顯著下沉。不出現(xiàn)氣泡、表面泛漿并不產(chǎn)生離析。對(duì)于流動(dòng)性大的混凝土要求是“快插慢拔”，即插入速度要快，使上下部混凝土幾乎同時(shí)受到振搗，拔出時(shí)則要慢，否則振搗棒的位置不易被混凝土填實(shí)，容易形成空隙，對(duì)于干硬性混凝土更要注意，慢拔則空隙在振搗過程中聚合填實(shí)，利于氣泡外逸。

3.4.3脫模工藝

大鋼模拆模后,要保證模板清理干凈、光潔。脫模劑要均勻涂抹,不宜涂得太多太厚,杜絕有堆集流淌現(xiàn)象。

4 結(jié)語

通過從以上原材料、配合比、混凝土質(zhì)控及施工工藝的改進(jìn)，混凝土拌合物和易性良好，拆模后混凝土氣泡大大得到改善。

Onreasonsformanybubblesonprecastbeamconcretesurface

JianYiduanZhuShengmin

(TestDetectionCo.,Ltd,GezhoubaGroup,Yichang443002,China)

According to many bubbles after the concrete demolition of the framework, the paper indicates the reasons from the concrete raw materials, design for proportional ratio, concrete quality control and construction craft, and sums up the methods and strategies for the problems, so as to instruct the site construction and ensure the engineering quality.

precast beam, concrete surface, bubble

TU712.3

A

1009-6825(2017)26-0200-02

2017-07-08

簡宜端(1976- ),男，工程師；朱圣敏(1980- )，女，高級(jí)工程師