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本文選自《商品混凝土》雜志2024年第6期
T 梁混凝土表面氣泡產生原因分析及防治簡析
楊勇,葉鴻宏,張毅
[摘要]本文針對 T 梁施工過程中的腹板、馬蹄兩個施工部位出現的氣泡情況,對 T 梁混凝土的原材料、配合比、生產澆筑工藝等方面進行研究,通過對配合比優(yōu)化、澆筑工藝調整和振搗設備的合理布局以及振搗時間的優(yōu)化,可以有效減少 T 梁中的氣泡產生。
[關鍵詞]梁;氣泡;配合比;施工工藝
引言
2022月至月賓鶴高速公路某工區(qū)一號、二號梁預制梁廠澆筑的預制梁模板拆除后發(fā)現,梁馬蹄、腹板、橫隔板等不同部位均有大小不一的氣泡。兩個梁廠均采用同一拌合設備拌制C50混凝土,通過外觀檢查及測量,發(fā)現混凝土表面不規(guī)則氣泡較多。氣泡較多時會導致混凝土的強度降低,嚴重影響混凝土耐久性,不僅耽誤交工檢測進度,后期修補也較為困難,影響梁的表觀質量。
梁外觀的氣泡現象的原因分析與調整措施
對原材料、配合比、生產澆筑工藝等方面進行分析,并作相應調整,以預防氣泡的產生。
1.1梁生產所用原材料調整
)碎石:對實際生產所用的碎石進行物理指標檢測,篩分結果如表1所示,物理性能指標如表所示。
目前C50等級混凝土生產采用巴齒山石料廠的碎石,由石灰?guī)r反擊破加工而成,篩孔尺寸4.759.5.0mm9.519.5mm兩種粒徑碎石雙摻混合使用(0.83:0.17)。其各個粒徑碎石累計篩余均滿足JTG/T F 502011中對4.7526.5mm級配要求。碎石針片狀含量較低,但碎石顆粒扁平狀顆粒較多。用這種碎石制備的混凝土容易離析、泌水,硬化后強度較低。為避免梁后期回彈強度低,經與石料加工場進行協(xié)商,在粗集料生產線增加了整形設備。經試驗室檢測,石的各項指標均滿足規(guī)范要求,顆粒也更加近似于正方形(圖1)。
)河砂:永勝星星馬商貿有限公司生產的桃園河砂,河砂的篩分結果如表3所示,物理性能如表所示。
通過檢測可知,河砂含泥量已經達到規(guī)范規(guī)定的上限值,細集料含泥量增加不僅會增加外加劑的用量、也會使混凝土和易性變差、經時損失大,在振搗過程中氣泡不易排出,因此必須更換含泥量較低的河砂進行施工作業(yè)。
)外加劑:云南明成建材科技有限公司MCH-A高性能減水劑(緩凝型),推薦摻量為1.2%,固含量滿足規(guī)范要求。外加劑物理性能指標如表5所示。
外加劑配方調整方向為:增加降黏、保坍組分和消泡組分。根據混凝土拌合物工作性能、經時損失時間及28d抗壓強度等指標調整外加劑組分,最終確認外加劑保坍組分為每噸用量為110kg、消泡組分為4/萬、引氣組分為2/萬。通過外加劑功能小料的調整,混凝土拌合物的工作性能得到了很大的提升。原材料調整后,對混凝土的工作性能進行測試,調整前后的對比數據如表所示。
由表可知,通過對原材料的調整,可以使混凝土工作性能更佳,同時降低了混凝土的經時損失,更好的適應現場實際情況,混凝土工作性能良好,后期振搗時氣泡更容易排出。
1.2施工工藝調整
調整前工藝:梁原來分兩層澆筑、振搗器的功率為24kW、振搗時間為1520s,振搗人員為人。附著式振搗器的配置數量不滿足要求。
分別從澆筑分層厚度、振搗器的功率、振搗時間、附著式振搗的數量以及振搗人員的數量進行調整。
(1)施工工藝調整:梁共分三次進行,第一層澆筑至馬蹄頂面10cm以下、第二層澆筑至腹板頂面位置處、第三層澆筑頂板。
(2)振搗器的調整:附著式振搗器振搗時間為2030s,間隔時間為1020s,每層振搗不少于次,附著式振搗器功率不小于30kW,手持式振搗棒每一片梁不少于根。
(3)振搗人員數量調整:人員也應相應的進行配置。
停止振搗以混凝土表面泛漿、無大氣泡產生為主,具體調整工藝見表所示。
施工工藝調整前后梁表面質量對比見圖
1.3模板質量
模板質量由專人、專項驗收。重點檢查模板橫隔板位置、馬蹄位置處。要求對模板進行打磨處理,驗收合格后方可使用。打磨過程中使用砂紙進行打磨,見圖
1.4更換脫模劑
將原來的油性脫模劑更換為噴灑型水性脫模劑。相比油性脫模劑,水性脫模劑可以使模板表面張力降低,能降低混凝土表面的大氣泡,使混凝土表面氣泡更少。水性脫模劑噴灑在不同模板上,都能有效降低混凝土表面氣孔,降低模板表面張力,有利于氣泡,尤其是大尺寸氣泡的排出。在振動過程中,氣泡容易沿著模板與混凝土表面的界面排出,因此,混凝土表觀質量相對較好。
效果
通過對外加劑功能小料用量進行優(yōu)化、骨料整形、振搗設備以及振搗時間進行調整,脫模劑種類的更換,梁氣泡得到了控制,調整后梁外觀質量如圖所示。
結論
混凝土表面不規(guī)則氣泡產生受混凝土原材料、配合比及施工工藝的影響較大。本工程通過對碎石整形、更換含泥量較低的河砂、調整外加劑配方,對澆筑工藝的振搗設備的布置以及振搗時間的優(yōu)化,更換脫模劑種類,有效減少梁中的氣泡產生。經過對比分析及實驗可得到以下結論:
)使用整形后的粗骨料、含泥量較少的河砂,調整外加劑配方,增加降黏、保坍組分和消泡組分,能夠改善混凝土拌合物性能,振搗時氣泡也更易排出。
(2)合理的進行分層厚度控制更有利于混凝土內部氣泡的排出。
(3)縮短振搗間距和延長振搗時間有利于混凝土內部氣泡的排出。
(4)馬蹄等部位受波紋管以及鋼筋密集程度等的影響,氣泡排出主要依靠附著式振動器,并且附著式振動器配置數量對氣泡的影響較大。
(5)噴灑型水性脫模劑比油性脫模劑更加利于氣泡的排出。
參考文獻
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供稿人:楊勇,葉鴻宏等
編輯員:李海亮
審核人:孫繼成,寧夏
【標準規(guī)范】
《建筑物綠色拆除與建筑垃圾綜合利用技術規(guī)程》CECS
【會議培訓】
2025全國混凝土行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展與廢棄物資源再生技術交流大會
第十屆全國建筑固廢和尾礦泥漿處理及資源化利用大會暨中國砂石協(xié)會建筑固廢利用分會年會
2025第二十一屆全國商品混凝土可持續(xù)發(fā)展論壇暨2025中國商品混凝土年會
【咨詢服務】
預拌混凝土質量追溯研究
高速公路及橋涵高性能混凝土技術咨詢
課題研究
研發(fā)中心建設
[綠滿庭院]《HJ建筑圍護結構自保溫技術體系》推廣等
【建材“雙碳”業(yè)務】
低碳膠凝材料研發(fā)與制備
復合摻合料和再生復合摻合料研發(fā)與制備
建筑垃圾處置與資源化利用
建筑垃圾再生砂粉應用技術
建筑垃圾再生輕粗骨料技術
碳化再生骨料制備技術
【期刊著作】
《常見預拌混凝土質量事故分析百例》圖書
《預拌混凝土企業(yè)標準化試驗室建設指南》圖書
混凝土技術發(fā)展中心(以下簡稱“中心”)隸屬建筑材料工業(yè)技術情報研究所,主要職能是跟蹤分析和研究國內外混凝土行業(yè)科技前沿動態(tài),為全國混凝土行業(yè)開展技術服務工作,包括出版技術期刊、研究制定標準、開展技術咨詢、舉辦技術會議、承擔行業(yè)培訓、從事認證評價和開發(fā)研究等,中心是建材情報所主要業(yè)務部門之一。中心擁有員工10人,其中博士3人,正高職稱3人,副高職稱4人。中心掛靠的行業(yè)協(xié)會分支機構包括中國散裝水泥推廣發(fā)展協(xié)會混凝土專業(yè)委員會、中國散裝水泥推廣發(fā)展協(xié)會預制建筑產業(yè)專業(yè)委員會、中國砂石協(xié)會建筑固廢利用分會、建筑材料工業(yè)技術情報研究所雙碳研究中心。依托中心成立的平臺有預拌混凝土質量追溯公共服務平臺、混凝土行業(yè)數字化服務平臺、中國商品混凝土行業(yè)企業(yè)專家委員會(擁有200余名行業(yè)一線專家)、北京砼享未來工程技術研究院(會員制技術和管理服務)。
中心每年參與多個混凝土技術咨詢和技術服務項目,包括雄安新區(qū)混凝土項目咨詢、河北省多個高速公路高性能混凝土技術咨詢、固廢基膠凝材料和再生復合摻合料研發(fā)和制備技術,以及數十個混凝土企業(yè)的技術服務工作。開展預拌混凝土綠色產品認證和科技成果評價工作。
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