T型预制梁混凝土表面气泡成因及改善措施.docx

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1、T型预制梁混凝土表面气泡成因及改善措施目录引言11 .混凝土原材料及配合比22 .气泡多的原因分析22.1.河砂无级配属区22.2.碎石的级配不良22.3.混凝土中含有铁盐32.4. 减水剂的含气量较高32.5. 钢模板表面不光滑32.6. 6.附着式振捣器数量不足，位置设置不合理32.7.混凝土流动度过小43 .混凝土中氨的危害44 .改善措施44.1.调整砂的细度模数和颗粒级配44.2.掺入510mm的碎石袁改善碎石的级配54.3.使用不含锈盐的混凝土54.4.降低减水剂含气量袁加入消泡剂64.5.重新打磨模板表面袁使用消泡脱模剂64. 6.增加附着式振捣器数量并优化布置65. 7.调整混

2、凝土坍落度66. 结语7引言T型预制梁是一种常见梁式桥的上部主要结构，T型预制梁品质的好坏直接影响着整个桥梁的使用寿命，混凝土表面过多的气泡直接导致T型预制梁的强度和耐久性下降，甚至可能造成严重的质量问题。由于混凝土是一种由液相、固相、气相组成的多相材料，其本身含有气泡，因此，如何能将混凝土生产过程中产生的气泡顺利排出，成为当今T型预制梁预制控制的难点之一。本文以福建某建筑工地在T型预制梁预制初期混凝土表面出现较多气泡为例，通过分析气泡成因并采取相应的改进措施，大大减少了混凝土表面气泡的数量，提升了T型预制梁的表面质量，为后续类似的T型预制梁预制提供借鉴。1 .混凝土原材料及配合比混凝土强度等

3、级为C45,初始坍落度120160mm,具体配合比如表1所zjO1混量土配合比配合比木匏*石，的，M尔M砂木灰比1t1,k93561622611389SJS3S3.3的活/比10441.761270.250X)1(12 .气泡多的原因分析2.1.河砂无级配属区河砂的筛分结果如表2所示。袤2河砂的除分缙果公律“怜E方孔棒作入边KXi-123-*Hf11计算余/%-枪结瞿M信模K5.0004.750-100-10(Mo22.S2.365-350-25O-IS812501.183S-6S10-&00*25213Q-0.6300.6071-8541-7016-4078OJIS0.3080-9S70-9

4、2SS-8599不，i50.1600.1590-10090-10090IOO99由表2可知，该河砂细度模数偏大，不属级配区（重要工程的混凝土用砂通常选用细度模数为2.62.9的中砂，级配区属于2区），0.3Omm以下筛余为1%。使用河砂拌制混凝土，混凝土的保水性能差，混凝土包裹性不良，容易出现泌水、离析等问题，从而导致混凝土气泡增多。2.2.碎石的级配不良碎石的筛分结果如表3所示。表3碎石的第分结果方孔那济孔iKAnm5-16mm累计筛余/%5-20Em器”筹余佻Io-IGmm累计/余7%实测累计筛余/%26.50O19.00O“10O16.000-10O15O9.5030-6040-8080

5、-100924.75851OO90-10095-100100Z3695-10095-100一荒由表3可知，该碎石属于1016.0mm单粒级，不属于连续粒级，且粒径全部集中在9.516.0mm0该类碎石的空隙率较大，总表面积增加，导致混凝土不密实，这也造成了采用此类级配不良的碎石拌制混凝土时，为了填充混凝土中的空隙需要胶凝材料总量和用水量，使得混凝土和易性较差，易离析，捣固不易密实，从而导致混凝土气泡增多。2.3.混凝土中含有铁盐在混凝土现场浇筑时，时常会闻到一些刺激性气味，这是由于使用的混凝土含有镂盐，如NH4HC03和（NH4）2SO4,这两种物质溶于水，在水泥等碱性环境下产生刺鼻的气味（N

6、H3）。用含镂盐的混凝土拌制混凝土也会产生NH3,如果气体不能完全释放并排出，混凝土硬化后表面将有大量的气泡眼，甚至影响混凝土强度，并且钱盐的存在进一步提高了混凝土的碱度，增加了混凝土的总碱量，提高了混凝土发生碱活性破坏的概率。需要注意的是，该类混凝土在进场时必须予以严格控制。2.4.减水剂的含气量较高减水剂作为混凝土的组成材料之一，对混凝土的拌和物性能、物理性能和耐久性能有着重要的影响，目前最常用的混凝土减水剂为聚痰酸系高性能减水剂，从本身的成分上来讲，在未掺入引气成分的前提下，其能使混凝土产生较高的含气量。经检测，现场使用聚竣酸系高性能减水剂的含气量为3.6%,虽然符合混凝土外加剂（GB8

7、076-2008）规定含气量臆6.0%的技术指标，但经大量的试验可知，细小的、均匀的气泡可以有效提高混凝土的抗渗性能和抗冻性能，但是随着混凝土含气量的提高，混凝土的强度也会大大降低，并且随着气泡的引入，振捣过程中容易形成较大的气孔，可直接导致混凝土表面产生缺陷。2.5.钢模板表面不光滑钢模板的内壁表面质量是影响混凝土表面的直接因素，由于钢模板的密封性较好，混凝土气泡排出只能通过振捣，先从混凝土内部往外排，然后沿两侧模板内壁逐步往上排，特别是当使用的模板是旧钢模板时，必须要格外关注模板的内壁表面，若该模板表面较粗糙，则会大大增加气泡从底部模板侧壁往上排的阻力，气泡无法顺利排出，导致混凝土表面出现

8、较多气泡。2.6.附着式振捣器数量不足，位置设置不合理本项目T型预制梁长度为30m,预制T型预制梁采用附着式振捣器和插入式振捣器振捣相结合，以附着式振捣器为主，插入式振捣器为辅的振捣工艺。附着式振捣器固定的法兰盘在梁体两侧模板，每侧12个法兰对称布置，高度距底模顶面约70cm,呈“一字形”排列。相邻两个附着式振捣器间距约有2.5m,超过了附着式振捣器的作用范围且两侧对称布置，同时开启时振动力会互相抵消，降低了振捣效果，导致混凝土排出气泡效果不佳。2.7.混凝土流动度过小型预制梁横截面尺寸为变截面，其截面形式为自上而下先大后小再大。由于T型预制梁底部钢筋布排密集，底部混凝土只能依靠附着式振捣器振

9、捣，如果混凝土流动性过小，采用附着式振捣器就很难将底部混凝土振捣密实。脱模后，变截面马蹄处会存在大量的气泡，甚至出现蜂窝、麻面的现象，严重影响T型预制梁品质。3 .混凝土中氨的危害燃煤电厂氨法脱硫脱硝工艺的逐渐推广应用，使混凝土中残留了大量的氨氮副产物，而混凝土是建筑施工中混凝土的重要成分。在混凝土搅拌过程中，由于碱性条件和大量热量的存在，混凝土中铉盐发生分解，释放出氨气，会对现场施工人员造成人身伤害。同时，混凝土中残存的氨缓慢释放，会造成混凝土发泡现象的产生，给建筑物造成巨大的安全隐患。因此，在混凝土使用前对其进行氨含量/钱离子含量的检测具有十分重要的意义。随着电力工业的发展，燃煤电厂的混凝

10、土排放量逐年增加，成为我国当前排量较大的工业废渣之一。大量的混凝土不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。但混凝土可资源化利用，如作为混凝土的掺合料等。4 .改善措施4.1. 调整砂的细度模数和颗粒级配随着河砂资源的枯竭，天然级配良好的中砂在工程中已经较少应用，目前的中砂多采用粗砂和细砂通过合理的比例进行调配而成。为了获得级配良好的中砂，本工程对所采用的细砂和粗砂进行组合筛分，结果如表4、表5所示。表4指砂的篇分结果5.004.75*100-100-10O2.502.365-350-250-151U511835-65YO-SOO

11、-2S2180.630.6071-8S41-70164090.31S03080-9S70-9255-8S70论密0160.1590-10090-1009010097衰5在相砂中修入25%竭砂后砂的一分结果方孔府I1H1必乂标m-（EHf1攵）&-宴测ICitIe余黑-123S.04.750-100-100-1022.5002.365-350-250-1561.2501.1135-6$IO-SO0-2S1706300.6071-es41-7016-4060*0.3150.3080-9570-92SSftS90沦SrS0.1600.1590-10090-10090-10097通过筛分试验，在原粗砂

12、中掺入25%的细砂，使混合后砂的细度模数为2.7,级配区属于2区，改善了砂的级配，减少砂子因级配不良造成的空隙，同时细料的引入，提高了砂的保水性能，从而使混凝土和易性更好，更易振捣密实，从而减少混凝土气泡数量。4.2.掺入510mm的碎石袁改善碎石的级配由表3可知，本工程所用的碎石为单粒级碎石，其空隙率较大，直接导致混凝土所需要的浆体用量增加，增加产生大量气泡的风险。对此，通过引入510mm的碎石，调整碎石的级配，使其形成连续级配，降低混凝土的浆体用量，以此降低碎石的孔隙率，提升混凝土的表面性能。试验表明，本工程所用的单粒级碎石中掺入30%的510mm碎石，可有效改善其级配，具体筛分结果如表6

13、所不。表6推入30%的57OmE碎石后的蹄分结果方孔明IZ1KAnm6w累计涛余国5-20n军计神童/%10-16rvnIKiI稀余/%叫余伙26.50OO19.00OO-IOO16000-100-15169.5030-6040-8080-100684.7585-10090-10095100942.3695-10095-100工防后由表6可知，掺入30%的510mm碎石，能够使原来1016mm单粒级碎石变成520mm连续粒级碎石，减少碎石因级配不良造成的空隙，使混凝土更易振捣密实，从而减少混凝土气泡数量。4.3.使用不含铁盐的混凝土更换混凝土,使用不含钱盐的混凝土,同时对进场的混凝土执行车检制

14、度，可取少量现场混凝土放入烧杯中，并加入一定量的水和少量的氢氧化钠进行充分搅拌，直至闻到刺鼻的气味（NH3）,便可以判定现场的混凝土中含有钱盐，这可避免由于混凝土含镀盐而导致混凝土生产过程产生更多的气泡，从而造成混凝土表面气泡增多的现象。4.4.降低减水剂含气量袁加入消泡剂要求减水剂厂家调整减水剂配方，使减水剂的含气量控制在3%以下，同时在减水剂中掺入消泡剂，可通过试验室试拌并模拟现场的振捣方式成型试块，确定消泡剂的掺量。4. 5.重新打磨模板表面袁使用消泡脱模剂对钢模板重新进行打磨，特别是表面粗糙的部分，使用消泡脱模剂加新机油代替废机油脱模剂。4.6. 增加附着式振捣器数量并优化布置增加附着式振捣器的数量，相邻的附着式振捣器间距控制在1.6m以内，成“品字形”排列，且梁体两侧的附着式振捣器应交错布置，以免两侧振动力相互抵消，影响振动效果。4.7.调整混凝土坍落度经过试