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安博电竞中国官方网站下载地址 预制梁混凝土表面气泡成因及改善措施

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来源:安博电竞主页 作者:安博电竞注册

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产品介绍

  T梁是一种常见梁式桥的上部主要结构,T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梁预制控制的难点之一。本文以福建某建筑工地在T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梁的表面质量,为后续类似的T梁预制提供借鉴。

  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2.6~2.9的中砂,级配区属于2区),0.30mm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。

  由表3可知,该碎石属于10~16.0mm单粒级,不属于连续粒级,且粒径全部集中在9.5~16.0mm。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。

  在混凝土现场浇筑时,时常会闻到一些刺激性气味,这是由于使用的粉煤灰含有铵盐,如NH4HCO3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(NH3)。用含铵盐的粉煤灰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,并且铵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,该类粉煤灰在进场时必须予以严格控制。

  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较多气泡。

  本项目T梁长度为30m,预制T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1~2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。

  T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梁品质。

  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。

  通过筛分试验,在原粗砂中掺入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。

  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5~10mm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5~10mm碎石,可有效改善其级配,具体筛分结果如表6所示。

  由表6可知,掺入30%的5~10mm碎石,能够使原来10~16mm单粒级碎石变成5~20mm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。

  更换粉煤灰,使用不含铵盐的粉煤灰,同时对进场的粉煤灰执行车检制度,可取少量现场粉煤灰放入烧杯中,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),便可以判定现场的粉煤灰中含有铵盐,这可避免由于粉煤灰含铵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。

  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。

  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。

  经过试验对比发现,在水胶比、砂率、振捣方式和振捣时间相同的条件下,混凝土坍落度对混凝土表面气泡数量多少也产生一定的影响。坍落度与气泡的关系如表7所示。

  由表7可知,在水胶比、砂率、振捣方式和振捣时间相同的条件下,混凝土坍落度在180mm以上,混凝土表面气泡最少。这是由于在相同的振捣方式和振捣时间下,混凝土坍落度越大,越容易振捣密实,同时混凝土稠度就越低,振捣时气泡从下往上排的阻力就越小,从而混凝土表面气泡数量越少。

  本文从混凝土的原材料、模板、施工工艺等方面探究预制T梁混凝土表面气泡多的原因,通过优化集料级配、使用不含铵盐粉煤灰,使用含气量低的减水剂、使用消泡脱模剂代替普通脱模剂、优化振捣工艺和控制混凝土坍落度等改善措施,T梁混凝土的表面气泡数量有了明显的改善,为今后解决混凝土表面气泡提供了重要参考价值。返回搜狐,查看更多


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