預制T梁混凝土表面氣泡成因分析及防治措施

易平

【摘 要】文章通過對成都經濟區環線德陽至簡陽段高速公路第6標段預制T梁氣泡成因、危害以及解決方法等剖析，分別從混凝土原材、脫模劑選用及施工工藝等方面提出了防止T梁預制中氣泡的生成，將T梁預制中氣泡的潛在威脅控制在一定范圍內，旨在提高本標段內所有預制T梁混凝土的整體品質和外觀。

【關鍵詞】T梁；表面氣泡；原因；防治

一、工程簡介

德簡高速土建6標段，位于德陽市中江縣山區，線路全長16.005公里，大橋2022米（12座）；中橋1384米（4座）。在本標段共設兩個梁場，其中30mT梁共514片、40mT梁224片、20m箱梁240片，總計978片?；炷猎O計強度等級為C50，設計塌落度160～200mm。于2017年9月預制，定于2018年6月底完成全部預制，在施工中使用機械振搗和人工振搗的方式同時進行澆筑。

二、所遇問題

（一）問題現象

通過對本標段預制的前10片30m T梁外觀檢測及剖析，發現T梁混凝土腹板及馬蹄位置氣泡比較多，如下圖1，下圖2（黑點處）。因為氣泡較多，以致混凝土不密實，局部位置出現“漏骨”現象，不僅使后期修補十分困難，嚴重影響預制梁的外觀，而且還會使混凝土的強度降低，降低結構物的耐久性。

（二）氣泡成因分析

針對外觀質量分析，經過多方咨詢并上網查閱資料，對現場T梁混凝土表面氣泡的產生進行了仔細的分析如下：

1.氣泡：在混凝土澆筑過程中，上下層混凝土之間會形成一定的空隙，如果布料厚度大、振搗不到位，空隙中的氣體就無法及時排出。如果模板打磨不到位、脫模劑選擇不合理也會使氣泡附著在模板表面，難以排出。

2.水泡：混凝土生產過程中，水膠比變大，使混凝土中有多余的自由水，通過振搗時無法順利排出。

3.原材自身級配不好，導致整個級配中空隙率變大，粗集料中含有過多的針片狀顆粒，細集料含泥量超標，或者混凝土生產過程中由于空隙率變大，細集料不足以填充粗集料之間的空隙，導致集料不密實，從而產生較多氣泡，最直觀的表現為石子外露。

三、影響混凝土表面氣泡排出的各種因素

（一）水泥

氣泡與水泥的類型關系非常密切，助磨劑在水泥生產過程中會產生太多的氣體，水泥細度太細，生產的混凝土含氣量將顯著增加。

（二）外加劑

加入一定數量的高效減水劑在混凝土生產過程中十分普遍，但是減水劑具有一定的含氣量，由于減水劑與混凝土在混合攪拌均勻后，氣體難以排出，所以減水劑的含氣量會影響混凝土表面的最終外觀質量。因此，在混凝土配合比設計過程中，選擇質量穩定的減水劑，并同時對其含氣量進行檢測，以滿足混凝土的整體性能要求。

（三）粗骨料

由于T梁鋼筋間距太小，粗集料的最大有效粒徑不得大于鋼筋間距的3/4，否則粗集料容易附著在鋼筋上，增加混凝土的空隙，導致混凝土不密實，難以排出氣體。采用連續級配，使其空隙率達到最小，嚴格控制粗集料中的針片狀含量，也有利行混凝土振搗過程中氣體的排出。

（四）細集料

由于混凝土在生產過程中，細集料主要起填充何用。材料級配不合理，粗細不一，將會改變混凝土的和易性，導致混凝土離析或流動性變化。如果細集料變粗，則會使集料空隙更大，導致混凝土不易密實，產生更多的氣泡，所以混凝土生產時應該提高砂率；細集料變細，則會在粗集料周圍形成更多的水泥砂漿，讓混凝土變得更黏稠，不僅混凝土流動性不好，而且也不利于氣體的排出，混凝土生產時應該降低砂率。

（五）混凝土

混凝土的和易性是其內部氣泡產生及排出的關鍵所在，良好的流動性和黏聚性將使其在施工過程中更加密實，保證含氣量能控制在2.5%-3.5%之間，不僅能提高混凝土的強度，還會增加混凝土的耐久性。

（六）施工方面

1.攪拌時間對混凝土內部產生氣泡會有不同影響 。

如果攪拌時間過短，以至于混凝土攪拌不勻，外加劑多或粗集料多的地方會產生更多的氣體。但攪拌時間過長又會使混凝土內部形成的氣體越來越多，很難通過振動排出。一般預制梁的混凝土攪拌時間可以控制在120～180s。

2.脫模劑使用不當會影響氣泡的排出。

施工單位開始采用脫模劑是廢機油兌柴油，這種混合油對氣泡具有極強的吸附性，混凝土內的氣泡一經接觸，便會吸附在模板上難以排出。

3.振搗情況影響氣泡的排出。

由于施工環境的不同，所以混凝土的和易性、環境溫度都會促使振搗手根據實際條件采用多種振搗工藝，不同的施工工藝也會使得混凝土表面氣泡的多少有著根本的不同?；炷梁鸵仔栽胶?，粗集料中針片狀越少，振搗過程中，混凝土內部就越密實，氣體就越容易排出。預制梁施工過程應采用分層澆筑，由兩邊至中間，采用高頻振搗和人工振搗聯合施工。防止施工過程中過振或欠振、漏振，每層布料厚度適宜，避免出現混凝土離析（過振）或內部空洞（欠振、漏振），影響氣體排出。

四、解決辦法及處理措施

（一）優化混凝土配合比

預制T梁混凝土設計強度C50，在混凝土優化過程中嚴格控制水泥細度、強度等技術指標，I級粉煤灰選擇過程中，嚴格控制其需水量、細度、燒失量等關鍵指標，粗集料用5-20mm連續級配碎石，要求其各項指標不得低于II級（特別是針片狀含量），破碎面不得低于70%；細集料采用河砂，細度模數控制在2.6-2.9之間，嚴格控制小于0.3mm或大于0.6mm的粒徑數量?？蛇m當增加減水劑中的引氣成分用以調整混凝土的配合比，在確?；炷翉姸鹊那疤嵯?，通過對原材控制對預制梁混凝土配比做出不同的調整，保證施工和易性及耐久性，控制其含氣量在2.5%-3.5%之間。

（二）模板endprint

由于馬蹄倒角處氣泡較多，對腹板附著式高頻振動器的安裝位置進行合理調整。使腹板附著式高頻振動器至少分兩層布置，馬蹄上沿部分、腹板中部高低錯落布置，豎向間距約50cm，橫向間距約1.5 m，如下圖3?；炷翝仓┕r第一層布料厚度應低于馬蹄倒角上沿部分，振搗時更便于將馬蹄部分氣泡排出。此外，嚴格控制模板面板的清理打磨施工，這樣可使氣泡在振搗時順著鋼模面板處由下往上排出。選擇產品穩定，性能優越的脫模劑，不僅可使混凝土面平整光滑，顏色一致，有光澤，提升混凝土外觀質量；還可影響到模板面上氣泡的聚集和附著，以至于振搗時氣泡能順利排出。

（三）優化施工工藝及方法

在施工過程中采用分層澆筑，砼布料采用“縱向分段、豎向斜分層，先兩端再中間”，這種施工工藝雖然時間較長、施工進度較慢。但是可保證在前一層混凝土排除完氣泡后再布料下一層混凝土，這樣混凝土內的大量氣泡都能排出。通過試驗，豎向嚴格按照30～40 cm分層布料振搗，保證第一層布料厚度不超過馬蹄倒角上沿部位，同時開動腹板和馬蹄上沿處高頻附著式振動器，根據混凝土的和易性、流動性合理控制振搗時間（15-45s）。第一層振搗完成后采用“由邊到中，豎向斜分料”均勻布料，砼放料過程中采用腹板高頻振搗器和人工插入式振搗器交替振搗，，以振搗至混凝土表面泛漿、無氣泡為準，同時應防止發生因振搗時間過長而出現混凝土過振的現象， 導致粗集料沉底，漿體上??；也應防止欠振、漏振導致砼表面“漏骨”現象。運用該方法連續澆注混凝土后，外觀則會較為美觀，既可避免產生施工縫，又可以避免砼在振搗過程中因流動過大而造成離析。

五、調整結果

通過上述一系列改進措施，最終澆筑后的T梁外觀有了明顯改觀，如下圖：

六、結束語

通過對預制梁表面氣泡的成因分析，分別從混凝土的原材料、模板加工、脫模劑的選擇、施工工藝等方面下手，通過上述措施不僅讓混凝土黏聚性、和易性、流動性滿足施工要求，澆筑后的預制T梁表面平整，有光澤；而且通過對預制T梁的跟蹤檢查，有效控制了混凝土表面氣泡的大小和數量，達到了很好的效果。

參考文獻：

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