工程档案：T 梁混凝土表面气泡产生原因分析及防治简析
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本文选自《商品混凝土》杂志2024年第6期
T 梁混凝土表面气泡产生原因分析及防治简析
杨勇，叶鸿宏，张毅
［摘要］本文针对 T 梁施工过程中的腹板、马蹄两个施工部位出现的气泡情况，对 T 梁混凝土的原材料、配合比、生产浇筑工艺等方面进行研究，通过对配合比优化、浇筑工艺调整和振捣设备的合理布局以及振捣时间的优化，可以有效减少 T 梁中的气泡产生。
［关键词］梁；气泡；配合比；施工工艺
引言
2022月至月宾鹤高速公路某工区一号、二号梁预制梁厂浇筑的预制梁模板拆除后发现，梁马蹄、腹板、横隔板等不同部位均有大小不一的气泡。两个梁厂均采用同一拌合设备拌制C50混凝土，通过外观检查及测量，发现混凝土表面不规则气泡较多。气泡较多时会导致混凝土的强度降低，严重影响混凝土耐久性，不仅耽误交工检测进度，后期修补也较为困难，影响梁的表观质量。
梁外观的气泡现象的原因分析与调整措施
对原材料、配合比、生产浇筑工艺等方面进行分析，并作相应调整，以预防气泡的产生。
1.1梁生产所用原材料调整
）碎石：对实际生产所用的碎石进行物理指标检测，筛分结果如表1所示，物理性能指标如表所示。
目前C50等级混凝土生产采用巴齿山石料厂的碎石，由石灰岩反击破加工而成，筛孔尺寸4.759.5.0mm9.519.5mm两种粒径碎石双掺混合使用（0.83:0.17）。其各个粒径碎石累计筛余均满足JTG/T F 502011中对4.7526.5mm级配要求。碎石针片状含量较低，但碎石颗粒扁平状颗粒较多。用这种碎石制备的混凝土容易离析、泌水，硬化后强度较低。为避免梁后期回弹强度低，经与石料加工场进行协商，在粗集料生产线增加了整形设备。经试验室检测，石的各项指标均满足规范要求，颗粒也更加近似于正方形（图1）。
）河砂：永胜星星马商贸有限公司生产的桃园河砂，河砂的筛分结果如表3所示，物理性能如表所示。
通过检测可知，河砂含泥量已经达到规范规定的上限值，细集料含泥量增加不仅会增加外加剂的用量、也会使混凝土和易性变差、经时损失大，在振捣过程中气泡不易排出，因此必须更换含泥量较低的河砂进行施工作业。
）外加剂：云南明成建材科技有限公司MCH-A高性能减水剂（缓凝型），推荐掺量为1.2%，固含量满足规范要求。外加剂物理性能指标如表5所示。
外加剂配方调整方向为：增加降黏、保坍组分和消泡组分。根据混凝土拌合物工作性能、经时损失时间及28d抗压强度等指标调整外加剂组分，最终确认外加剂保坍组分为每吨用量为110kg、消泡组分为4/万、引气组分为2/万。通过外加剂功能小料的调整，混凝土拌合物的工作性能得到了很大的提升。原材料调整后，对混凝土的工作性能进行测试，调整前后的对比数据如表所示。
由表可知，通过对原材料的调整，可以使混凝土工作性能更佳，同时降低了混凝土的经时损失，更好的适应现场实际情况，混凝土工作性能良好，后期振捣时气泡更容易排出。
1.2施工工艺调整
调整前工艺：梁原来分两层浇筑、振捣器的功率为24kW、振捣时间为1520s，振捣人员为人。附着式振捣器的配置数量不满足要求。
分别从浇筑分层厚度、振捣器的功率、振捣时间、附着式振捣的数量以及振捣人员的数量进行调整。
（1）施工工艺调整：梁共分三次进行，第一层浇筑至马蹄顶面10cm以下、第二层浇筑至腹板顶面位置处、第三层浇筑顶板。
（2）振捣器的调整：附着式振捣器振捣时间为2030s，间隔时间为1020s，每层振捣不少于次，附着式振捣器功率不小于30kW，手持式振捣棒每一片梁不少于根。
（3）振捣人员数量调整：人员也应相应的进行配置。
停止振捣以混凝土表面泛浆、无大气泡产生为主，具体调整工艺见表所示。
施工工艺调整前后梁表面质量对比见图
1.3模板质量
模板质量由专人、专项验收。重点检查模板横隔板位置、马蹄位置处。要求对模板进行打磨处理，验收合格后方可使用。打磨过程中使用砂纸进行打磨，见图
1.4更换脱模剂
将原来的油性脱模剂更换为喷洒型水性脱模剂。相比油性脱模剂，水性脱模剂可以使模板表面张力降低，能降低混凝土表面的大气泡，使混凝土表面气泡更少。水性脱模剂喷洒在不同模板上，都能有效降低混凝土表面气孔，降低模板表面张力，有利于气泡，尤其是大尺寸气泡的排出。在振动过程中，气泡容易沿着模板与混凝土表面的界面排出，因此，混凝土表观质量相对较好。
效果
通过对外加剂功能小料用量进行优化、骨料整形、振捣设备以及振捣时间进行调整，脱模剂种类的更换，梁气泡得到了控制，调整后梁外观质量如图所示。
结论
混凝土表面不规则气泡产生受混凝土原材料、配合比及施工工艺的影响较大。本工程通过对碎石整形、更换含泥量较低的河砂、调整外加剂配方，对浇筑工艺的振捣设备的布置以及振捣时间的优化，更换脱模剂种类，有效减少梁中的气泡产生。经过对比分析及实验可得到以下结论：
）使用整形后的粗骨料、含泥量较少的河砂，调整外加剂配方，增加降黏、保坍组分和消泡组分，能够改善混凝土拌合物性能，振捣时气泡也更易排出。
（2）合理的进行分层厚度控制更有利于混凝土内部气泡的排出。
（3）缩短振捣间距和延长振捣时间有利于混凝土内部气泡的排出。
（4）马蹄等部位受波纹管以及钢筋密集程度等的影响，气泡排出主要依靠附着式振动器，并且附着式振动器配置数量对气泡的影响较大。
（5）喷洒型水性脱模剂比油性脱模剂更加利于气泡的排出。
参考文献
[1] JTG/T F 502011．公路桥涵施工技术规范[S]
[2] JGJ 552011．普通混凝土配合比设计规程[S]
[3] 郭开伟．预制梁混凝土表面气泡产生原因分析及防治措施[J]．交通世界，2023(19): 145-147
[4] 宋欣，倪涛，汪咏梅，等．水性脱模剂对混凝土外观气泡影响的研究[J]．四川建材，2024,50(08): 32-34
[5] 高峰，王俊杰，黑金龙．保施高速公路梁气泡问题的分析与处理[J]．价值工程，2024,43(17): 1-4
供稿人：杨勇，叶鸿宏等
编辑员：李海亮
审核人：孙继成，宁夏
【标准规范】
【会议培训】
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[绿满庭院]《HJ建筑围护结构自保温技术体系》推广等
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【期刊著作】
《常见预拌混凝土质量事故分析百例》图书
《预拌混凝土企业标准化试验室建设指南》图书
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