解決 自密實混凝土中氣泡的方法有如下幾點:
(1)增大混凝土的流動性,依靠混凝土的流動排出模 型內的原有空氣,從而避免“憋氣凹坑”。
(2)降低混凝土的含氣量,從而減少混凝土自身含有 的空氣。
(3)距離頂面模板較近時(5cm),一次性澆築施工, 不振搗。
(4)在頂面模板底部貼上模板布。
消除自密實混凝土的氣泡的探索解決過程 馬鞍山長江公路大橋(以下簡稱馬橋)中塔疊合梁混 凝土設計強度C50,因其結構特殊,施工工藝在國內首創,為 確保混凝土施工質量,尤其是確保混凝土頂面與T1 切貼合,我們特別進行了混凝土模型試驗,模型尺寸40cm*40cm*20cm 和2m*1m*20cm。試驗分為探索、改進、原因 分析、解決方案、結論五個階段。
1.1 探索 該階段採用如下配合比如表1 所示: 探索階段配合比說明:SBTJK reg;-SCC 是一種摻膨脹劑、萘系減水劑、保塑成分的粉劑 外加劑。 對該配合比進行模型試驗,發現存在如下問題:硬化 混凝土頂面常有較大氣泡,最大直徑達5cm,經施工振搗後尤 其明顯,不振搗同樣無法解決此問題。 將該配合比經過多次調整,仍然不能解決上述問題, 其原因在於使用SCC 的混凝土在澆築過後,其攪拌過程中、 混凝土內部自身的氣泡極易在頂面冒出並匯聚。
1.2 改進 將由含有萘系減水劑的SCC 更換為聚羧酸高效減水 劑,經過試驗,發現混凝土含氣量很高,超過7%,容重明顯 不足,影響強度,模型試驗發現混凝土頂面存在極大量超微 小氣泡。
1.3 原因分析 經過前兩個階段的試驗,我們認為混凝土頂面的氣泡 來自於三個方面: 1.3.1 模型內空氣排出不暢―憋氣凹坑 模型因為底面、四周及頂面均封閉,只在頂面留有少 量排氣孔,模型內部空間存在的空氣很難排出,這會導致硬 化混凝土頂面形成明顯的“憋氣凹坑”。
1.3.2 含氣量―攪拌裹入空氣上冒 混凝土在攪拌過程中會裹入空氣,即我們常說的“含 氣量”的那部分空氣,這些空氣在混凝土澆築過後,有從頂 面釋放的需求。
1.3.3 施工裹入空氣上冒 混凝土在輸送、布料過程中會裹入空氣,這部分空氣 在混凝土澆築過後,有從頂面釋放的需求。
1.4 解決方案 要解決模型試驗中混凝土頂面的凹坑、氣孔問題,就 必須針對
1.3.1~1.3.3 的三個問題逐個提出解決方案。
1.3.1 的問題屬於施工工藝問題,我們嘗試對混凝土配合比進行改 進以期能夠解決工藝問題;
1.3.2 的問題屬於混凝土配合比問 題,完全將含氣量做到0 對於馬橋疊合梁是不現實的;
1.3.3 的問題屬於施工工藝問題,對目前現有的施工技術水平很難 完全解決。 根據上述分析,我們可以透過調整配合比和調整施工 方案兩個方面解決氣泡問題。
1.4.1 調整配合比消除“憋氣凹坑”、降低含氣量
(1)消除“憋氣凹坑”:消除“憋氣凹坑”雖然有工 藝上的方法,但我們認為工藝上解決的難度可能較大,於是 尋求透過配合比改進來解決。思路就是:增大混凝土的流動 性、提高其快速填充性,利用混凝土自身的流動性推動模型 內原有空氣前行,然後由模板頂面的排氣孔排出。為做到這 一點,混凝土不僅應該具備極大的坍落度、坍落擴充套件度,還 應該能夠快速流動,其反應的是合適的粘聚性這一技術指 標,試驗中可以用“坍落度筒倒流時間T 倒流”來判斷,T 流應在5S~8S較為合適。
(2)降低含氣量:降低含氣量的主要思路是:在現有 材料約束的情況下,新增消泡劑。
(3)配合比確定:除了(1)和(2)提到的措施,為 了保證良好的粘聚性、保塑性,新增保坍劑;為了保證強 度,降低水膠比;為了保證微膨脹,摻加膨脹劑。其配合比 如表2 所示: 解決階段配合比1/2/3 號配合比的流動性相似、配合比的最終選定取決 於28 天強度、28 天微膨脹效果的比較。最終選定3#,3#配 合比混凝土效能如表3 所示: 表33#配合比混凝土效能
1.4.2 調整施工方案消除“憋氣凹坑”、避免混凝土 內部氣泡上冒、消除頂面凹坑和氣孔
(1)消除“憋氣凹坑”、避免混凝土內部氣泡上冒: 從施工工藝方面採取如下措施:延長攪拌時間到2 分30 秒;將混凝土澆築分為兩層:底層和上層。上層指距離上 模板底部小於5cm 的部分,除上層以外的部分皆為底層。底 層振搗、停留以充分排氣。上層混凝土一次性澆築,澆築時 應依靠混凝土自身的流動性來填滿模板。除非混凝土無法流 動,否則不得振搗。 (2)消除頂面凹坑和氣孔:採取了在頂部模板的下表 面粘接2mm 模板布的方法。此方法模型試驗效果極為良好, 幾乎完全消除了頂面凹坑和氣孔,頂面光滑平順。 1.5 結論 建議採用1/2/3#配合比中的強度較高、微膨脹效果較 好者,施工時同時採用3.4.2 中的調整方案。其優點是: (1)頂面光滑、勻順、幾乎無氣孔,增強混凝土與頂 (2)混凝土內部因氣泡上冒而造成的非正常泌水被模板布吸收,而在此後,這些被吸收的水份又能夠為混凝土的 強度增長提供良好的潮溼養護環境。 三、結語 透過對消除自密實混凝土中氣泡的探索解決過程,對 今後消除自密實混凝土中的氣泡有了很好的借鑑作用。
解決 自密實混凝土中氣泡的方法有如下幾點:
(1)增大混凝土的流動性,依靠混凝土的流動排出模 型內的原有空氣,從而避免“憋氣凹坑”。
(2)降低混凝土的含氣量,從而減少混凝土自身含有 的空氣。
(3)距離頂面模板較近時(5cm),一次性澆築施工, 不振搗。
(4)在頂面模板底部貼上模板布。
消除自密實混凝土的氣泡的探索解決過程 馬鞍山長江公路大橋(以下簡稱馬橋)中塔疊合梁混 凝土設計強度C50,因其結構特殊,施工工藝在國內首創,為 確保混凝土施工質量,尤其是確保混凝土頂面與T1 切貼合,我們特別進行了混凝土模型試驗,模型尺寸40cm*40cm*20cm 和2m*1m*20cm。試驗分為探索、改進、原因 分析、解決方案、結論五個階段。
1.1 探索 該階段採用如下配合比如表1 所示: 探索階段配合比說明:SBTJK reg;-SCC 是一種摻膨脹劑、萘系減水劑、保塑成分的粉劑 外加劑。 對該配合比進行模型試驗,發現存在如下問題:硬化 混凝土頂面常有較大氣泡,最大直徑達5cm,經施工振搗後尤 其明顯,不振搗同樣無法解決此問題。 將該配合比經過多次調整,仍然不能解決上述問題, 其原因在於使用SCC 的混凝土在澆築過後,其攪拌過程中、 混凝土內部自身的氣泡極易在頂面冒出並匯聚。
1.2 改進 將由含有萘系減水劑的SCC 更換為聚羧酸高效減水 劑,經過試驗,發現混凝土含氣量很高,超過7%,容重明顯 不足,影響強度,模型試驗發現混凝土頂面存在極大量超微 小氣泡。
1.3 原因分析 經過前兩個階段的試驗,我們認為混凝土頂面的氣泡 來自於三個方面: 1.3.1 模型內空氣排出不暢―憋氣凹坑 模型因為底面、四周及頂面均封閉,只在頂面留有少 量排氣孔,模型內部空間存在的空氣很難排出,這會導致硬 化混凝土頂面形成明顯的“憋氣凹坑”。
1.3.2 含氣量―攪拌裹入空氣上冒 混凝土在攪拌過程中會裹入空氣,即我們常說的“含 氣量”的那部分空氣,這些空氣在混凝土澆築過後,有從頂 面釋放的需求。
1.3.3 施工裹入空氣上冒 混凝土在輸送、布料過程中會裹入空氣,這部分空氣 在混凝土澆築過後,有從頂面釋放的需求。
1.4 解決方案 要解決模型試驗中混凝土頂面的凹坑、氣孔問題,就 必須針對
1.3.1~1.3.3 的三個問題逐個提出解決方案。
1.3.1 的問題屬於施工工藝問題,我們嘗試對混凝土配合比進行改 進以期能夠解決工藝問題;
1.3.2 的問題屬於混凝土配合比問 題,完全將含氣量做到0 對於馬橋疊合梁是不現實的;
1.3.3 的問題屬於施工工藝問題,對目前現有的施工技術水平很難 完全解決。 根據上述分析,我們可以透過調整配合比和調整施工 方案兩個方面解決氣泡問題。
1.4.1 調整配合比消除“憋氣凹坑”、降低含氣量
(1)消除“憋氣凹坑”:消除“憋氣凹坑”雖然有工 藝上的方法,但我們認為工藝上解決的難度可能較大,於是 尋求透過配合比改進來解決。思路就是:增大混凝土的流動 性、提高其快速填充性,利用混凝土自身的流動性推動模型 內原有空氣前行,然後由模板頂面的排氣孔排出。為做到這 一點,混凝土不僅應該具備極大的坍落度、坍落擴充套件度,還 應該能夠快速流動,其反應的是合適的粘聚性這一技術指 標,試驗中可以用“坍落度筒倒流時間T 倒流”來判斷,T 流應在5S~8S較為合適。
(2)降低含氣量:降低含氣量的主要思路是:在現有 材料約束的情況下,新增消泡劑。
(3)配合比確定:除了(1)和(2)提到的措施,為 了保證良好的粘聚性、保塑性,新增保坍劑;為了保證強 度,降低水膠比;為了保證微膨脹,摻加膨脹劑。其配合比 如表2 所示: 解決階段配合比1/2/3 號配合比的流動性相似、配合比的最終選定取決 於28 天強度、28 天微膨脹效果的比較。最終選定3#,3#配 合比混凝土效能如表3 所示: 表33#配合比混凝土效能
1.4.2 調整施工方案消除“憋氣凹坑”、避免混凝土 內部氣泡上冒、消除頂面凹坑和氣孔
(1)消除“憋氣凹坑”、避免混凝土內部氣泡上冒: 從施工工藝方面採取如下措施:延長攪拌時間到2 分30 秒;將混凝土澆築分為兩層:底層和上層。上層指距離上 模板底部小於5cm 的部分,除上層以外的部分皆為底層。底 層振搗、停留以充分排氣。上層混凝土一次性澆築,澆築時 應依靠混凝土自身的流動性來填滿模板。除非混凝土無法流 動,否則不得振搗。 (2)消除頂面凹坑和氣孔:採取了在頂部模板的下表 面粘接2mm 模板布的方法。此方法模型試驗效果極為良好, 幾乎完全消除了頂面凹坑和氣孔,頂面光滑平順。 1.5 結論 建議採用1/2/3#配合比中的強度較高、微膨脹效果較 好者,施工時同時採用3.4.2 中的調整方案。其優點是: (1)頂面光滑、勻順、幾乎無氣孔,增強混凝土與頂 (2)混凝土內部因氣泡上冒而造成的非正常泌水被模板布吸收,而在此後,這些被吸收的水份又能夠為混凝土的 強度增長提供良好的潮溼養護環境。 三、結語 透過對消除自密實混凝土中氣泡的探索解決過程,對 今後消除自密實混凝土中的氣泡有了很好的借鑑作用。