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混凝土产生气泡原因分析及预防措施我工区在框架涵混凝土混凝土施工中发现表面气泡多,不美观,影响了外观质量,为了在以后工作中进行预防,现在对气泡产生原因进行分析气泡有无害气泡和有害气泡之分在混凝土中形成弱小气泡属于无害气泡这种气泡从混凝土结构理论上来讲,它非但不会降低强度,还会大大提高混凝土的耐久性
一、产生气泡的原因产生气泡的原因不少,根据自己经验和请教相关前辈,主要有以下几个方面的原因级配不合理,粗级料过多,细级料偏少;骨料大小不当,针片状颗粒含量过多;用水量较大,水灰比较高的混凝土;与某些外掺剂以及水泥自身的化学成份有关;使用的脱模剂不合理混凝土结构面层的气泡一旦接触到粘稠的脱模剂,就很难随着振捣而上升排出直接导致混凝土结构表面出现气泡与混凝土浇筑中振捣不充分、不均匀有关往往浇注厚度都偏高,由于气泡行程过长,即使振捣的时间达到要求,气泡也不能彻底排出,这样也会造成混凝土结构表面气泡气泡的形成主要是属于一种物理原因根据集料级配密实原理,在施工过程中,如果使用材料本身级配不合理,粗集料偏多骨料大小不当,石料中针片状颗粒含量过多,以及在生产过程中实际使用砂率比实验室提供的砂率要少,细粒料不足以填充粗集料之间的空隙,导致集料不密实,形成振动力越大混凝土越密实但时间太久易使混凝土发生分层、泌水存在一个最佳振捣时间振捣的效果还和振捣器有效半径、分层厚度、振捣频率和混凝土的稠度有关插入式振捣器的振捣半径是普通插入间距取分层〜厚度与振捣工具有关采用插入式振捣器时分层厚度不应大于振捣棒头长度的倍而且混凝土等级越高、粘滞力越大厚度相应要减小提高振动频率能有效提高振动范围而频率过大时振动范围反而减小实践证明频率在时振动有效范围最大振捣有效范围还与混凝土的稠度有关振捣器插入的速度、方法也会影响气泡的排出要快插慢拔否则振捣棒的位置易形成砂浆窝或者空隙慢拔可使空隙在振捣过程中慢慢聚合填实也利于气泡外溢模板的影响目前框架及剪力墙结构的混凝土施工主要使用钢模板或者竹胶板钢模板采用油性脱模剂竹木胶板模板表面刷水性剂脱模剂在钢模成型的混凝土振捣过程中由于自由水及气泡往两边及上面走动使得封闭很严的不吸水钢模与混凝土接触面含水、气较多同时钢模上的油有一定粘滞力使得接触面的水、气不易跑动这样混凝土表面形成气泡的机率就较大而竹木模板由于用水性脱模剂粘滞阻力小情况较好这也与我们观察的实际情况相符由此可见使用钢模板对气泡的排出是不利的气泡的防治措施通过对上述各种因素的分析计对本工程采取了以下防治措施与商品混凝土厂家商议对混凝土配合比进行了调整调整后的混凝土水泥用量和砂率略有增加粉煤灰掺量减小混凝土粘度降低详见表加强混凝土生产质量控制努力降低实际生产与试验之间的偏差生产混凝土的过程中要及时做好材料含水率检测随时调整生产配合比确保用水量和砂率与试配情况一致严格控制混凝土浇筑过程中的分层下料厚度要求剪力墙混凝土下料厚度不超过施工过程中用钢筋刷上黑白相间的分格作为标尺插入模板内控制下料厚度并给班组配手电筒以便于观察重视混凝土的振捣从控制振捣时间、振捣半径、振捣方法入手注意总结优选一套振捣效果最好的操作工艺由于适当延长了振捣时间混凝土墙浇到最上层时会产生一层较厚的浮浆在墙体大钢模拆除后要及时凿除浮浆层约厚大钢模拆模后要清理干净模板应保持光洁脱模剂要涂抹均匀不宜涂得太多太厚可以在油中适当掺入滑石粉不得有堆集流淌现象自由空隙,为气泡的产生提供了条件水泥和水的用量,也是导致气泡产生的主要原因在实验室试配混凝土时,考虑水泥用量主要是针对强度而言如果在能够满足混凝土强度的前提下,增加水泥用量,减少水的用量,气泡会减少,但成本会加大在水泥用量较少的混凝土拌和过程中,由于水和水泥的水化反应消耗部份用水较少,使得薄膜结合水、自由水相对较多,从而让水泡形成的机率增大,这便是用水量较大,水灰比较高的混凝土易产生气泡的原因所在所以需严控入模坍落度混凝土的外掺剂和水泥自身的化学成份,也是导致气泡产生的原因虽然由于化学成份产生的气泡比物理原因产生的气泡,在生产实践中浮现的机率要小得多,但这也是一个不容忽视的原因在混凝土拌和浇筑过程中,容易混进一些空气混凝土拌和物的气泡既不能自行逸出,也不会靠本身的分量将这些气泡排出,所以振捣是使混凝土获得密实,排除气泡的重要手段振捣时骨料颗粒相互靠拢密切,将空气带着一部份水泥浆挤到上部,气泡借助震动力冒出来振捣能否密实,气泡能否排出和许多因素相关不同结构类型的混凝土要选用不同的振捣器,振捣器的种类不同,性能也显着不同浅薄的结构,如桥面铺装层,一结构物,如基础墩台,梁等要用插入式也叫内震式振捣器,对于形梁、箱梁和工字梁的腹板可配以附着式振捣器振捣时间与气泡的排除有直接的关系普通来讲,振捣时间越长,力量越大,混凝土越密实但时间过长,石子下沉,水泥浆上浮,发生分层、泌水、离析现象,使有害气体集中于顶部,形成“松顶”时间过短,骨料颗粒还没有靠拢密切,不能将水和多余的空气排出,达不到密实的目的对于流动性较大的混凝土,震动力不能过大,时间不宜过长;对于干硬性混凝土,则必须强力振捣振实的标志是在振捣过程中,当混凝土住手下沉,表面不在浮现气泡,就认为已经振实在一定条件下,延长振捣时间,可以提高振捣效果,但不能增加有效范围而有效范围之内的气泡才干在振捣过程中排出,所以要选择合理的振捣半径提高振捣频率,能有效提高震动范围,而频率过大时,振动范围反而又减小在通常情况下,插入式振捣器的振捣半径是,〜插入间距大都限制在以下不同的振捣方法,捣实的混凝土厚度也不同采用插入式振捣器时,分层厚度不应大于振捣棒长度的倍,采用表面振捣器时,分层厚度不应大于振捣有效范围还跟混凝土的稠度有关,普通震动波随着四周距离的延长而减弱,对于干硬性混凝土和易性越差,震动能的衰减越大,有效距离越短,对于流动性大的混凝土则相反振捣器插入的速度也影响气泡的排出要求是“快插慢拔”,即插入速度要快,使上下部混凝土几乎同时受到振捣,拔出时则要慢,否则振捣棒的位置不易被混凝土填实,容易形成空隙温度变化的影响混凝土受水泥水化热作用、大气及周围温度、电气焊接等因素影响而冷热变化时,发生收缩和膨胀,能产生表面气泡温度表面气泡区别其它表面气泡最主要特征是将随温度变化而扩张或者合拢其多发生在大体积混凝土表面或者温差变化较大地区的混凝土结构中这种表面气泡的产生通常无一定规律
二、防预气泡产生的措施严格把好材料关,控制骨料大小和针片状颗粒含量,备料时要认真筛选,剔除不合格材料通过控制砂子细度模数和中砂粗粒含量,避免混凝土中砂浆的自分离现象(即避免较细的砂子颗粒携带部份水泥浆在混凝土振捣过程中从砂浆中分离出来形成表面浮浆),解决混凝土表面浮浆问题选择适当的水灰比,可以在实验室内多做几组,相互比较从中择优选用在能保证混凝土强度的前提下,建议采用标号较低或者相关物理技术性能指标偏差小一些的水泥,以增大水泥用量努力降低实际生产与实验之间的偏差施工过程中要及时做好材料含水量检测,应该做到每车集料都要过称,如能采用电子计量效果更佳,采取质量比控制,并随时调整现场配合比,使用水量和砂率不致发生较大偏差水泥应选用普通水泥或者硅酸盐水泥,水泥的标号应与混凝土配合比的标号相适应,不宜采用标号过高的水泥,否则会降低混凝土中水泥的用量,影响混凝土的和易性混凝土的浇注应按一定的厚度、顺序、和方向分层浇筑,从梁的一端一层一层循序发展至另一端向相反方向投料,并在距该端处合拢分层下料、振捣,每层厚度不超过上层混凝土必须在下层混凝土振捣密实后方能浇注高度重视混凝土的振捣要选择适宜的振捣设备,尽量使用插入式振捣器;选用合理的振捣时间、振捣半径和频率,防止漏振或者过振;振捣时要“快插慢拔”,且振捣器在振捣新一层混凝土时机头应稍插入到下层,便于两层的结合模板应保持光洁,脱模剂要涂抹均匀但不宜涂的太多太厚如条件允许可,在模板上打小孔以排出下面的空气或者多余的水分模板要能吸一部份混凝土表面自由水;脱模剂也要检测看看和混凝土有反映没,也就是混凝土没凝固时的反映最后,经过试验室对多种原材料进行配比,发现外加剂和水泥有不兼容现象,导致混凝土气泡过多,我们对这方面进行了优化和调整,避免了这种现象的再次发生气泡多那是一个综合问题,有模板问题,有脱模剂问题,有工人水平问题只要分析清晰气泡产生的原因,找出相适宜的方法,混凝土的表面气泡是可以消除的同时,气泡的产生原因往往不是单一造成的,解决的方法也不是一成不变的,我们应根据实际情况作出相应的处理混凝土表面气泡的产生原因混凝土施工质量涉及结构安全建设施工各方主体都很重视但大家更多的是把混凝土强度的控制做为重点而对其表观质量重视不够现以本人参加的一建设项目为例谈一谈混凝土表面气泡产生原因及防治措施正在施工的某高层住宅工程混凝土剪力墙表面气泡较多我们查阅资料分析原因与商品混凝土厂家共同商议采取了相应的防治措施使混凝土剪力墙表面气泡现象得到明显改善现就我们对气泡的认识和防治措施介绍如下混凝土墙表面气泡的危害在混凝土的成型过程中由于材料、施工工艺条件等方面的原因往往会导致混凝土表面产生一些气泡特殊是商品混凝土更易形成气泡少量的气泡不会对构件或者建造物产生大的影响但太多的气泡也会带来一些问题表面气泡的存在非但会影响构件美观对混凝土的耐久性也产生一定的影响因此需要对气泡较多的混凝土表面进行二次处理要花费工料增加了施工成本工程基本情况本工程为钢筋混凝土剪力墙结构地下层地上层采用全钢大模板混凝土使用泵送商品混凝土混凝土等级为层以下层及以上在结构施工过程中一层墙体混凝土浮现了较严重的表面气泡现象最大气泡直径有深度有而且数量较多分布不均匀气泡产生的原因根据气泡产生的部位、分布特点、施工操作方法、模板及混凝土情况在现场组织了专题会议对气泡产生原因进行分析、研究从气泡的分布特点上看气泡主要产生在墙体上而梁板上很少对同一墙面是上部较多下部较少说明气泡的产生与构件的高度有关同时也与振捣时间、浇筑厚度等有关经分析认为产生气泡的主要原因有混凝土中掺入外加剂的引气作用会导到混凝土中含气量增加如果不能有效排出会导致混凝土剪力墙表面产生气泡混凝土中掺合料的多少也会影响气泡数量的增减目前西安地区的商品混凝土都掺有粉煤灰粉煤灰会导致混凝土的粘度增加影响气泡的排出故商品混凝土中掺合料较多也是导致气泡产生的原因大钢模使用机油做脱模剂粘度很大施工中又涂刷不均局部太厚影响气泡上升限制了表面气泡的排出而用竹胶板时气泡相对较少同时钢大模板封闭太严表面排气艰难操作工人振捣时间不足此类混凝土的振捣时间应比普通混凝土长插振点不均匀未按操作规程进行一次浇筑厚度太大导致振捣效果不好气泡更难于排出对于剪力墙混凝土的浇筑厚度要严格控制而现场浇筑剪力墙混凝土时浇筑厚度的控制措施往往不到位大部份没有控制措施仅凭感觉下料商品混凝土运送道路较远混凝土坍落度损失较大到现场时已很粘影响气泡的排除混凝土原材料的影响这里主要分析气泡形成的物理原因骨料级配不合理会直接导致气泡产生根据骨料级配密实原理在施工过程中如果砂石料本身级配不合理或者碎石材料中针片状颗料含量过多以及在生产过程中实际使用砂率比试验室提供的砂率小粗骨料间会形成大的空隙细粒料不足以填充粗骨料之间的空隙导致骨料不密实形成产生气泡的自由空隙此外水泥的多少和水灰比的大小也是导致气泡产生的重要原因在试验室做混凝土试配时主要是针对强度考虑水泥用量在能保证强度的前提下对于较高等级的混凝土应尽量减少水泥量以降低混凝土的粘度同时水灰比也要尽量小一些因为当自由水存在于混凝土中时水分蒸发后便形成气泡掺合料的多少也会影响气泡数量的增减当混凝土中水泥的含量可以保证混凝土的强度时可用掺合料代替部份水泥适量的掺合料能改善混凝土的和易性同时降低造价形成的胶凝材料能填塞骨料间的空隙减少气泡的产生但加入过量的掺合料会导致混凝土的粘度增加影响气泡的排出故商品混凝土中掺合料较多也是导致气泡产生的原因混凝土外加剂也会导致气泡产生目前常用的木质素磺酸盐、腐植酸盐、聚竣酸系及氨基磺酸盐系等减水剂由于能降低液气界面张力都具有一定的引气作用这些减水剂掺入混凝土拌合物中非但能吸附在固液界面上而且能吸附在液气界面上使混凝土拌合物中易于形成许多弱小气泡这就是所谓“引气”作用这些气泡可以改善混凝土拌合物的和易性使混凝土在运输和泵送过程中不泌水不离析并保持较稳定的坍落度引气剂、减水剂之类的外加剂许多是通过产生一些气泡来改善混凝土的施工性能它们为施工带来便利的同时也会使这些气泡汇聚到混凝土表面特殊是减水剂对表面气泡的产生影响较大有关试验结果表明减水剂掺量的混凝土表面气泡数量是不掺减水剂的混凝土的倍而且掺量越大影响越明显施工工艺的影响在混凝土的拌制和浇筑过程中容易混进一些空气混入混凝土拌合物中的气泡基本上不能自行排出惟独通过振捣才干将气泡排除使混凝土获得密实在振捣力的作用下骨料颗粒互相靠拢密切胶结料填充骨料间的空隙将拌合物中的空气带着一部份水泥浆挤到上部并排入大气振捣能否密实、气泡能否排出和许多因素相关首先是振捣器类型对气泡产生的影响要根据不同结构类型的混凝土选用不同的振捣器浅薄的平板结构可选用平板振捣器也可用插入式振捣器深厚的结构如基础、梁柱等要用插入式振捣器其次是振捣时间与混凝土表面气泡的数量有直接的关系普通来讲振捣时间越长。