管片混凝土外觀氣泡成因分析及解決方案
混凝土預(yù)制管片是盾構(gòu)法隧道施工的主要裝配構(gòu)件,是隧道的永久襯砌結(jié)構(gòu),因此其必須具備高強(qiáng)、高抗?jié)B、高精度和高外觀質(zhì)量。目前,管片在生產(chǎn)過程中常見并形成困擾的一大難題就是脫模后管片表面存在較多的氣泡,嚴(yán)重影響混凝土抗?jié)B等性能。
原因分析
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1 水泥問題
某些水泥廠為提高水泥早強(qiáng)、降低成本,在熟料粉磨時(shí)加入帶有木鈣、二乙二醇、丙二醇等的混雜型助磨劑,這些助磨劑帶有引氣效果,拌制混凝土后引入的氣泡不均勻且偏大。
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2 粉煤灰問題
粉煤灰品質(zhì)較差,玻璃微珠含量較低甚至是從石灰石等其他物料人工粉磨而來,失去粉煤灰滾珠效應(yīng),增大混凝土體系粘度,從而使得氣泡難排出。
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3 骨料問題
骨料含泥或者含粉超標(biāo),級(jí)配不好,粗集料棱角過多、針片狀顆粒含量過多,會(huì)使混凝土中氣泡難以排出,導(dǎo)致管片內(nèi)滯留氣泡過多。
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4 配合比設(shè)計(jì)不合理
容重、水灰比、砂率、石子級(jí)配、膠凝材料比例等都會(huì)對(duì)混凝土性能造成一定影響。
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5 減水劑問題
母液、消泡劑等物料選用與現(xiàn)場(chǎng)材料的適應(yīng)性差,例如在生產(chǎn)中需要先用消泡劑來消泡,然后摻入引氣劑以引入微氣泡;
優(yōu)質(zhì)的聚羧酸引氣劑在混凝土中能引入大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡,但如果減水劑廠家為節(jié)約成本,使用廉價(jià)低質(zhì)的引氣劑(如松香類),則會(huì)在混凝土管片中形成較大的氣泡,因這種氣泡表面能較低,容易形成聯(lián)通性大氣泡,導(dǎo)致管片氣泡過多。
或者外加劑中有不合理的增稠組份,會(huì)導(dǎo)致混凝土料過于粘稠,振搗時(shí)氣泡難以排出。
06 脫模劑問題
管片模具一般使用水性脫模劑,仍具有一定粘性,若稀釋比例過低脫模劑仍會(huì)對(duì)氣泡有吸附作用,但稀釋比例過高,混凝土?xí)衬?,氣泡均無法順利隨機(jī)械振搗而逐步上升、排出。
07 振搗問題
不進(jìn)行分層振搗或者振搗時(shí)間不夠,都會(huì)導(dǎo)致氣泡不易排出。
解決方案
01 任何環(huán)節(jié)
以上介紹了幾種常用的方法混凝土外觀氣泡是一個(gè)系統(tǒng)性問題,原材料、配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝、外加劑配方等每個(gè)環(huán)節(jié)都很重要,任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都可能導(dǎo)致外觀質(zhì)量的缺陷及不足。
02 降粘劑
管片混凝土由于低坍落度(30~70mm)的特點(diǎn),且水膠比較低(0.29~0.31),混凝土的和易性和粘稠度尤為重要,如果混凝土過于黏稠或者和易性不佳,氣泡不易排除且容易形成不規(guī)則孔洞,因此在外加劑調(diào)整配方時(shí),建議加入一定組分的降粘劑。
03 消泡劑
選擇優(yōu)質(zhì)的消泡劑以及脫模劑非常重要,可以有效減少氣泡的含量以及加速氣泡的溢出。