预制T梁混凝土表面气泡成因分析与防治

【摘要】本文通过对贵州高速公路惠水至罗甸第十合同段的预制T梁混凝土气泡的成因、危害以及消除方法等进行分析，并在此基础上提出了解决方法，旨在提升T梁混凝土质量和外观的效果，保证公路的耐久性。

【关键词】T梁；表面气泡；原因；防治

一、工程简介

惠罗高速第10合同段，地处罗甸县（黔桂交界）山区，路线全长10.57公里，大桥2022米/4座；中桥1384米/4座。在本合同段有中共设两个梁场30mT梁共530片，混凝土设计强度等级为C50同时于2013年12月开始预制，计划于2014年12月底全部预制完成，在施工中采用非泵送混凝土，机械振捣的方式进行浇筑。由于本合同段工期紧任务重，混凝土方量较大，但地材供应不足，因此我们选择三个料场进行进料（一个主供料场两个备用料场）。地材变化大，特别是机制砂。

二、问题提出

1.问题现象

通过对本合同段2013年12月至2014年1月期间预制的20片30mT梁混凝土进行检测分析，发现该20片T梁混凝土表面存在气泡偏多现象，主要表现在腹板位置的水泡比较多，马蹄位置针孔状气泡比较多。由于气泡较大减少了混凝土的断面体积，致使混凝土内部不密实，从而降低混凝土的强度，降低混凝土结构的耐久性能。因此需要分析其混凝土结构表面气泡的成因来减少混凝土表面气泡含量。

2.T型梁混凝土表面气泡成因分析

针对梁场出现的这一外观质量问题，通过多方咨询查阅资料、调查情况，围绕气泡问题，对现场T梁混凝土表面气泡情况进行了认真的分析，认为形成混凝土表面气泡主要有三种形式：一是气泡，混凝土在浇筑入模时混凝土与钢模板之间、浇筑的混凝土之间覆盖形成了包含气体的空隙还有就是混凝土配合比设计需要添加部分减水剂，在混凝土内部产生气体其表现为内大外小。二是水泡，既混凝土中含有多余的自由水振动时无法排除其表现为外大内小。三就是真空裸裹，材料本身级配不合理，粗骨料偏多，细骨料较少，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要小，此时细粒料不足以填充粗集料之间的空隙，导致集料不密实，形成产生气泡的自由空隙其表现为石子外露。在混凝土施工过程中，虽然通过震动排除了大多数的气体，但是由于混凝土和易性钢模板脱模剂、振捣等诸多原因的影响致使还有部分气体不能及时地排除出混凝土内部，从而最终在混凝土内部和混凝土与钢模板之间的结合面上（ 即混凝土表面） 形成空隙、气泡。

三、影响混凝土表面气泡排出的各种因素

1.外加剂

这里主要指减水剂 。T型梁所用高标号混凝土必须在混凝土内添加一定量的高效减水剂，而减水剂都有一定的含气量。由于减水剂内的气体与混凝土比较均匀地混合，其排出地难度较大在一定程度上，减水剂含气量的大小决定了混凝土最终外观气泡的多少。 因此在混凝土配合比设计时要选择熟悉的合格的质量稳定的大厂生产的减水剂最为重要，同时还要对其含气量进行检测试配，以同时满足强度与外观质量的要求。

2.粗骨料

由于受T型梁钢筋间距的制约，混凝土的粗骨料的粒径及含量也会影响气泡的排出，如果粒径大于钢筋间距，那么粗骨料将会在纵向钢筋上停留，从而阻止了气体的畅通排出，形成阻塞性气泡，因而其分布将呈现比较有规律性的线型。因此，混凝土用粗骨料既要满足混凝土强度要求，又要满足所选粒径符合最小净距要求，选择合理的级配比例，这样才有利于混凝土气泡的排出。同时还要控制粗骨料的针片状含量，也可减少气泡的产生。

3.混凝土

对于预制梁来说，混凝土的流动性和粘聚性是混凝土能否更好的排除内部气泡的决定因素 T型梁下翼缘箍筋比较密集，同时预留孔道占据一定的位置，钢筋与钢模板预留孔道与钢筋之间空隙又比较小，为了保证混凝土的密实性，要求混凝土必须具有良好的流动性和粘聚性，才能充分的填充所有空隙，在振捣过程中才会不产生离析，而达到密实。

四、解决办法及处理措施

1.优化C50混凝土配合比

经过多次调整混凝土的配合比，在确保混凝土强度的前提下，对根据砂石料的变化对C50预制T梁混凝土配比做出不同的调整：在机制砂比较细的情况下，适当增加外加剂掺量，适当降低混凝土砂率；在机制砂较粗的情况下适当提高砂率或增加水泥用量，根据情况适当减少用水量或减水剂掺量，调整碎石级配，减少5～10mm档碎石用量，碎石比例根据级配变化进行调整保证入模混凝土塌落度至设计塌落度140～180mm。

2.模板

针对马蹄倒角部位气泡较多的现象，对附着式振动器的位置进行调整。附着式振动器应分三层布置，马蹄部分、腹板中各布置附着式振动器固定钢板1排，单排钢板间距约1.5 m，高低错落布置，配合施工时砼分层厚度强化对马蹄倒角部分的振捣，便于该部分气泡的排除。此外，对面板的清理打磨不够容易使气泡在钢板凹陷处聚集，使砼表面产生密布的气眼；使用的脱模剂不合适或面板未清理干净都容易使气泡聚集形成更大的气泡。

3.优化施工工艺及方法

在施工中，我们刚开始采用了斜向分段的施工方法进行了浇筑。这种施工方式具有时间短、施工进度快等优点。但是，在混凝土实际施工中，每处布料的厚度无法保证不超过30 ～50 cm，两层混凝土之间浇筑的间隔时间短，在前一层混凝土还未排除完气泡时第二层混凝土又再次覆盖，这样混凝土内的部分气泡始终在混凝土内不能排出。现阶段我们采用的施工方法是，砼布料采用“纵向分段、竖向斜分层”的浇筑方法，纵向按照横隔板位置分段进行施工，竖向严格按照30～50 cm分层布料振捣。布料时先由一端的梁肋马蹄开始进行马蹄铺底浇筑，到相邻横隔板位置后再由先浇筑的一端开始进行梁肋的斜分层浇筑，浇筑完成三段梁肋后进行该部分顶板、翼缘板的布料浇筑。马蹄、梁肋、翼缘板的浇筑呈阶梯状推进，在将近另一端时，为避免梁端砼产生蜂窝等不密实现象，应改从另一端向相反方向投料进行合龙。采用该方法浇注时，一气呵成连续浇注砼外观则会较为美观，既可避免产生施工缝，又可以避免砼在振捣过程中因流动过大而造成离析。

砼放料过程中，打开对应的附着式振动器进行辅助振捣、布料，使砼流动均匀，振捣平整。以振捣至混凝土表面泛浆、无气泡为准，同时应防止发生因振捣时间过长而出现砼过振的现象，

五、结束语

通过对梁体气泡的分析同时对原材，混凝土调整及施工工艺等几个方面的优化、改进T型梁混凝土表面的气泡问题也得到控制及减少。所以只要我们发现问题并且可以认真分析总会找到解决问题的方法的。但是气泡所产生的原因并非单一所造成的，解决的方法也是不一样的，所以在消除气泡问题的同时还要考虑综合技术。

参考文献：

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