混凝土表面裂纹及气泡防治措施
摘要:混凝土表面裂纹和气泡是混凝土工程易发、多发缺陷,通过对混凝土表面裂纹及气泡产生的原因分析,采取合理有效措施,可有效减少和避免。

关键词:混凝土裂纹及气泡防治
混凝土表面裂纹和气泡是混凝土工程易发、多发缺陷,因此,如何防治混凝土表面裂纹和减少气泡出现是混凝土工程质量控制重点内容之一。

现结合青临高速第十四标的梁板预制施工,对预制梁板混凝土表面裂纹、气泡产生的原因和治理措施进行了总结。

1 结合青临高速第十四标段k119+815通道10m先张板预制施工,分析了混凝土表面裂纹产生的原因及采取措施
1.1 混凝土表面裂纹产生原因与分析
(1)内模板拆除过早,施工单位在混凝土浇筑完成后,为方便拆模或加快模板周转,在混凝土强度未达到拆模强度(2.5Mpa)就进行模板拆除,顶板由于内模拆除过早而造成沉陷,或在拆模时因敲击内模引起振动而使混凝土顶板出现裂纹。

(2)模板的强度、刚度及稳定性不符合要求,在混凝土浇筑或养生期间发生变形和移位,引起混凝土顶板变形,使混凝土表面产生裂纹。

(3)养护不及时是造成顶板及抹角处出现裂纹的一个重要原因。

由于混凝土浇筑完成后,对混凝土的表面没有及时进行覆盖,或养护时干时湿,使未初凝的混凝土表面直接外露于空气中或阳光下,造成混凝土表面水分流失且不能及时补充,而产生干缩裂纹。

(4)预埋筋与混凝土的接触面是一个受力薄弱面,振捣后的混凝土在凝固过程中,受埋置钢筋的约束,当钢筋保护层较薄时,易在钢筋上方产生裂纹,且钢筋直径越大,塌落度越大,保护层越薄,裂纹就越大。

(5)未严格控制水泥用量。

在同等强度要求的情况下,不去合理选用骨料级配,而是靠增加水泥用量来提高混凝土强度,由于水泥用量过大,产生大量水化热,使混凝土表面易产生裂纹。

(6)混凝土拌合时间越短或浇筑时布料不均匀,导致混凝土拌合不均匀,浇筑混凝土离析,造成混凝土表面出现裂纹。

(7)预应力放张时间过早,张拉时虽然强度满足要求,但因混凝土龄期短、弹性模量未同期增长,影响后期变形。

(8)施工环境的影响。

夏季气温高且白天日照强,高温天气加快了水泥的水化速度,且强烈的日照易引起混凝土表面早期失水,产生塑性裂纹。

冬季混凝土在养生期,由于外界气温变化幅度大或养生温度升降幅度大,导致混凝土表面出现温缩裂纹。

1.2 控制预应力梁板裂纹采取的措施
(1)加强内模拆除时间的控制,防止因混凝土强度低、板顶混凝土沉陷出现裂纹。

采取在内模上涂脱模剂或其它措施,方便内模拆除,减少拆模振动对板顶混凝土造成的影响。

(2)严格控制模板质量,采用强度、刚度符合要求的刚模板,并加强拼装质量的控制,防止因模板变形造成混凝土表面出现裂纹。

(3)在完成混凝土浇筑及收面后及时用湿布覆盖,此时不要大量洒水,保持养生湿润即可。

混凝土终凝后,及时补水养生,确保养生期间有较好的湿度(低温期同时要保证养生温度)。

(4)合理优化混凝土配合比设计,在确保强度的情况下,优化集料级配,尽量减少水泥用量,降低水化热,减免因水化热高而产生的裂纹。

(5)严格控制混凝土塌落度和钢筋保护层厚度,塌落度尽量控制在下限,对钢筋牢固支垫。

(6)加强混凝土振捣工艺控制,严格控制振捣时间,确保混凝土振捣密实,混凝土表面不在下沉。

(7)加强混凝土表面收浆工艺控制,提高收浆质量并适当增加收面次数(一般2~3次),可有效消除混凝土表面失水和表面张力形成的裂纹。

(8)夏季预制梁板,①加强对混凝土拌合、运输、浇筑的施工组织,尽可能缩短混凝土分层浇筑时间间隔,消除停工待料现象。

②根据天
气情况,混凝土浇筑尽可能避开中午高温期,防止因高温失水快影响混凝土的工作性能。

③板顶混凝土收浆工序完成后,要重点加强混凝土覆盖保湿养生措施的落实,确保混凝土养生期间的保湿养生质量(宜采用保湿棉覆盖,设置喷淋管,实行喷雾法保湿养生)。

(9)冬季预制梁板,要重点加强对混凝土拌合和养生温度的控制。

①首先对砂、碎石、钢筋等材料采取覆盖保护措施,防止因受淋夹含冰雪冻快。

必要时对混凝土拌合用水、砂、碎石进行加热,并延长混凝土搅拌时间(一般较常温时延长50%),控制混凝土的出机温度不低于15℃,入模温度不低于10℃。

②及时进行养生,预制梁板提倡采用雾气法低温蒸养,预应力混凝土养生棚内温度不宜超过30℃为宜,并按照规范要求严格控制养生温度的升降幅度,防止温度升降较快。

养护期间混凝土内部温度不宜超过65℃,内部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差不宜大于15℃。

拆模后的梁板也应及时覆盖保温材料,以防混凝土表面温度骤降而产生裂纹。

③做好混凝土入模、养生和大气温度观测与记录,对养生温度实施动态管理。

2 结合青临高速第十四标段预制箱梁施工,分析混凝土表面气泡产生的原因及采取措施
2.1 混凝土表面气泡产生的原因与分析
(1)砂、碎石、水泥原材料质量不稳定,级配不合理,粗集料过多,
细集料偏少,碎石针片状含量过多,中砂偏粗,造成混凝土和易性差、易离析。

(2)混凝土拌合物水灰比过大,或施工配比未根据现场砂、石含水率及时调整,造成混凝土表面水泡气孔增多。

(3)混凝土塌落度过大,难以将水分完全赶出而产生较多气泡。

(4)振捣时间短或漏振、欠振,以致水分气泡未完全赶出。

(5)混凝土浇筑分层厚度大,难以完全振捣密实。

(6)混凝土由内向外振捣时,将内部气泡赶向模板,而钢模板无孔眼,与混凝土密贴,由于表面张力的作用很容易产生水膜,水分、气泡很难完全赶出。

(7)与外加剂的工作性能、稳定性,和外加剂与水泥的相容性有关。

(8)与模板表面的粗糙度、光洁度和使用的脱模剂有关。

2.2 控制混凝土表面气泡产生采取的措施
2.2.1 严格控制进场原材料质量
碎石要统一料源,加强对碎石规格及针片状颗粒含量的控制,提前水洗干净后归入料仓,保证料仓内碎石含水率相对稳定。

(1)选用的中砂细度模数控制在3.0以内,并在使用前严格过筛,严禁随进随用。

(2)优选外加剂并严格控制进场质量。

选用聚羧酸系减水剂(实践中聚羧
酸系减水剂明显优于奈系减水剂),按有关标准检验合格并经试验符合施工要求后使用,保证减水剂质量稳定并具有好的工作性能。

2.2.2 抓好混凝土配合比优化和调整
配合比设计结合当地原材料,充分考虑粗细集料级配及外加剂与水泥的相容性,选择适宜水灰比和水泥用量。

并对施工配合比实行动态控制,根据首件工程施工情况级现场原材料含水率的变化及时进行生产配合比的调整,是生产的混凝土具有较好的工作性能。

2.2.3 加强混凝土拌合、运输环节的控制
对混凝土拌合设备的计量系统和控制系统实行动态标定,以保证拌合设备计量的准确性。

考虑外加剂的使用,在满足混凝土拌合时间不小于规范要求的最短时间的前提下,适当延长混凝土拌合时间,保证混合料拌和均匀。

施工中严格控制混凝土的坍落度,出机坍落度要根据入模坍落度要求、运距、气温等通过试验确定。

要加强对混凝土和易性(坍落度、粘聚性、保水性)的检查,不符合坍落度要求的混凝土不得使用。

混凝土装运前要对罐车认真检查,保证混凝土罐车罐内干净无污水。

运输途中必须不间断搅拌,禁止中途向混凝土中加水,卸料要彻底。

2.2.4 加强混凝土振捣工艺控制
混凝土振捣密实的标志:混凝土不在下沉,表面不再出现气泡,表面出浆呈水平状态,并将模板边角填满充实。

控制好振捣时间,做到不欠振、不过振。

选择适宜的振捣设备,振捣时快插慢拔。

棒体插入混凝土的深度不应超过棒长的2/3～3/4,振好后,慢慢拔出振捣棒,使混凝土填满振捣棒所造成的空洞。

控制好振捣间距,插入式振捣器不应大于其作用半径的0.5倍,浇筑分层厚度以30～40cm为宜,振捣上层时应插入下层混凝土5～10cm 力求上、下层紧密结合。

加强混凝土分层浇筑的工序控制,保证分层浇筑工序紧凑,尽可能缩短上下层间浇筑的时间间隔,消除层间施工缝。

2.2.5 加强对模板和脱模剂的质量控制
梁板选用满足强度、刚度要求的定型钢模板进行预制。

严格控制模板的加工和拼装质量,在使用前对新钢模进行彻底除锈处理,保证模板具有较好的平整度和光洁度。

选择理想的脱模剂,并在模板使用前均匀涂刷,但不宜过厚。

通过实践,脱模剂选择轻机油效果较好,因为拆模后轻机油在阳光下易挥发,不会留下痕迹,能使混凝土外观颜色光洁明亮,并且可以防止钢模生锈。

模板支撑必须牢固,接缝必须严密,并应重点加强对板端、底边模
板的安装,严防跑模、漏浆。

接缝易用硬橡胶条或较厚的泡沫胶带填塞牢固,不宜用海绵条。

3 结语
通过混凝土外观裂纹、气泡质量通病治理工作的开展,对混凝土外观裂纹、气泡质量通病成因有了更清醒的认识,通过强化落实治理对策,使混凝土外观质量有了显著改善,为指导今后混凝土工程的更好施工和推进混凝土质量通病治理工作深入开展起了较好的促进作用。

参考文献
[1]青临高速山东省项目办编制的《青临高速施工技术规范》.
[2]公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000).
[3]公路工程质量检验评定标准(JTG-F80-2004).。