新疆烏繞東高速公路混凝土外觀質(zhì)量的影響因素

宋 超 鄧 翀

(1.中交第二航務(wù)工程局六分公司，湖北 武漢 430017； 2.中交武漢港灣工程設(shè)計(jì)研究院，湖北 武漢 430010)

新疆烏繞東高速公路混凝土外觀質(zhì)量的影響因素

宋 超1鄧 翀2

(1.中交第二航務(wù)工程局六分公司，湖北 武漢 430017； 2.中交武漢港灣工程設(shè)計(jì)研究院，湖北 武漢 430010)

對新疆某高速公路預(yù)制構(gòu)件混凝土外觀質(zhì)量的影響因素作了分析，并從混凝土配合比設(shè)計(jì)、聚羧酸外加劑復(fù)配、脫模劑的選擇等方面進(jìn)行了研究，以通過機(jī)理分析、試驗(yàn)對比、工地應(yīng)用，尋求經(jīng)濟(jì)、有效的提高混凝土外觀質(zhì)量的措施。

外觀質(zhì)量，配合比，聚羧酸外加劑，水溶性脫模劑

1 概述

烏魯木齊繞城高速公路(東線)工程起點(diǎn)位于吐烏大高速公路甘泉堡互通立交，經(jīng)米東區(qū)化工園、鐵廠溝、石人子溝、葛家溝、榆樹溝水庫、紅雁池、烏拉泊水庫、烏拉泊互通立交、倉房溝，終點(diǎn)位于烏奎高速公路西山互通。由于工程所處環(huán)境冬季嚴(yán)寒、夏季酷暑、晝夜溫差大，因此要求混凝土應(yīng)有足夠的耐久性，而混凝土的表面質(zhì)量對其結(jié)構(gòu)的耐久性有很大的影響。隨著人們觀念的更新，對混凝土工程外觀質(zhì)量的要求愈來愈高[1]。“外美內(nèi)實(shí)”是評(píng)判工程質(zhì)量是否優(yōu)良的重要標(biāo)準(zhǔn)，要求混凝土表面平整、光潔、無蜂窩麻面、無水線等，混凝土外觀質(zhì)量的好壞直接影響到工程質(zhì)量目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。因此，如何控制混凝土的外觀質(zhì)量是工程施工的一個(gè)難點(diǎn)。目前對于混凝土外觀質(zhì)量的研究多集中于混凝土的原材料的優(yōu)選和施工工藝方面[2-4]，而從混凝土自身性能的研究來解決混凝土外觀質(zhì)量問題的較少。混凝土外觀質(zhì)量問題主要包括：色差、蜂窩、麻面、氣泡、露筋等，新疆烏繞東高速公路工程出現(xiàn)的外觀質(zhì)量問題主要表現(xiàn)為表面氣泡較多。混凝土表面氣泡會(huì)帶來一系列的問題：1)表面氣泡的存在會(huì)影響構(gòu)件美觀；2)表面氣泡對混凝土的耐久性也會(huì)產(chǎn)生一定的影響[6]。以預(yù)制蓋板為例從混凝土配合比設(shè)計(jì)、聚羧酸外加劑復(fù)配、脫模劑的選擇方面進(jìn)行研究，通過施工現(xiàn)場調(diào)研、機(jī)理分析、室內(nèi)試驗(yàn)、工地應(yīng)用，以期尋求經(jīng)濟(jì)、有效的提高混凝土外觀質(zhì)量的措施。

2 實(shí)驗(yàn)研究

2.1 原材料

1)水泥：新疆天山水泥股份有限公司P.O42.5，其性能指標(biāo)見表1。

表1 水泥的性能指標(biāo)

2)粉煤灰：湘潭建鴻建材有限公司生產(chǎn)的Ⅱ級(jí)磨細(xì)粉煤灰，其性能指標(biāo)見表2。

表2 粉煤灰的性能指標(biāo) %

3)礦粉：寶新S75礦粉，其性能指標(biāo)見表3。

表3 礦粉的性能指標(biāo)

4)砂：烏拉泊(豐達(dá))產(chǎn)河砂，Ⅰ區(qū)粗砂，其性能指標(biāo)見表4。

表4 河砂的性能指標(biāo)

5)石：福鑫砂石廠產(chǎn)卵石，有 5 mm～16 mm和16 mm～31.5 mm兩種級(jí)配(小石∶大石=6∶4)，按比例混合后其性能指標(biāo)見表5。

表5 卵石的性能指標(biāo)

6)外加劑：中交武漢港灣工程設(shè)計(jì)研究有限公司生產(chǎn)的SY聚羧酸高效減水劑，其性能指標(biāo)見表6。

表6 減水劑的性能指標(biāo) %

2.2 預(yù)制蓋板混凝土技術(shù)要求

預(yù)制蓋板采用C30混凝土，澆筑方法采用塔吊工藝，混凝土的技術(shù)要求如下：1)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C30；2)坍落度120 mm～160 mm，具有良好的流動(dòng)性、粘聚性。

2.3 外觀質(zhì)量測試方法

采用現(xiàn)場原材料依據(jù)相應(yīng)配合比拌制混凝土，測試混凝土工作性能滿足施工要求后裝入塑料水桶內(nèi)成型，為盡量模擬現(xiàn)場實(shí)際工況，采用插入式振搗棒振搗，使混凝土密實(shí)。并在混凝土硬化后拆模，查看混凝土表面質(zhì)量情況，如圖1，圖2所示。

2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

2.4.1 混凝土配合比對外觀質(zhì)量的影響

混凝土配合比設(shè)計(jì)見表7。

表7 混凝土配合比

表8 不同混凝土配合比的外觀質(zhì)量

從表8可知：1)對比P1和P2可看出，P2配合比配制的混凝土氣泡較少，說明降低水膠比、增加膠凝材料總量后，混凝土越密實(shí)，外觀質(zhì)量也較好；2)對比P3和P2可看出，礦物摻合料摻量增加后，混凝土表面氣泡反而增多，主要是因?yàn)榈V物摻合料特別是礦粉提高了漿體粘度，增大氣泡逸出難度；3)對比P4，P5和P2可看出，P2配合比配制的混凝土氣泡較少，可見砂率過高或過低都會(huì)影響混凝土外觀質(zhì)量，需通過試驗(yàn)選擇合適的砂率。

2.4.2 聚羧酸減水劑對外觀質(zhì)量的影響

以P2配合比為基準(zhǔn)，使用不同聚羧酸減水劑進(jìn)行試驗(yàn)比較，試驗(yàn)結(jié)果如表9所示。從表9可看出，減水劑中的消泡劑與引氣劑成分對混凝土性能及外觀有很大影響，消泡劑可消除混凝土中自身存在的大氣泡，引氣劑可引入封閉的微小氣泡。同時(shí)加入適量的消泡劑和引氣劑既可消除混凝土中的大氣泡又能引入一些密封的微小氣泡，使混凝土更密實(shí)，且具有良好的流動(dòng)性，不離析不泌水，外觀質(zhì)量也大大提高。

表9 摻用不同減水劑混凝土性能

2.4.3 脫模劑對外觀質(zhì)量的影響

以P2配合比為基準(zhǔn)，使用不同脫模劑進(jìn)行試驗(yàn)比較，試驗(yàn)結(jié)果見表10，可知使用水溶性脫模劑混凝土外觀質(zhì)量明顯優(yōu)于使用機(jī)油做脫模劑的混凝土。機(jī)油的作用機(jī)理是在模板與混凝土之間形成隔離潤滑層，使氣泡在混凝土自身重力的壓力下往上排出，水溶性脫模劑的作用機(jī)理是在模板與混凝土之間形成一層表面張力較小的隔離層，使混凝土表面氣泡不能成型；后者脫模劑的作用效果明顯優(yōu)于前者。

表10 摻用不同脫模劑混凝土的外觀質(zhì)量

3 結(jié)語

通過對混凝土配合比、外加劑、脫模劑等試驗(yàn)分析，得出以下結(jié)論：1)適當(dāng)?shù)慕档退z比提高膠凝材料用量，可增加混凝土密實(shí)性，減少自由水，提高混凝土外觀質(zhì)量；2)控制礦物摻合料的用量，可降低混凝土粘性，使混凝土內(nèi)氣泡更容易通過振搗排出；3)選擇合適的砂率也能改善混凝土外觀質(zhì)量；4)優(yōu)選外加劑，通過試驗(yàn)確定消泡劑和引氣劑的用量，可減少混凝土中氣泡的產(chǎn)生；5)采用質(zhì)量優(yōu)良的水溶性脫模劑能使混凝土外觀質(zhì)量極大提高。

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[2] 楊衛(wèi)忠.預(yù)制箱梁混凝土外觀質(zhì)量控制工藝措施[J].山西建筑,2013,39(33):216-217.

[3] 宋 超,黃 明,王 納.論機(jī)制砂混凝土外觀質(zhì)量的控制措施[J].山西建筑,2012,38(2):225-227.

[4] 梁麗麗.高性能混凝土施工中的外觀控制[J].山西建筑,2014,40(15):107-108.

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TheinfluencefactorsofconcreteappearancequalityinUrumchieasternringhighway

SONGChao1DENGChong2

(1.CCCCSecondHarborEngineeringSixthBranch,Wuhan430017,China; 2.CCCCWuhanHarbourEngineeringDesignandResearchInstitute,Wuhan430010,China)

This paper analyzed the influence factors of appearance quality in Xinjiang a highway prefabricated components concrete, and researched from concrete mix proportion design, poly phosphoric acid admixture compound, mold release agents selection and other aspects, through mechanism analysis, test comparison, site application, seek economic, effective measures to improve the appearance quality of concrete.

appearance quality, mix proportion, poly phosphoric acid admixture, water release agent

1009-6825(2014)33-0110-03

2014-09-15

宋 超(1982- )，男，工程師； 鄧翀(1984- )，男，工程師

TU528.042

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