T梁混凝土蜂窩麻面的形成原因及解決方法

姜雅峰 杜文輝

(中交隧道工程局有限公司，北京 100102)

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T梁混凝土蜂窩麻面的形成原因及解決方法

姜雅峰 杜文輝

(中交隧道工程局有限公司，北京 100102)

以蒙內鐵路為例，結合項目出現的T梁混凝土蜂窩麻面現象，分析了其形成的原因，從優化配合比、保證模板拼裝質量、改善生產工藝三方面，提出了解決混凝土結構物蜂窩麻面的方法，以確保工程質量。

蜂窩麻面，混凝土，骨料，外加劑

0 引言

隨著中國經濟的迅速發展,中國鐵路標準已走出國門,中交隧道工程局蒙內鐵路第六項目經理部負責蒙內標軌鐵路DK0+000～DK254+000段正站線及蒙巴薩港區支線段鋪架施工。蒙內鐵路采用中國鐵路標準，軌距為1 435 mm標準軌距。其工程內容包括T梁預制(C55混凝土，362孔)、軌枕(C60混凝土,55萬根)預制、軌排組裝、道碴生產、架梁鋪軌、橋面系、上碴整道、線路有關工程等。本文根據工程施工的實際情況,從不同角度對T梁混凝土蜂窩麻面的形成給予分析和總結,從而進一步改善混凝土外觀質量。

1 T梁混凝土蜂窩麻面形成的內部因素

混凝土蜂窩是由于骨料間存在空隙、形成蜂窩狀窟窿，結構物表面缺漿、碎石外露深度大于5 mm，但不大于鋼筋保護層厚度；而混凝土麻面則是由于結構物表面缺漿、粗糙、呈現無數小坑，而無鋼筋外露現象。

1.1 骨料級配

若混凝土中粗細料級配不合理，粗骨料針片狀顆粒含量過多，致使骨料間不密實、空隙大，從而浪費膠凝材料或出現結構物蜂窩麻面現象。

由于條件限制，本項目需要自采碎石(見圖1)，碎石母巖為火山巖，且碎石呈多孔狀，吸水率偏大，碎石表觀密度在3 000 kg/m3左右，用這種碎石所生產的混凝土，含氣量偏大，在大坍落度的情況下骨料易出現下沉現象。

1.2 外加劑成分

首先外加劑在生產過程中，母液會自帶一些不良含氣，而生產廠家為了節約成本，用其不良含氣替代部分引氣成分，這些含氣使混凝土氣泡偏大，產生不良氣泡。其次，因外加劑中摻加不合理的增稠成分，便于減小混凝土泌水，增加粘稠性，致使混凝土內部氣泡不易排出。

有些水泥廠家為了增大水泥的細度，又考慮減少經濟成本，因此在磨細時加入一些助磨劑，例如木鈣、丙二醇、二乙二醇等，但其中一些助磨劑具有引氣成分，而且引入的不良氣泡會給混凝土結構表面造成蜂窩麻面；本項目采用當地Bamburi水泥(CEM I 52.5)，其組成和生產工藝同國內有所差異，在試驗過程中發現水泥凈漿含氣量偏大。

1.3 混凝土配合比

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混凝土配合比在設計時或生產過程中因計量誤差，致使混凝土砂率過偏小，包裹性較差，使骨料外露，產生蜂窩麻面；同樣，若膠凝材料偏多、砂率偏大、或水膠比偏小，導致混凝土過于粘稠，以致在拌合過程中裹入大量氣泡，且氣泡隨振搗不易排出。

本項目采用三一重工的120強制式混凝土攪拌機，計量誤差較小，符合規范要求，其次，混凝土配合比砂率根據現場骨料情況，及時調整，確保砂率適中。

1.4 拌合物性能

在澆筑T梁混凝土時，若坍落度、流動度偏小，不利于混凝土內部密實，易出現蜂窩麻面現象；相反，過大的坍落度，會使混凝土離析泌水，且本項目的碎石容重偏大，易導致混凝土分層，同樣會出現蜂窩麻面。因碎石呈多孔狀，較一般混凝土含氣量偏大，而且碎石所含孔隙，產生氣泡大，分布不均勻，容易產生蜂窩麻面。

2 T梁混凝土蜂窩麻面形成的外部因素

2.1 混凝土生產攪拌

在混凝土拌合過程中，若攪拌時間較短，混凝土攪拌不均勻，在同樣的水灰比條件下，外加劑多的部分易離析，而外加劑少的部分則會出現坍落度不均勻且損失大等現象；但長時間的攪拌又會增加混凝土在攪拌過程中所夾帶的空氣氣泡，產生負面作用。同時攪拌時的投料順序若不合理，也會影響混凝土的質量，使結構物產生蜂窩麻面。

首先，在混凝土澆筑時，布灰厚度過大，不利于混凝土在振搗時氣泡的排出；布灰長度過長，致使部分混凝土漏振、過振，出現蜂窩麻面。在混凝土振搗時，應以側模和底模安裝的附著式振動器為主，以插入式振搗器為輔，而在實際施工時，操作不規范，不利于混凝土內部氣泡的排出。

其次，有效的組織混凝土運輸、混凝土布料工和振搗工，確保他們之間協調，防止混凝土停滯時間過長，布料過厚或過長，振搗不到位等，降低人為因素對混凝土外觀質量的影響。

2.3 T梁模板材質

現施工中，T梁模板材質多以鋼為主，主要是因其不易變形，便于拼裝，在模板拼裝前，模板面板應清理干凈，表面平整，避免水泥漿與模板麻面接觸后，由于接觸角較小，表面張力過大，致使混凝土內氣泡不易排出，其次模板對接時存在縫隙，在澆筑時產生漏漿，都會造成結構物蜂窩麻面。

2.4 脫模劑

模板涂刷的脫模劑種類繁多，主要分為以下幾種：水質類、聚合物類、礦物油類、乳化油類等。若脫模劑和模板材質不相符，易導致混凝土氣泡難以排出。而且脫模劑在不同溫度下，因粘度的高低，也會影響混凝土氣泡的排出。雖然水質類脫模劑粘度較低，但其選用的乳化劑引氣性較大，易在混凝土與模板間形成氣泡。

2.5 環境溫度

環境溫度對混凝土外觀質量也有影響，在高溫時，氣泡內部氣體體積變大，所受承載力變小，容易破滅；而在低溫時，所受承載力較大，不容易形成聯通氣泡，對混凝土結構外觀影響偏小。

3 解決T梁蜂窩麻面的方法

根據以上T梁混凝土蜂窩麻面形成的原因，我們可以從以下三點進行控制和預防：

1)根據混凝土原材料情況，首先優化配合比，改善骨料級配，確保骨料緊密，降低混凝土拌合物粘稠性。其次，要求減水劑廠家先對母液進行先消后引，即：先徹底消除母液中的不良氣泡，再加入優質引氣劑(對混凝土含氣量有要求時加入)，優質的引氣劑在混凝土中引入的氣泡很小，直徑在10 μm～200 μm，而且氣泡均勻分布，能有效的增強混凝土的流動性，而不影響其外觀質量。對于當地Bamburi水泥中因助磨劑引入的氣泡，我們可以通過添加消泡劑進行消減，同時調整外加劑的引氣、增稠成分，保證混凝土拌合物性能最佳。

對于混凝土的攪拌，應該嚴格遵守規范，控制在150 s～180 s，投料順序為骨料攪拌均勻后加入粉料和水、外加劑繼續攪拌。但由于本項目粗骨料多孔性，可以在拌制混凝土時，略調整投料順序，即：在骨料拌制時，先加入1/3拌合水進行攪拌，然后再加粉料和剩余水、外加劑進行攪拌，能有效解決碎石的多孔性，從而對T梁混凝土外觀有一定的改善。

2)在拼裝模板前，確保模板干凈、平整，并選用適當的脫模劑涂刷均勻，保證模板拼裝質量，避免發生漏漿。其次，根據環境溫度對脫模劑進行調試，防止因溫度的高低而影響脫模劑的粘稠；同時應避免混凝土在初凝期間溫差過大時澆筑。

3)根據本項目實際情況，T梁混凝土拌合物性能控制在：坍落度(為160 mm～180 mm)、含氣量(為2%～3%)、流動度良好且無泌水現象時，混凝土外觀質量最佳。同時，混凝土澆筑時布灰厚度控制在30 cm～50 cm，并以側模和底模安裝的附著式振動器為主，以插入式振搗棒為輔，另外振動棒的工作間距為30 cm～40 cm，振動棒的振搗時間為20 s左右，使混凝土得到充分振搗，便于氣泡的排出。經拆模后觀察，混凝土外觀有較明顯改善。

4 結語

T梁混凝土蜂窩麻面的形成因素較多，主要包括混凝土原材料及自身拌合物性能、混凝土澆筑工藝以及澆筑過程中人員的組織、協調性。在國內，減水劑經過長期與國內水泥的試驗磨合，其相容性較好，而本項目采用國內減水劑、本地Bamburi水泥，其相容性有待于提高改善。

因此，我們必須加強對施工的規范化，原材料的嚴格把控，保證模板的清理及拼裝質量，規范混凝土的澆筑工藝。只有這樣才能保證良好的混凝土外觀，確保工程質量。

[1] 李云江,胡 凱.40 m預應力混凝土T梁預制外觀質量控制[J].公路交通科技，2008(11)：93-95.

[2] 蔣麗文.混凝土蜂窩麻面形成的原因及對策探究[J].科技創新導報，2011(5)：120-121.

[3] 吳春華,徐巖峰.混凝土結構表面蜂窩麻面成因及其防治措施[J].福建建材，2015(20)：161-162.

[4] 安尼瓦爾·塔西.論砼結構表面蜂窩麻面形成的原因及消除方法[J].科技信息，2016(23)：116-118.

The reasons for the formation of voids and pits of concrete T beam and solution

Jiang Yafeng Du Wenhui

(CCCC Tunnel Engineering Compaly Limited, Beijing 100102, China)

Taking Meng-Nei railway as an example, combining with the project T-beam concrete voids and pits phenomenon, the paper analyzes its forming. Starting from aspects of optimizing mixing proportion, guaranteeing template assembling quality and improving producing technology, it puts forward concrete structure voids and pits solving methods, with a view to guarantee engineering quality.

voids and pits, concrete, aggregate, additive

1009-6825(2017)12-0082-02

2017-02-16

姜雅峰(1982- )，男，碩士，工程師； 杜文輝(1980- )，男，工程師

U215.7

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