輸電線路鐵塔混凝土基礎(chǔ)外露部分表面氣泡防治措施研究

黃濤濤 許克克 吳明春

（安徽送變電工程有限公司 安徽合肥 230000）

前言

如圖1所示，在混凝土施工過程中，拆模后，混凝土表面會(huì)出現(xiàn)許多大小不一的坑眼，這些坑眼稱為混凝土表面氣泡，嚴(yán)重影響混凝土的外觀質(zhì)量，同時(shí)也可能涉及到結(jié)構(gòu)的耐久性。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，不僅僅要考慮其適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)性和安全性，其美觀性和耐久性的要求也日趨強(qiáng)烈[1]。混凝土表面氣泡是輸電線路常見的質(zhì)量通病，混凝土表面氣泡的形成是多方面的，如混凝土配比、外加劑、攪拌工藝、施工方法等，所以氣泡問題常引起建設(shè)單位、監(jiān)理單位、商品混凝土供應(yīng)商及施工單位之間的相互扯皮、推諉。混凝土在攪拌及澆制過程中不論何種原因都會(huì)有氣泡存在，所以在混凝土澆制過程中采取措施消除或減少混凝土表面氣泡至關(guān)重要。以下從施工過程分析混凝土表面氣泡產(chǎn)生的原因，結(jié)合工程實(shí)際，提出相應(yīng)的防治措施。

圖1 塔腿露出部分混凝土表面照片

1 模板對(duì)混凝土表面氣泡的影響及氣泡防治措施

輸電線路工程中，基礎(chǔ)形式多為塔腿下獨(dú)立式混凝土基礎(chǔ)，基礎(chǔ)外露部分一般為方形柱或圓形柱。方形基礎(chǔ)截面可使用木模板、竹膠模板和鋼模板，對(duì)于混凝土表面質(zhì)量要求很高的工程，也可采用鋼化玻璃模板。圓形基礎(chǔ)截面只能使用鋼模板，一般采用兩個(gè)半圓拼接成圓柱。

不同材質(zhì)模板會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)面層出現(xiàn)不同狀態(tài)溶液，和各種固體接觸后將形成不同的接觸角，且其接觸角越小則其在固體上附著力越強(qiáng)，其也是導(dǎo)致混凝土表面氣泡形成原因之一[2]。不同種類的模板都各有特點(diǎn)，木模板吸水性強(qiáng)，澆筑出混凝土氣泡少，但光潔度差，而且重復(fù)利用率低，一般較少采用。竹膠模板光潔度好，但吸水性差，輸變電工程混凝土基礎(chǔ)較多采用。

為了減少模板造成的表面氣泡，可以提高模板表面的光潔度。因此施工中可選用表面光潔度高的竹膠模板和鋼模板，可采用涂刷中性脫模劑減小摩阻力和涂刷消泡劑兩種措施來(lái)提高減少氣泡的效果。對(duì)于方形混凝土基礎(chǔ)截面，合理設(shè)計(jì)模板，使露出部每面使用整張竹膠板，提高模板的平整度。模板支護(hù)是應(yīng)安裝牢固，在豎直方向上每個(gè)300～400mm處設(shè)置方木或鋼管，竹膠板的厚度應(yīng)不小于12mm。為了改善使用效果增加排氣性可在模板上設(shè)置少量孔徑2mm間距1m左右的排氣孔。對(duì)于鋼模板，為了安裝使用方便及重復(fù)利用，模板的高度及直徑往往是固定的，因此不可避免出現(xiàn)拼接。拼接時(shí)，模板與模板之間要留有1mm縫隙并加海綿條，可增加模板的透氣性，減少氣泡。工程中常使用的脫模劑為機(jī)油，機(jī)油為化石產(chǎn)品，不可再生，可利用植物油代替，工程實(shí)際效果標(biāo)明：機(jī)油粘度較高，會(huì)使混凝土內(nèi)氣泡聚集在模板表面，易形成混凝土表面氣泡；植物油相對(duì)粘度較低，相比機(jī)油，涂刷植物油可使凝土表面氣泡很大程度減少。

2 振搗對(duì)混凝土表面氣泡的影響及氣泡防治措施

振搗能夠排出混凝土中大量的空氣，使其中的粗細(xì)骨料能更好的融合，從而增加混凝土強(qiáng)度、耐久性并減少蜂窩麻面等問題。所以合理振搗可以有效改善混凝土表面質(zhì)量，減少表面氣泡。振搗在氣泡排出的作用主要是通過震動(dòng)脈沖液化砂漿、降低粗細(xì)骨料之間的內(nèi)摩擦力、為氣泡上升排出提供最基本的環(huán)境條件。振搗過程會(huì)使混凝土氣泡移動(dòng)并促使其不斷聚合，但是不充分的振搗可能使混凝土中氣泡聚集在模板邊緣不能排出，過度的振搗會(huì)使混凝土產(chǎn)生離析現(xiàn)象，影響混凝土的強(qiáng)度。

相關(guān)資料表明[3]，隨著振搗時(shí)間的延長(zhǎng)，混凝土中氣泡變化過程可分為3個(gè)階段。如圖2所示，第1階段，大氣泡隨振動(dòng)排出迅速減少；第2階段，大氣泡數(shù)量呈上升趨勢(shì)，大氣泡孔徑相對(duì)第1階段的大氣泡孔徑較小；第3階段，大氣泡數(shù)量隨振動(dòng)時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸減少，直至大氣泡數(shù)量趨近于零，并且氣泡孔徑也隨振動(dòng)時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸減少。第一階段大氣泡數(shù)量及混凝土含氣量急劇下降，直至不穩(wěn)定氣泡排出殆盡，此時(shí)混凝土中的大氣泡數(shù)量最少。

圖2 振搗時(shí)間與氣泡數(shù)量關(guān)系圖

為了減小過度振搗使混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象，應(yīng)盡量減少振搗時(shí)間而是振搗達(dá)到最好的排氣效果。結(jié)合圖2中振搗排氣的階段規(guī)律，振搗時(shí)間控制在第一階段末，能夠?qū)⒒炷林械牟环€(wěn)定去泡幾乎全部排盡的同時(shí)，又不致混凝土中的小氣泡合并成大的氣泡，故振搗效果最好。結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，每一振點(diǎn)的振搗延續(xù)時(shí)間，應(yīng)使混凝土不再上冒氣泡、表面不再呈現(xiàn)浮漿和不再沉落時(shí)為止。當(dāng)采用插入式振搗器振搗時(shí)，應(yīng)快插慢拔，移動(dòng)間距不宜大于振搗器作用半徑的1.4倍，模板的距離不應(yīng)大于其作用半徑的0.5倍。為了使氣泡順利排出，混凝土澆筑時(shí)可采用分層振搗的方法，每層混凝土應(yīng)控制在500mm以內(nèi)。

3 結(jié)論

混凝土表面氣泡不僅嚴(yán)重影響鐵塔基礎(chǔ)外露部分的外觀質(zhì)量，而且會(huì)影響結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性，是一項(xiàng)常見的質(zhì)量通病。鐵塔基礎(chǔ)施工過程中，影響混凝土表面氣泡的工序主要有模板和振搗。模板表面的光潔度與表面氣泡的多少呈反比關(guān)系，脫模劑的選用也會(huì)影響氣泡的聚集和排出。振搗的時(shí)間在混凝土澆制過程至關(guān)重要，根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出振搗時(shí)間與氣泡的數(shù)量關(guān)系，從兩種的關(guān)系中得出最小的振搗時(shí)間，在減少混凝土離析可能性的同時(shí)達(dá)到最佳的排氣效果。針對(duì)兩者對(duì)混凝土氣泡的影響，結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)，提出相應(yīng)的預(yù)防措施。