桥涵混凝土表面蜂窝麻面的防治措施
2009-09-10吴漫
吴 漫
摘要:混凝土最常见的外观缺陷是蜂窝麻面,本文从原材料及配合比、模板制作安装、混凝土浇筑以及混凝土养护方面说明蜂窝麻面产生的原因和预防措施。
关键词:桥涵混凝土;蜂窝麻面;防治措施
1 原材料及配合比
水泥、水、粗颗粒、细颗粒是浇筑混凝土的四种基本材料,外加剂是改善混凝土技术性能的辅助添加剂,将各种原材料按适当的级配和比例搅拌均匀,采用适当的方法将混凝土中的空气和游离水排出,使水泥浆填充粗细颗粒之间空隙,使其成为内实外光的胶结实体。因此,在选择符合技术规范要求的原材料基础上,对混凝土外观质量影响最主要的因素是混凝土配合比。
水泥是影响混凝土外观的主要材料之一,由于同种或不同种水泥的生料是按一定的化学成份比例配制的并磨研到一定的细度,均匀混合,在立窖或转窖中煅烧而成,生产水泥各工序的差异性,各种、各批水泥所具有的物理、化学性质也有所不同。因而,不同的品种、规格、甚至不同批号的水泥所浇筑的混凝土颜色也不一致。粗颗粒、细颗粒的级配是为了使混凝土达到最大密度,前一级颗粒之间的空隙,由次一级颗粒所填充,其它所余空隙由水泥浆的细小颗粒包裹,致使混凝土强度较高,外观表层也密实光滑。粗细颗粒在混凝土中起到骨架作用,硬化后的混凝土粗、细颗粒应被水泥浆晶体结构所包裹,使水泥浆晶体起到连结作用。如果混凝土中水泥用量不足,则混凝土外表出现松散麻面、鱼鳞纹麻面等现象;如果混凝土中水泥用量过多,则混凝土凝结时易出现收缩龟裂;外加剂能通过降低混凝土中水灰比,改善混凝土的和易性,间接起到提高混凝土外观质量和强度的作用。
在混凝土施工中,适当增加混凝土中水泥浆,采用颗粒适中、级配良好(Ⅱ区)的中砂,采取措施以减少混凝土中游离水,排出混凝土中空气,以提高混凝土的密实度和混凝土强度。在工程实践中,对于一个比较讲究外观美的构造物,如C25混凝土防撞墙,混凝土坍落度可设计为3~5cm左右,选用水泥420~450kg/m3,水灰比为0.4左右(如掺加减水剂,可相应降低水灰比)砂率选取32%~35%,采用1~3cm连续级配碎石,II区中砂,可浇筑出混凝土结构物的外表较为美观。
2 模板制作、安装
在保证模板的刚度、稳固的支撑前提下,对较大批量、同一形状的现浇或预制构件,一般首选定型钢模板,对于体积较大、外露较多的构造物,一般选取工程木、竹胶合板,对于外观质量要求不严、需掩盖的结构物,可选择组合钢模或拼装木板。
钢模和木模(包括胶合板)在使用性能上有所不同,一般常用的5~10mm厚钢模板,加设足够的楞条后,不易变形,便于拼装,表面光滑,但不利于混凝土外表游离水吸收,增加混凝土外表出现水泡的机会,而木模具有一定的吸水性,但表面粗糙,不当振捣会损坏模板表面纤维,易于翘曲变形,从而有损混凝土外观美。两者在使用脱模剂方面也有所不同,钢模在除锈后,均匀涂抹无色或浅色油脂,而木模的脱模剂在一定程度上起到防水和隔离作用,木划较好的脱模剂是无色石腊质油基,如采用石蜡:柴油:滑石粉=0.8:1.0:0.02。从外观角度考虑,特别是混凝土外露面,不应使用黑色废机油或颜色较重的油脂作为脱模剂。
在模板施工时,下列因素可能产生蜂窝麻面:模板表面粗糙不平,木模吸水太强(适当的吸水性有利于消除混凝土外表水),脱模剂的不均匀,模板上残渣未清干净,模板拼缝漏浆,砂浆垫块过大或漏放,过早拆模或拆模损坏结构物混凝土边角等。针对上述原因,可采取不同的措施,使模板表面光洁,脱模剂均匀,节缝封嵌,按技术规范要求时间小心拆模,以保证混凝土外观质量。
3 混凝土浇筑
严格按照混凝土配合比投料,外加剂以水剂形式掺加,选择搅拌机的适当的转速和搅拌时间,运输混凝土的道路尽可能平整,所使用的机具应不渗漏,转载次数尽可能少,以防混凝土漏浆、离析,失去均匀性。
在混凝土浇筑过程中,对外观质量影响最大的是分层振捣,混凝土运送到工地现场,通过溜槽、溜管、输送泵或人工反铲入模板内,以防离析。混凝土分层厚度一般为35~40cm,上下层同时浇筑时,前后距离相差不小于1.5m,分层往返浇筑时,保持下层混凝土不超过其初凝时间(约为90min左右),否则,外表上下层因混凝土凝结速度不一致而出现明显施工缝。振捣棒行程可按直线行列移位或交错移位,插入点之间距离为75cm,采取快插慢抽,伸入下层5~10cm。判断是否振捣适度依据下列现象:振捣混土时不再有显著沉降,不再出现大量气泡,混凝土表面均匀、平整并已泛浆。振捣时间既不可长也不可短,一般振捣时间控制在20~30s,过长则混凝土可能产生离析现象,上部浮浆过多而出现麻面、龟裂,下部粗颗粒过多而出现鱼鳞状麻面;过短则混凝土振捣不实,易出现蜂窝孔洞。虽然有上述理论用于指导施工,振捣棒的操作效果如何与工人实践经验为相关,该项工作是一种技术性较强的操作。因此,必须挑选有经验、有技巧的工人振捣混凝土,才能保证混凝土外观质量。
为保证混凝土外观质量,能够一次浇筑的混凝土最好不要预留施工缝,万不得已的情况下,将其留置在不防碍视线的部位,因为如果预留施工缝,在浇筑上层混凝土时,下层混凝土已硬化,体积稍有收缩,与模板之间有一定的空隙,浆水往下层渗到混凝土外表,使下层混凝土外表出现灰白色浆水污染,并不易擦干净。另外,没装模板的混凝土外露面,在混凝土初凝前后应收浆抹平,尽量使混凝土外露面颜色一致,表面光滑平整,灰刀痕不明显。
4 混凝土养护
为了保证混凝土外表面不出现收缩裂纹,提高混凝土强度,在23摄氏度左右的气温下,一般10~12h后即可对混凝土进行养护,对于干硬性混凝土,如基础混凝土,在浇筑后2h左右即可养护。因为混凝土一般在非封闭状态下并且处在空气中,由于空气中湿度相对较低,混凝土中水分容易被蒸发和风干。对于混凝土裸露面的养护,一般用麻袋、草帘、砂土、棚布等遮盖,经常洒水,保证覆盖物下混凝土表面湿润;对于墩柱这样体积较小、外露面较多的结构物,在混凝土拆模后,用塑料薄膜包裹,并用胶布密封,应防止混凝土内水分散失;对于木模覆盖面,可直接向木模上喷水养护。普通硅酸盐水泥的混凝土一般养护7天,在养护期间,由于混凝土强度低,防止混凝土受到振动、负荷及流水的侵蚀、冲刷、给混凝土带来损伤。对于同一混凝土构件,养护方法、养护时间尽量一致,否则,也能造成混凝土颜色有所差异,影响外观协调。
通过以上分析,结构物原材料及配合比是混凝土外观质量的基础,混凝土施工是外观质量的保证,混凝土养护是混凝土外观质量的改善措施。因此,在混凝土施工中,应以预防为主,遵循混凝土施工的基本原则,自始至终,才能保证混凝土外观质量。