浅析混凝土枕表面色差原因及预防措施

摘要：混凝土枕是铁路的重要组成部分，如何美化混凝土产品外观质量，防止轨枕外观出现质量通病，是混凝土行业里永恒的技术课题。文章阐述了轨枕表面色差的类型及特征，对各类色差形成原因进行了分析，有针对性地提出了预防色差的措施，有效地防止了出现轨枕表面色差质量通病。

关键词：混凝土枕；表面色差；预防措施；质量通病；铁路建设 文献标识码：A

中图分类号：U445 文章编号：1009-2374（2016）09-0114-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.09.055

1 概述

随着“中国高铁”走出去，混凝土枕作为铁路的一个重要组织部分，如何美化混凝土产品外观质量，防止轨枕外观出现质量通病，也是混凝土行业里永恒的技术课题。德雷达瓦梁枕厂作为新建埃塞俄比亚铁路项目的混凝土枕预制基地，轨枕的外观质量受到了业主、监理及社会各界的高度关注。对于出现影响轨枕美观的表面色差也引起了我们的重视，根据多年的工作经验，并结合现场实际情况，组织技术人员对原材料及施工工艺进行排查和分析，对轨枕表面色差的形成原因进行了分析并提出了预防措施，防止出现轨枕表面色差质量通病。

2 表面色差类型及描述

蒸汽养护的轨枕表面本色主要是灰白色。色差主要有以下类型：一是黑白分界，有明显的色差分界线；二是整块黑，表面有黑点或大小不一的整块黑色；三是表面掉皮脱落，色差部位有细孔，粗糙。轨枕表面色差主要表现以下特征：表面灰黑色，无光泽，面积或大或小，形状不规则，有一定的深度，这种表面色差靠打磨是处理不了的，见图1轨枕表面黑白分明，色差部分整块黑色，表皮脱落，有孔且粗糙无光泽，这些轨枕出现色差主要分布在养护池底部。

图1

3 色差形成原因分析

轨枕表面出现色差原因主要在原材料及工艺过程控制等方面。

3.1 水泥质量的变化

埃塞俄比亚的工业很落后，当地水泥厂因工艺及技术等原因存在质量不稳定的现状。水泥质量不稳定主要表现为：一是水泥细度变化大，水泥细度低造成水泥需水量变大，混凝土水灰比变化就增大，混凝土表面颜色也会变化；二是水泥成分变化，水泥中氧化铁和氧化镁的含量出现变化，混凝土水化反应及水分蒸发后析出的Ca（HO）2等结晶不一样多，水泥质量变化会导致混凝土枕表面出现色差。

3.2 轨枕养护池积水

当养护池积水过多，浸泡到钢模及轨枕，蒸汽养护时轨枕被水浸泡部分温度相对降低，表面析出的

Ca（HO）2等结晶减少，脱模后轨枕表面会出现水印，即表面形成色差。养护池的积水来源主要是养护池蓄水槽漏水、养护盖板变形有空隙而渗水、池内的压强大而把蓄水槽中水吸入池内、养护程序降温时喷水。养护池积水主要原因是排水不畅而积水过多，因排水不畅而使钢模及轨枕被浸泡是造成表面出现黑白分界的主要原因。

3.3 钢模内胆有锈蚀

钢模内胆发生锈蚀，内胆表面会出现粗糙，有锈斑，这些部位与混凝土黏合后不易清理，而且脱模剂也起不到好的效果，会导致轨枕表面出现色斑。钢模生锈主要原因有：一是钢模在海上运输要经历长达一个半月时间，从出厂到生产现场时间约需两个半月，如果钢模未做好防锈措施，这个期间钢模很容易发生氧化而生锈；二是长时间不生产，钢模未做防锈处理；三是生产时使用了掺机油或柴机油的脱模剂；四是蒸汽养护过程中钢模与水长时间接触或池内被水浸泡。钢模生锈是使轨枕表面出现整块黑的主要原因。

3.4 混凝土黏稠大

制枕混凝土是干硬性胶凝材料，德雷达瓦制枕混凝土黏稠大主要表现为混凝土结团而不散，很黏模，不易脱模，造成轨枕表现粗糙，不光泽而形成色斑。混凝土黏稠大的原因主要有：一是当地水泥的稠度大，需水量高；二是砂含泥量变化大，当地不经清洗的砂含泥量高达5%，经过清洗后砂含泥量能达到使用要求，但含泥量变化很大，会造成水灰比随之变化；三是碎石的粉尘大，空隙率大，碎石经清洗后粉尘大大减少，但空隙率大需要适当增加水泥及砂用量；四是减水剂与水泥的溶合稳定性差，因水泥需水量大，轨枕又是C60混凝土，设计配合比每方混凝土水泥用量为483kg，减水剂掺量为1%，水胶比为0.29，砂率为34%，但制枕时实际拌合出的混凝土黏稠很大，混凝土易结成团。经现场多次试验和配合比调整，分析出减水剂与水泥的相容性不稳定且掺量高和砂石含泥量的变化等原因，导致混凝土黏稠增大。混凝土黏稠大是产生轨枕表面掉皮脱落的主要

原因。

3.5 操作工人质量意识谈薄，施工过程监控存在不到位

施工过程中，当地操作工人责任心不强，质量意识不高，如果监控不力，未按工艺规程操作，也会造成轨枕出现色差。因工艺操作不到位引起色差的原因主要有：一是模型清理不彻底，如果钢模内胆粘上混凝土不清理干净，长期不处理内胆表面会粘积一层混凝土，这时打磨很难处理彻底，导致轨枕表面出现色差；二是脱模剂喷涂工序中存在漏喷或喷涂不均匀，不经喷涂脱模剂的钢模不易脱模，很容易粘上混凝土，造成清理困难，长时间就会形成色差；三是施工过程使用了停放时间长的混凝土，当地的混凝土风干非常快，如果混凝土停放超过15分钟，混凝土水分就风干了，在混凝土振捣过程中掺入了这些停放时间长的混凝土，轨枕表面也会出现色差；四是橡胶挡板未清理干净，配件安装时混凝土碴落入到钢模内。钢模清理不干净也是出现轨枕掉皮脱落的主要原因。

4 预防措施

针对各类色差原因，采取相应的预防措施，综合防治，控制色差的出现。

4.1 严格控制原材料质量

要求水泥厂加强监控，提高水泥质量稳定性，实验室必须对每批进厂水泥进行检验，并进行减水剂适应性检验，要求调整减水剂母液各成分含量比例，提高与水泥的适应性，降低混凝土黏稠。严格控制砂石料的含泥量，对清洗的砂石料增加含泥量及含水率的检验批次，确保砂石料含泥量符合要求，稳定混凝土水灰比，可有效控制色差的出现。

4.2 优化施工配合比

根据当地混凝土易风干的气候条件，适当调整施工配合比，降低减水剂掺量，增加用水量，提高砂率，但要保证混凝土坍落度JH值控制在220～240mm之间，经现场多次试验，减水剂掺量降为0.7%，水灰比调整为0.3，砂率为35%，减少外加剂掺量可降低混凝土黏稠，适当加大水灰比和砂率可提高混凝土的流动性和防止混凝土风干过快及充分填充碎石空隙，振捣成型后轨枕表面泛出更多的水泥浆，可提高轨枕表面光泽度，可防止表面掉皮脱落。

4.3 使用优质的脱模剂

长期使用掺机油或柴机油的脱模剂，钢模容易发生锈蚀，故禁止在脱模剂中掺机油或柴机油。采用有防腐、防锈功能的优质混凝土脱模剂，可以保护钢模，使混凝土枕更容易脱离钢模，有利于提高轨枕外观质量，有效防控表面整块黑和掉皮脱落。

4.4 加强钢模的防锈及清理

新出厂或长期不使用的钢模内胆一定要做好防锈处理，采用涂抹有抗氧化、防锈功能的液压油可以达到防锈效果，严禁撞、碰、砸伤钢模内胆，避免长期露天存放。制定钢模清理作业指导书，钢模每节定人负责，对每套每节钢模清理，采用砂纸或磨光机配上砂球对钢模内胆进行打磨，把钢模内的水泥浆彻底清除，钢模内胆保持光滑，从而提高轨枕外观质量，对于长期未清理干净而粘有较厚水泥浆的钢模可采用高压喷砂设备进行冲模处理。可以控制表面整块黑的发生。

4.5 提高操作工人的质量意识，加强工序过程监控

定期对操作工人进行工艺培训，提高全员的质量意识，严格落实工序过程“三检制”。为防止轨枕表面掉皮脱落的出现，还要加强以下工序的检查控制：一是配件安装前要把端板和橡胶档板槽内的混凝土清理干净；二是严禁使用停放时间超过15分钟的混凝土和极干、极稀、干灰、配合比明显不符的混凝土；三是加强检查养护设施，对漏汽、盖板变形、水槽漏水要及时处理，定期清理池内混凝土碴及杂物，防止养护池内积水，每天检查池内是否有积水，对排水设施进行清理，要保证池内排水畅通，集水井有积水及时抽出，确保养护池内无积水；四是检查每套钢模清理干净，确保内胆无污染后才能进入下道工序，对于清理困难的钢模要另行处理好才能投入使用；五是脱模剂喷涂要成雾状，喷洒要均匀，严禁漏喷、喷成线状和滴状。通过这些措施可控制轨枕表面黑白分界、整块黑等色差的出现。

5 结语

混凝土枕表面出现色差是难免的，针对各种类型色差的出现，在实际生产过程中采用以上综合措施，轨枕表面色差得到了有效控制，取得了明显效果，根据连续5个月的15万根轨枕质量统计，共出现有色差的枕30根，而未采取措施前统计每天会出现5～10根枕有色差。虽然轨枕表面色差得到了有效解决，但混凝土枕色差防治是一项长抓不懈的工作，需要从材料、工序等各方面进行控制，加强工艺过程管理，综合地运用各种预防措施，防止出现质量通病，以确保轨枕外观质量的提高，美化混凝土产品。

参考文献

[1] 孙剑锐，吴立晴.浅析清水混凝土表面色差的成因与对策[J].工业建筑，2012，（S1）.

作者简介：周春平（1972-），男，江西宜春人，中铁二十四局集团贵溪桥梁厂有限公司工程师，研究方向：预应力混凝土产品的制造工艺技术。

（责任编辑：小 燕）