铁路客运专线耐久性混凝土施工工艺控制及注意问题.pdf

2 0 1 2年 第 4期 (总 第 2 7 0 期) N u m b e r 4 i n 2 0 1 2 ( T o t a l N 0 b0 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 实用技术 PRACTI CAL TE CHNoL D GY d o i ： 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 2 0 4 0 4 0 铁路客运专线耐久性混凝土施工工艺控制及注意问题 付兆 岗 ( 中铁十八局集团有限公司 科研设计院，天津 3 0 0 2 2 2 ) 摘要： 通过对耐久性混凝土的试验研究 ， 对外加剂、 掺合料的作用机理、 特点及适应性进行了系统的阐述， 总结了耐久性混凝土施工 工艺控制要 点 ， 对 高速铁路混凝土施工具有指导意义。 关键词 ： 铁路 ；耐久性混凝土 ；施工 中图分类号 ： T U5 2 8 0 1 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 2 ) 0 4 0 1 2 6 0 5 Cons t r uc t i on t e c hnol ogy c ont r ol an d t he pr obl e m t o be c ons i der abl e of t he pa s s enge r - ded i c a t e d r a i l wa y dur a bi l i t y of c onc r e t e FUZh a o - g a n g ( C h i n a R a i l wa y 1 8 t hB u r e a u( G r o u p) S c i e n t i fi c Re s e a r c h a n d De s i g nI n s t i t u t e ， T i a n j i n 3 0 0 2 2 2 ， C h in a ) Ab s t r ac t ： Te e d t he d ura b i l i t y o f c o n c r e t e， s ys t e ma t i c a l l y d e s c r i b e d t h e a d mi x t u r e s ， a dmi x t u r e me c h a n i s m o f a c t i o n， c h ara c t e r i s t i c s a n d a d a p t a b i l i ty， s u mme d up the c o n t r o l p o i n t s o f t h e d ura b i l i ty o f c o n c r e t e c o n s t ruc t i o n t e c h n o l o g y ， g u i n g s i gn i fi c anc e o f t h e c o n c r e t e c o n s t r u c t i o n o f t h e h i 曲一 s p e e d r a i l K e y wo r d s ： rai l wa y ； d ura b i l i ty o f c o n c r e t e ； c o n s t r u c t i o n 1 耐久性混凝土与外加剂和掺合料 1 1 耐久性混凝土的主要特点 耐久性混凝土是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上， 采用现代混凝土技术制作的混凝土， 它以耐久性作为主要指标。 针对不同用途要求， 耐久性混凝土对下列性能有重点地予以保 证 ： 耐久性、 工作性、 适用性、 强度 、 体积稳定性、 经济性。 为此， 耐久性混凝土在配料上的特点是： 低水胶比、 选用优质原料 ， 并 除水泥、 水、 集料外， 还必须掺加足够数量的矿物细粉掺合料和 高效减水剂 。 耐久性混凝土能够解决混凝土在使用过程中的诸多问题： 如需要高强， 即能够达到高强； 需要泵送施工 ， 可以配制大坍落 度， 流动性好的混凝土； 需要防水 ， 可根据需要配制抗渗混凝 土； 需要耐蚀 ， 可根据需要配制各类耐腐蚀混凝土 ； 总之 ， 针对 混凝土所处环境 、 耐久要求、 施工工艺等按需配制。 耐久性混凝土， 在正常条件下使用寿命都能满足 1 0 0年， 配制好 的耐久性混凝土， 在恶劣环境下的使用寿命也能超过 1 0 0年。 发达国家( 如美国) 工程施工对混凝土耐久性的要求是 大于 1 2 0年。 我国三夹工程大坝设计使用年限大于 1 0 0年 ， 杭 州湾大桥( 抗腐蚀混凝土) 、 现在施工的各铁路客运专线主体工 程混凝土， 设计寿命都按使用 1 0 0年不用维修。 因此 ， 混凝土工 艺要根据工程所处的环境条件 ， 使用耐久要达到 1 0 0年以上来 配制。 1 2 高效减水剂在混凝土中的作用 高效减水剂又称超塑化剂 ， 其区别普通减水剂之处就是减 收 稿 日期 ：2 0 1 1 - 1 0 1 1 1 2 6 水率高， 不引气的特点。 普通减水剂的减水率一般为 5 1 0 ， 并有少量引气作用。 而高效减水剂的减水率可达 1 5 3 0 ， 而 且不引气 ； 普通减水剂的掺量不能超过限值 ， 因为引气量已达 到 4 5 ， 再掺 多即对混凝土抗压强 度不利 ， 因混凝 土 内的含 气 量每增加 1 ， 混凝土抗压强度将下降 5 6 。 而高效减水剂是 非引气的， 可以较高比例掺人， 对混凝土都无不利影响。 目前常用的高效减水剂主要有三大类， 即三聚氰胺( 密胺) 磺酸盐甲醛缩合物、 萘磺酸盐甲醛缩合物和聚羧酸类高效减水 剂。 为了在最低价格下获得最优的混凝土性能， 常将高效减水剂 与普通减水剂和缓凝剂一起复合使用。 通过优化各外加剂的比 例和掺量， 可以获得改善混凝土强度增长的性质、 改善混凝土 拌合物工作性能、 控制混凝土凝结时间和坍落度损失等效果。 减水剂在水泥浆中是渗透力很强并能打破水的表面张力 ， 在混凝土混合料搅拌过程中击穿物料周围表面张力， 将 物料颗 粒包围的游离水释放出来 ， 发挥吸附和润滑作用， 使在保持混 凝土坍落度不变情况下， 单位用水量减少。 且能与水泥中的游 离氧化物产生凝胶作用 ， 阻塞混凝土中的孔隙， 使外界水不能 渗进混凝土内， 因此掺减水剂的混凝土抗渗指标可比普通混凝 土提高 2 3 倍。 由于减水剂与硅灰 、 粉煤灰、 磨细矿渣粉等掺合 料在混凝土中各 自产生的作用机理不同， 二者互不干扰， 作用 叠加 ， 又因减水剂除了对水泥本身起作用外 ， 而且对掺合料中 的活性颗粒也同样发生作用 ， 提高掺合料本身的性能， 故掺合 料与减水剂共掺要 比掺合料或减水剂两者单掺所产生的效果 总和还要好 。 1 3 用于混凝土的磨细矿物掺合料 磨细矿物掺合料也称混凝土外掺料， 主要品种有粉煤灰、 磨 细矿渣粉和硅灰等。 另外还有天然沸石粉、 磨细石灰石粉、 石英 砂粉也可以作为混凝土的外掺料。 有些工程根据需要还要掺约 1 0 左右的膨胀剂以改善混凝土的性能。 但用于高速铁路耐久 性混凝土只限用粉煤灰 、 磨细矿渣粉和硅灰。 1 4 粉煤灰 用于混凝 土中的特点 粉煤灰是用煤粉炉发电的电厂排放出的烟道灰 ， 由大部分 直径以微米计的实心或中空玻璃微珠以及少量的莫来石、 石英 等结晶物质所组成。 原状粉煤灰的细度和电厂制粉系统与收尘 装置有关 。 含碳量和锅炉性质及燃烧技术有关。 现代 电厂先进 的制粉系统使其粉煤灰 比老厂的细； 煤粉炉温度的提高又使灰 烬中的含碳量大大减少 ； 电吸尘分级收尘可将很细的灰收集下 来。 粉煤灰的需水量与其组成有关。 用于高速铁路 C 5 0以下耐久 性混凝土的粉煤灰需水量比应不大于 1 0 5 ( C 5 0以上9 5 ) ， 烧失量( 含碳量) 应低于 3 。 粉煤灰作为混凝土的掺合料 ， 在相同水胶 比下， 粉煤灰的 掺量不超过 2 0 时， 对混凝土性能影响不大 ， 只是混凝土的温 升稍有降低。 只有掺量超过 2 5 时， 粉煤灰对混凝土的性能才会 有明显的改善。 应当注意 ， 当使用粉煤灰时， 不能是不改变原配 合比而只用粉煤灰来取代水泥， 而是要根据达到一定的目标强 度和工作性对粉煤灰掺量和水胶 比的关系确定混凝土的配合 比。 粉煤灰等级及掺量要根据工程性质来确定。 1 5 磨细矿渣用于混凝土 中的特点 粒化高炉矿渣简称为矿渣， 是属于第一类矿物细粉掺合料。 矿渣中含有钙镁铝和很少量的硅酸一钙或硅酸二钙等结晶态 组分， 因此， 它具有微弱的自身水硬性。 粒径大于 4 5 tx m的矿渣 颗粒很难参与水化反应 ， 因此要求用于高速铁路耐久性混凝土 的矿渣粉磨至比表面积为 3 5 0 5 0 0 mV k g ， 以充分地改建挥其活 性 ， 减小 泌水性 。 矿渣粉磨得越细， 其活性越高 ， 掺入混凝土后 ， 早期产生的 水化热越大， 越不利于降低混凝土的温升。 当矿渣的比表面积超 过 4 0 0mE k g后， 用于很低水胶t L ( J 于 0 3 0 ) 的混凝土时， 混凝 土早期强度的自收缩随掺量的增加而增大。 且因粉磨矿渣要消 耗能源， 成本较高。 矿渣粉磨得越细， 掺量越大 ， 则用于低水胶 比的耐久性混凝土拌合物就越黏稠。 因此 ， 磨细矿渣的比表面积 大小 ， 应综合考虑其利弊。 用于大体积混凝土时， 矿渣的比表面 积以不超过 5 0 0 m2 k g为宜， 超过 5 0 0 m2 k g的， 宜用于水胶 比 不低于 0 3 0的非大体积混凝土。 如与需水量低的粉煤灰复合掺 入时。 上述问题可以得到缓解。 磨细矿渣掺量超过 7 0 时， 自收 缩可减小， 水化热可降低。 这里需要指出的是 ， 矿渣水泥里面含有矿渣， 但制水泥时， 矿渣是和水泥熟料一起粉磨的， 由于矿渣比熟料难磨 ， 当熟料 磨到一定细度后， 矿渣仍不够细， 以至水泥保水性很差， 耐久性 不好。 如果延长粉磨时间使矿渣磨细， 则熟料就会过细， 使水泥 加速水化。 从而加快坍落度损失。 这两种情况都不适于耐久性 混凝土， 因此， 耐久性混凝土应使用硅酸盐水泥或普通硅酸盐 水泥再掺加矿物细粉料为好。 1 6 配制耐久性混凝土必须掺加磨细矿物掺 合料 和 高效减水剂 磨细矿物掺合料是高活性材料 ， 本身结构致密， 内表面积 小 ， 其主要成分为活性氧化硅 ， 活性氧化铝。 它单独并不硬化 ， 当有水存在时， 在混凝土中靠吸收水泥中的游离碱( 包括外加 剂存在的碱 ) 发生反应生成新的硅酸钙凝胶 ， 而保持的胶状状 态相当长， 一般达 8 1 0 h ， 待水泥石终凝后它才开始凝结， 占据 水泥石凝结后留下的孔隙( 包括极细的裂纹) ， 增加混凝土中的 密实度。 此外， 它能在常温下与水泥水化反应生成新的难溶的硅 酸钙凝胶， 使 C a O不易被溶析和对混凝土内部孔隙起细化或阻 塞作用 ， 从而提高混凝土的抗渗性 ， 使水和外界气体渗不进水 泥石胶体内部， 因而对于腐蚀作用有较好的抵抗力。 减水剂在水泥浆中是渗透力很强并能打破水的表面张力 ， 在混凝土混合料搅拌过程中击穿物料周围表面张力 ， 将物料颗 粒包围的游离水释放出来 ， 发挥吸附和润滑作用 ， 使在保持混 凝土坍落度不变情况下， 单位用水量减少。 且能与水泥中的游离 氧化物产生凝胶作用， 阻塞混凝土中的孔隙 ， 使外界水不能渗 进混凝土内， 因此掺减水剂的混凝土抗渗指标可比普通混凝土 提高 2 - 3倍。 由于减水剂与硅灰 、 粉煤灰、 磨细矿渣粉等掺合料 在混凝 土 中各 自产生 的作 用机理 不同 ， 二者互不 干扰 ， 作用 迭 加， 又因减水剂除了对水泥本身起作用外， 而且对掺合料中的 活性颗粒也同样发生作用 ， 提高掺合料本身的性能， 故掺合料 与减水剂共掺要比掺合料或减水剂两者单掺所产生的效果总 和还要好 。 1 7 矿物细掺料在混凝土中的综合作 用 ( 1 ) 改善新拌混凝土的工作性。 当混凝土提高流动度后很 容易引起离析和泌水， 使新拌混凝土体积不稳定。 掺入矿物细粉 料后混凝土则有很好的黏聚性。 需水量小的细粉料( 如矿渣粉、 粉煤灰) ， 还可以进一步降低混凝土的水胶比而保持良好的工作 性 。 硅灰的需水量大， 但掺量不超过 5 时， 对混凝土的流动性 基本无影响， 而混凝土的黏聚度则有所改善。 优质粉煤灰的需水量 比( 试验是用掺 3 0 粉煤灰的水泥浆 的标准稠度用水量和纯水泥浆标准稠度用水量比) 小于 1 0 5 。 则在保持相同坍落度时， 混凝土用水量随粉煤灰掺量的增加而 降低。 ( 2 ) 降低混凝土内的温升。 水泥水化是放热反应 ， 硅酸盐水 泥的水化热约为 5 0 0 J g ， 混凝土类似于绝热体 ， 会因水泥水化 放热而使混凝土内部温度上升。 同时混凝土外部散热较快时 ， 就可能造成内外温差而产生温度应力， 引起混凝土开裂。 这是影 响混凝土耐久性的重要因素之一。 混凝土内部温升的大小取决 于水泥用量 、 水胶比、 构件尺寸、 集料种类和用量等。 为了使低 水胶比的混凝土有足够的流动性 ， 就要用较多的水泥 ， 则会产 生较大的温升。 掺入矿物细粉料后 ， 由于水泥熟料相应减少， 水 泥水化热总量就会减少， 从而可降低混凝土的温升。 但是， 掺入硅灰并不降低温升 ， 而且温峰反而稍有提前， 磨 细矿渣如比表面积过大( 当超过 5 0 0 m2 k g的) 也会有这种情况 ， 这一点应引起注意。 对需要严格控制温升而且又要求混凝土强 度高的混凝土， 可以将硅灰和粉煤灰复合使用。 ( 3 ) 可以调整混凝土的强度发展。 掺人不同的矿物细粉料 对混凝土会有不同的影响。 在相同的水胶比下， 掺入矿渣、 粉煤 灰， 混凝土早期强度会有下降， 但后期强度可持续增长。 如掺粉 煤灰后， 水胶比降低， 混凝土早期强度降低也不明显。 ( 4 ) 可提高混凝土抗化学侵蚀能力， 增强混凝土耐久性。 当 硅酸盐水泥混凝土处于有侵蚀性介质的环境时， 侵蚀介质会与 水泥石 中水化生成 C a ( O H) 和 QA水化物发生反应 ， 逐渐使 混凝土破坏。 在混凝土中掺入矿物细粉料后， 一方面由于减少了 水泥用量 ， 也就是减少了受腐蚀的内部因素； 另一方面， 矿物细 掺料的细微颗粒均匀分散到水泥浆体中时， 成为大量水化物沉 1 2 7 积的核心， 随着水化龄期的进展， 这些细微颗粒及其水化物反 应产物填充水泥石孔隙， 改善了混凝土孔结构， 逐渐降低混凝 土的渗透性， 阻碍侵蚀性介质浸入。 因此， 掺人矿物细粉料的混 凝土对硫酸盐、 氯盐和海水的腐蚀有较好的抵抗能力。 ( 5 ) 能够抑制碱一 集料反应。 当混凝土中使用含活性 S i O 的 集料时， 矿物细掺料对碱一 集料反应也有抑制作用。 有试验资料 表明， 掺加粉煤灰 3 0 、 细矿渣粉 4 0 、 硅灰 1 0 的掺合料对抑 制碱一 集料反应效果很好。 2 混凝土施 工可能 出现 问题的现象、原因及 注意避免 2 1混凝 土拌 合 物 泌水 2 1 1 新拌混凝土发生泌水就是保水性差 ， 导致和易性也差 新拌混凝土发生泌水是个综合症 ， 长期以来， 一直是一个 难题 ， 原因在于泌水受到很多因素的影响， 但是没有哪个因素 能起关键作用， 不能通过该因素直接解决泌水问题。 混凝土由水、 胶凝材料、 细骨料、 粗骨料、 外加剂等拌合而 成， 质量好的新拌混凝土应该是所有组分及气泡分布均匀稳定。 产生不均匀的情况有 3 种 ， 一是骨料沉底、 浆体上浮， 二是浆体 沉底、 骨料上浮， 这两种情况即经常遇到的混凝土离析 ， 三是泌 水即水分上浮逸出。 产生不均匀的直接原因是各组分密度不同 导致沉降或上浮。 前两种情况直接导致混凝土的宏观不均匀性。 泌水后的混凝土在宏观上仍然是均匀的， 但是会导致混凝土上 表面不均匀和内部局部不均匀。 根据水分在混凝土中的存在状态， 新拌混凝土中的水分可 以划分为结合水、 润湿水与自由水。 水泥中反应速度快的部分在 加水以后可能会发生水化反应， 消耗部分水 ， 这部分水定义为 新拌混凝土中的结合水 ， 这部分水不能被邻近部位的水分置换 ， 也无法逸出拌和物； 水遇到干燥状态的胶凝材料、 骨料等以后 ， 胶凝材料和骨料表面会吸附一定量的水， 使干燥的材料湿润， 这 部分水受到固体材料表面的吸附 ， 不能逸出拌和物， 但是可以 被邻近部位的水分置换 ， 定义这部分水为润湿水 ； 新拌混凝土 中其余 的水分为自由水 ， 在新拌混凝土中起润滑的作用 ， 混凝 土坍落度在很大程度上取决于自由水量的多少和其润滑效果， 这部分水与固体材料的联系较少 ， 可以逸出混凝土， 所有原材 料中水的密度最小， 逸出以后上浮， 形成泌水 ， 这部分水也称为 可泌水 。 水分要从混凝土内部泌出到表面， 需要经过较长的距离 ， 犹 如经过弯弯曲曲的微细水管， 最后到达表面。 如果各种颗粒级配 好， 堆积密实 ， 孔隙微细， 则水分泌出需要经过的距离很长， 则 会使泌水量减小。 或者如果水分泌出的通道被阻断，泌水量也 会减小。 2 1 2 影响混凝土泌水的因素 混凝土的泌水几乎与混凝土生产的所有环节有关 ， 如胶凝 材料、 配合比、 含气量、 外加剂、 振捣过程等。 ( 1 ) 水泥对混凝土泌水的影响。 胶凝材料影响混凝土泌水 主要与其反应活性、 细度、 颗粒形貌等有关。 胶凝材料细度越高， 比表面积越大 ， 则湿润胶凝材料表面所需的水量越多， 即润湿 水量较多； 同时如果胶凝材料较细， 其反应活性增加 ， 初期反应 所需要的结合水也会增加。 这两部分水的增加会使可以逸出形 成泌水的自由水量减少， 从而对降低泌水有利。 另外 ， 较细的胶 凝材料会细化混凝土中的孔隙， 降低孔隙连通性， 导致泌水通 】 2 8 道数量减少和泌水通道距离增大 ， 使得泌水量减少。 胶凝材料形 貌不同， 其比表面积也不同， 所以需要的润湿水不同， 最终影响 混凝土的泌水程度也不同。 ( 2 ) 粉煤灰对泌水的影响。 粉煤灰对混凝土泌水的影响具 有两面性。 掺加粉煤灰减少混凝土泌水可以从三个方面理解： 一 是粉煤灰的颗粒小于水泥颗粒， 比表面积较水泥大很多， 因 此对水分的吸附作用加强， 因而可泌自由水减少 ； 二是粉煤灰 颗粒细小， 混凝土中固相堆积密实度提高 ， 混凝土中的孔隙细 化， 泌水通道减小， 通道距离增加， 也阻碍了水分泌出； 三是粉 煤灰的密度较小 ， 相对于水泥颗粒而言 ， 不易产生浆体沉降离 析 ， 拌和物经时均匀性较好， 有利于减少泌水。 当然 ， 粉煤灰对 改善泌水的有利作用是在粉煤灰品质较好的前提下。 如果粉煤 灰品质较差 ， 需水量增大， 会使混凝土中可泌水量增大。 有的加 粉煤灰后使混凝土发生泌水的原因有： 一是粉煤灰的反应活性 远低于水泥， 会使混凝土中的结合水量显著减少 ， 导致可泌水 分增加； 二是粉煤灰颗粒的形貌一般是球形玻璃体， 这种形貌 不利于吸附混凝土的水分， 也可能使混凝土中的可泌水分增加， 当然这种形貌对于改善混凝土和易性非常有利。 粉煤灰对新拌 混凝土泌水的影响取决于具体的粉煤灰品质。 ( 3 ) 配合比对混凝土泌水的影响。 影响混凝土泌水的配合 比因素主要有胶凝材料用量和砂率。 胶凝材料用量增加或者砂 率增加， 会使拌和物颗粒的总比表面积增加， 润湿水分量增加 ， 使可泌水量减少。 同时 ， 细颗粒用量增加， 会使泌水通道长度增 加， 对减小混凝土泌水有利。 胶凝材料用量增加， 会使混凝土的 黏聚性增加、 保水性改善， 对减少泌水有利。 混凝土中的单位用 水量与泌水有直接的关系， 如果其他材料比例关系保持不变， 用 水量增加， 会使新拌混凝土中的可泌 自由水量增加， 泌水增大。 ( 4 ) 含气量对泌水的影响。 含气量对新拌混凝土泌水有显 著影响。 新拌混凝土中的气泡由水分包裹形成， 如果气泡能稳定 存在， 则包裹该气泡的水分被固定在气泡周围。 如果气泡很细小 、 数量足够多， 则有相当多量的水分被固定 ， 可泌的水分大大减 少， 使泌水率显著降低。 同时， 如果泌水通道中有气泡存在 ， 气 泡犹如一个塞子， 可以阻断通道， 使自由水分不能泌出。 即使不能 完全阻断通道， 也使通道有效面积显著降低， 导致泌水量减少。 ( 5 ) 减水剂对泌水的影响。 根据减水剂的作用机理 ， 极性分 子吸附在水泥颗粒周围， 使得颗粒之间相互排斥 ， 减少絮凝作 用 ， 释放被水泥颗粒包裹的水分， 同时使水泥颗粒表面的吸附 水层变薄， 所需的润湿水量大大减少。 以此机理 ， 减水剂会使新 拌混凝土中的可泌自由水量增加， 使泌水增大。 但是另一方面， 由于减水剂的减水作用 ， 同样坍落度的混凝土所需的拌和水量 大大减少， 使混凝土中的可泌 自由水量减少。 最终的泌水情况取 决于哪种作用起主导作用。 外加剂与水泥的适应性也影响混凝土的泌水 ， 关于适应性 机理， 因素很复杂， 在此略。 ( 6 ) 施工对混凝土泌水的影响。 施工过程中影响混凝土泌 水的主要 因素是振捣， 振捣过程中， 混凝土拌和物处于液化状 态 ， 此时其 中的自由水在压力作用下 ， 很容易在拌和物中形成 通道泌出。 另外， 如果是泵送混凝土， 泵送过程中的压力作用会 使混凝土中气泡受到破坏 ， 导致泌水增大。 2 1 _ 3 解决混凝土泌水的途径 根据混凝土泌水的原理和各因素影响泌水的机理 ， 解决混 凝土泌水主要方法有以下几种。 混凝土配合比方面 ： 适当增加胶 凝材料用量 ， 适当提高混凝土的砂率 ， 在满足其他性能的前提 下， 使混凝土适量引气； 在保证施工性能的前提下 ， 尽量减少单 位用水量。 原材料方面： 选用较细的掺合料和高品质的引气剂和 颗粒级配好的骨料。 减水剂方面： 选用泌水较小的减水剂。 如果 配合比固定， 在满足标准和使用要求的情况下 ， 选用减水率合 适的减水剂掺量 ， 避免减水率过高造成泌水 。 施工方面： 严格控 制混凝土振捣时间， 避免过振。 另外， 对于新拌混凝土的性能控 制， 选取适当的控制点( 如胶凝材料用量、 水胶比、 坍落度、 含气 量等) ， 使得控制有利于减小混凝土泌水。 假如要控制最大含气 量， 控制点可选在人仓口， 将混凝土输送过程中含气量损失对 泌水的影响降到最低。 2 2 混凝土拆模 时发现表 面脱皮 2 2 1 可能原 因 ( 1 ) 采用的脱模剂效果不好， 或漏涂脱模剂。 ( 2 ) 模板面原黏有灰渣， 施工时未将其除掉即涂脱模剂。 ( 3 ) 脱模过早 ， 混凝土表面灰浆本身的抗拉强度还抵抗不 过混凝土表面与模板的黏结力。 2 2 2 注意避 免 ( 1 ) 选用好的脱模剂， 涂抹时一定要均匀， 不能漏涂。 ( 2 ) 灌筑混凝土前先将模板面的旧灰渣清除干净 ， 并涂好 脱模剂再灌筑混凝土， 避免旧灰渣黏在混凝土面影响光面。 ( 3 ) 适当晚些拆模， 待表面混凝土的抗拉强度增长到大于 混凝土面与模板面的黏结强度才能拆模。 混凝土表面与模板面 的黏结强度可根据模板面的实际情况预先进行拉拔试验测定 ， 按试验结果作依据进行施工控制。 I = PK ( 1 ) 式中： z 混凝土表面与模板面的黏结强度， MP a ； P 混凝土凝固后与模板面黏结的拉拔力 ， N； 作拉拔试验试件面积， m m2 ； 模板表面光洁系数。 很光， 取 1 0 ； 较光 ， 取 1 2 。 通常混凝土表面与模板面的黏结强度为 0 3 0 ； 5 l i P a ， 当 无试验依据时按较大值计算。 为方便也可按混凝土的抗压强度 为依据来控制， 试验证明， 混凝土的抗拉强度 p约为抗压强度 尺的 1 l O ， 拆模时为不使混凝土表面黏模 ， 则等到混凝土的抗 拉强度大于混凝土表面与模板面的黏结强度时才能拆模。 即： 0 1 R i R ( 2 ) 混凝土拆模强度掌握通过制取检查试件与构件同条件养 生试压得出。 2 3 混凝土拆模 时表 面出现砂 面或水印 2 3 1 可能原因 ( 1 ) 混凝土灌筑捣固时， 振动棒在混凝土内紧靠模板振动 时间过长，混凝土离析形成砂面。 而在过振后振动棒靠着模板 且向上拔出过快 ， 滞留的气泡与水在模板边滚动形成水印( 蚯 蚓 沟 ) 。 ( 2 ) 掺有粉煤灰 的混凝土 ， 而且混凝土的含气大、 坍落度 大、 缓凝时间又长， 当混凝土的灌筑高度超过 4 5 r n时， 下层 混凝土还未初凝 ， 在捣固过程 中集料下沉挤破气泡释放 出水 或减水剂继续减水释放出的水受高度的混凝土重压 ， 便带着 最轻的粉料( 煤灰) 向模板边迁移 ， 拆模量由于粉煤灰不凝固 形成 沙面 。 2 3 2 注意避免 ( 1 ) 混凝土捣固时， 振动棒不要靠近模板 ， 应离开模板 5 1 0 c m， 振动棒应垂直快速插入混凝土中， 深度以 3 0 ,- 4 0 c m为 宜， 插入下层深度为 5 1 0 c m为宜。 振捣过程中观察振动棒周围 已不冒气泡， 刚冒出稀浆为度， 然后慢慢拔出振动棒 ， 将棒底滞 留的气泡引出混凝土外。 ( 2 ) 当混凝土的缓凝过长应慢速灌筑， 保证灌筑的混凝土 高度达到 3 4 m时， 下层混凝土便已初凝。 2 4 混凝土表面出现“ 黑斑” 和“ 云彩” 状 2 4 1 可能原 因 ( t ) 此情况与使用的脱模剂有关 。 当采用机油作脱模剂 ， 如 涂得很合适， 机油在模板面只起润滑作用， 灌人混凝土时 ， 被混 凝土表面水泥颗粒周围的水膜隔离， 即成为良好的水泥与模板 隔离剂。 如机油涂得过多， 由于新灌入的混凝土在模板边流动将 多余的机油往前排 ， 当混凝土停止流动时 ， 此处就形成一道机 油围堰， 由于机油积得很厚， 即浸入水泥浆体中与水泥中的钙 离子发生反应形成一种黑色物质， 机油越多其色质越黑。 ( 2 ) 模板合缝不严密。 当模板有漏浆时， 混凝土表面肯定出 现沙面 ， 即使是不漏浆 ， 仅仅渗水， 在渗水部位的混凝土表面就 形成“ 黑斑 ” 。 2 4 2 注意避免 ( 1 ) 尽量不用机油作为混凝土隔离剂 ， 改用其他不与水泥 发生反应的油质作隔离剂， 或购置成品的优质脱模剂。 如需要用 机油作隔离剂 ， 也不要用纯机油， 应掺些其他不与水泥发生反 应的油质稀释。 涂涮时力求越薄越好。 ( 2 ) 模板合缝必须严密， 不得有渗水、 漏气， 更不得有漏浆 现象。 2 5 混凝土表面气泡 多 2 5 1 可能原因 ( 1 ) 模板表面不光滑， 振捣时气泡滞留在模板边。 ( 2 ) 振捣工艺不对， 将气泡引到模板边。 2 5 2 注意避免 ( 1 ) 模板面必须修整光滑， 并涂好脱模剂。 ( 2 ) 灌筑混凝土时， 按每层灌厚不大于 3 0 c m捣固一次， 振 捣前应用布料工具( 如铁钯等) 将混凝土钯平后再振捣。 振捣时， 振捣器应距模板 5 1 0 c m， 垂直快速插入混凝土内， 每在一个位 置上的振动时间， 应保证混凝土获得足够的密实度， 并不少于 灌筑层厚度( c m) x ( S ) ， 将混凝土内靠近模板边的气泡振出混凝 土外， 或引到振动棒周边排出， 但要注意插入震捣器在混凝土 内的振动时间最多不超过 4 0 S ， 防止过振混凝土表面离析出现 砂面。 振捣器拔出混凝土时速度要慢， 保证振动棒周围的空气能 够 跟随振 动棒引 出。 附着式震 动器一次震 动不要 超过 2 0 S 。 如 有条件在混凝土刚振捣过后趁模边混凝土稀浆液化时立即用 捣固铲顺模板边插捣一遍， 然后人工用捣固锤距模板 2 3 c m， 插入深 2 0 3 0 c m上下晃动混凝土数下效果更好。 2 6 混 凝 土 出现 裂 纹 2 6 1 塑性沉降裂缝 在新拌混凝土中， 骨料颗粒悬浮在一定稠度的胶结材浆体 中， 由于普通混凝土的浆体密度低于骨料 ， 因而骨料在浆体中 有下沉趋势。 而浆体中水泥颗粒密度又大于粉煤灰并大于水 ， 从而使浆体 中的粉煤灰与水向上漂移而产生沉降与离析、 泌水 现象。 骨料下沉和水分上升会在水平钢筋底部和粗骨料底部积 】 29 聚水分， 干后形成孔隙 ， 还会使混凝土接近表面部分由于粉煤 灰组分多而降低强度。当下沉的固体颗粒遇到水平钢筋或受到 侧面模板的摩擦阻力时，就会与周围的混凝土形成沉降差， 在 混凝土顶部表面形成塑性沉降裂缝。混凝土坍落度越大， 越易 发生塑性沉降裂缝。 2 6 2 塑性收缩裂缝 混凝土在初凝前由于水分蒸发 ， 混凝土内部水分不断向表 面迁移， 形成混凝土在塑性阶段体积收缩。 一般混凝土的塑性收 缩约为 1 ， 大流动性的混凝土的塑性收缩量可达2 。 当施工的 温度高， 相对湿度低时， 混凝土内部水分向表面迁移供应不上 蒸发量的情况下， 混凝土表面失水干缩受下面混凝土的约束 ， 表面会出现不规则的塑性收缩裂缝。 此种塑性收缩裂缝在混凝 土初凝前及时抹压或二次振捣可以愈合 ， 如不及时处理并蓄水 养护， 可能发展为贯通性有害裂缝。 2 6 - 3 水化收缩及 自生干缩裂缝 水泥在水化反应过程中， 水化产物的绝对体积同水化前的 水泥与水的体积之和相比有所减少的现象称作水化收缩。 硅酸 盐水 泥 的水化 收缩量 约为 1 2 。 水化 收缩在初 凝前表 现为 浆体的宏观体积收缩， 初凝后则在已形成的水泥石骨架内生成 孔隙。 在水泥继续水化过程不断消耗水分导致毛细孔 中自由水 减少， 湿度降低 ， 在外部养护水供应不足的情况下 ， 混凝土内部 产生自干燥现象。 由白干燥作用导致毛细孔内产生负压 ， 引起 混凝土内自干燥收缩。 混凝土的水化收缩与自干燥收缩率可达 001 o 0 03 。 2 6 4 振捣工艺不当发生的裂缝 振捣不足部位混凝土构造比较疏松， 拆模后易出现蜂窝 、 麻 面 ， 过振部位则粗骨料下沉， 表面泌浆、 泌水， 中间砂浆富集， 易 由表及里发生塑性裂缝和干缩裂缝。 有时工地为减少泵管移动 次数 ， 将混凝土集中在一个地方灌下 ， 用振捣器赶料， 使大量浆 体被赶走， 粗骨料留在原处 ， 导致混凝土结构失匀， 浆体多的部 位易出现塑性收缩裂缝或干缩裂缝。 s 、 五四圃 3月 1 3日， 酒店成功举 办。 2 6 5 温差胀缩裂缝 混凝土浇筑后， 水泥的水化热使混凝土内部温度升高， 一般 每 1 0 0 k g 水泥可使混凝土温度升高 1 O左右， 加上混凝土的入 模温度， 在 2 3 d内， 混凝土内部温度可达 5 0 - 8 0。 而混凝土 的线膨胀系数约为 l O x l O C， 即温度每升高或降低 I O C， 混凝 土会产生 0 0 1 的线膨胀或收缩 。 经验表明， 在无风天气 ， 混凝 土表面温度与环境气温之差大于 2 5时， 即出现肉眼可见的温 差收缩裂缝， 这就是大体积混凝土施工需要采取的“ 内降外保” 保温保湿养护措施的原因。 本工程大体积混凝土混凝土施工如何避免温差胀缩造成 的裂缝 ： ( 1 ) 混凝土在保证强度的前提下， 掺加外掺料， 主要是粉煤灰 ( I I 级灰以上) 和高效减水剂， 有效的降低混凝土内的水化温升。 ( 2 ) 混凝土的入模温度控制在 2 5以下 ， 混凝土的拌合出 机温度按下式求得： O 2 ( F 十 s + g G ) + g r 0 2 ( 舒 lF + g ls + g b ) 斗 _g w 式中： r， n 一混凝土出机温度 ； 弘g F 、 g s 、 g c 、 g w 水泥、 粉煤灰、 砂 、 石、 水的质量 ， k g m ； t t 。 、 t 。 、 分别为水泥、 粉煤灰、 砂、 石、 水的温度， 。 ( 3 ) 采取内降温外保温的养护措施。 参考文献 ： 1 】覃维祖耐久性混凝土及其在工程中的应用 2 】2 冯乃谦耐久性混凝土结构 3 】 廉慧珍对“ 高性能混凝土 十年来推广应用的反思明混凝土， 2 0 0 8 ( 7 ) 作 者简介 联 系地址 ： 付兆岗( 1 9 6 4 一 ) ， 男 ， 高级工程师 ， 主要从事工程材料与混 凝土工程试验检测工作。 天津市河西区柳林 中铁十八局集团有限公司科研设计院 ( 3 0 0 2 2 2 ) 联系电话 ： 0 2 2 6 0 2 8 3 0 1 5 泛太平洋混凝土泵送租赁论坛在新加坡成功召开 由中联 C I F A混凝土机械国际管理公司泛太片区组织的泛太混凝土泵送租赁服务论坛在新加坡圣淘沙 H a r d R o c k 来自新加坡 、 日本、 马来西亚、 印尼 、 泰国、 缅甸、 越南、 老挝等国家的混凝土泵送租赁公司、 中国对外承包工程商会等 6 0多名高 管、 设备主管和嘉宾齐聚新加坡， 交流各 自的市场经验， 共同探讨混凝土泵送机械的发展趋势， 以及如何加强区域内泵送租赁公司 和中资施工单位的联动。 中联重科高级副总裁陈培亮、 董事长助理刘卫中、 海外事业部潘振洋总经理、 黑明辉副总、 泛太大区经理易璐微等参会， 并做了 专题发言。 论坛期间， 主办方在新加坡工地现场向来宾展示了C I F A品牌 6 2米 6 节臂碳纤维泵车， 现场泵送。新技术新材料的应用， 大大 提高了设备的灵活性、 便利性、 安全性和施工效率， 得到了与会嘉宾的高度认可。 新加坡当地最具影响力的平面媒体 联合早报 等对陈培亮副总裁、 与会代表进行了访问， 在次 日 对此次论坛进行了报道。 新加坡对于建筑机械的安全性和施工效率要求非常高 ， 在亚太地区具备标杆效应， 引领该地区的使用潮流。同时， 新加坡市场 需求在复苏 ， 凭借其发达的物流， 已经成为中联 C I F A混凝土机械国际管理公司在该地区的营销中心和售后服务中心。 啊翻圃 三一环保搅拌站首次出口海外 近期 ， 2 套三一 1 8 0环保搅拌站历经 8 8 d的安装调试， 在卡塔尔的多哈新港拔地而起。现场检测结果显示， 三一 1 8 0环保搅拌 站达到甚至超过了卡塔尔多哈港务局的技术要求。事实证明， 三一搅拌站完全具备了与世界顶级品牌一争高下的实力。 作为首次出口至海外的环保搅拌站， 三一 1 8 0环保搅拌站在设计方面取得重大突破： 主楼、 粉罐、 斜皮带、 3 0 0 0 r n 2 的框架料场全 封闭， 节能环保 ； 主楼采用大排量的强制收尘机， 确保楼内无灰尘污染； 砂石分离机和废水回收处理系统， 能变废为宝， 实现废水废料的 零排放。正是凭借三一独特的设计和环保理念， 三一 1 8 0 环保搅拌站在阿联酋、 中国等 1 2 家混凝土公司中脱颖而出， 竞标成功。 1 3 0