預制梁是一種大量應用于民用建筑的預制構件,但由于各種因素會(huì )出現大量表面氣孔,嚴重影響表觀(guān)質(zhì)量。本文從從混凝土配合比、模具、脫模劑等方面探討并總結了預制梁表面氣孔的影響因素及控制要點(diǎn)。
01
混凝土原材料的選擇
及配合比設計
物理改造
1.混凝土稠度過(guò)高或混凝土和易性較差都會(huì )造成在混凝土振搗過(guò)程中氣泡很難排出。因此骨料級配不合理,針片狀以及粒徑不當,生產(chǎn)配比中砂率較低,容易導致混凝土拌合物不密實(shí),在攪拌過(guò)程中易引入氣泡,且產(chǎn)生的氣泡不容易消失,導致混凝土表面出現氣孔。
2.水泥的影響。目前水泥廠(chǎng)家為提高粉磨效率和水泥的強度,常常在水泥研磨時(shí)加入助磨劑,如三乙醇胺、三異丙醇胺等,由于其中一些助磨劑的摻入導致生產(chǎn)的水泥具有引氣效果,也容易導致混凝土表面形成氣孔。
3.減水劑的影響。當采用陰離子型表面活性劑時(shí),或使用引起過(guò)量時(shí)均會(huì )導致拌合混凝土中的游離水表面張力不均勻下降,從而形成氣泡,同時(shí)在混凝土攪過(guò)程中會(huì )由于機械力的作用會(huì )引入大氣泡。我們可以通過(guò)在外加劑中摻入適量的消泡劑,來(lái)減少氣泡產(chǎn)生的數量和大小。
混凝土配合比設計要求
預制梁用混凝土的性能要求應比常用混凝土更嚴格,通過(guò)大量試驗總結發(fā)現,想要減少預制梁表面氣孔,應滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)性能要求:
1.坍落度控制范圍:170±20mm,擴展度范圍:400±50mm;
2.混凝土不離析泌水,漿體具有合適的粘聚性,允許石子少量外露;
3.具有合適的含氣量,一般控制在2.0-3.0%;
4.石子粒徑形貌和級配影響孔洞數量的存在,反擊破要優(yōu)于普石;
5.根據施工要求,可操作時(shí)間不小于1.5h;
6.砂率在合理的情況下盡量低,能較為有效的減少浮漿;
7.混凝土的終凝時(shí)間控制在8h左右,具體以施工要求為準,若凝結時(shí)間短則需要盡早養護。
原材料選取
試驗和生產(chǎn)中選用原材料:PO42.5水泥,嵩能II級粉煤灰,三鋼S95級礦粉,花崗巖碎石,河砂。其性能要求滿(mǎn)足普通商品混凝土使用即可,特別注意的是預制梁專(zhuān)用聚羧酸減水劑與常規減水劑相比,應適當減小引氣劑用量,降低混凝土的含氣量,同時(shí)根據施工工序節奏,終凝結時(shí)間控制在8小時(shí)以?xún)取?/p>
配合比設計
根據JGJ169-2009清水混凝土應用技術(shù)規程,預制梁所使用的的混凝土配合比應首先滿(mǎn)足設計強度要求,具有良好的施工性能,同時(shí)為盡可能的減小表面產(chǎn)生氣泡的幾率,需要拌合物具有良好的流動(dòng)性和適宜的粘聚性,既能夠減小氣泡上浮的阻力,同時(shí)混凝土振搗后抗分層能力好。其主要參數選擇依據和詳細配比如下所示:
1.骨料級配及砂率:根據骨料的品種以及性能,采用最緊密堆積密度試驗,尋找出最優(yōu)的石子搭配比例,同時(shí)在保證混凝土拌合物包裹性的前提下選用盡可能低的砂率,以避免產(chǎn)生浮漿,提高回彈強度。本實(shí)驗采用5-20mm反擊破碎石50%+5-20mm普通碎石50%的搭配方式,砂率為37%。
2.膠凝材料:根據“微集料效應”和“火山灰效應”,膠結材選用硅酸鹽水泥并采用粉煤灰和礦粉雙摻方式。膠材總量與試塊表面氣泡數量的關(guān)系如下:膠結材過(guò)少時(shí),水泥漿體量較少,混凝土拌合物包裹性差,隨著(zhù)膠材總量的增加氣泡數量先減小后呈現平穩的趨勢。
3.用水量:固定水膠比后,混凝土用水量應由入?;炷撂涠葋?lái)進(jìn)行控制,根據坍落度與氣泡數量的關(guān)系曲線(xiàn)圖,預制梁入模坍落度控制170±20mm,擴展度400±50mm為最優(yōu)。
02
模具與脫模劑的選取
磨具的材質(zhì)與脫模劑的品種選擇會(huì )直接影響到構件的表觀(guān)質(zhì)量,本實(shí)驗選取木模、鋼模、鋁模三種模具,分別使用油性脫模劑、水性脫模劑,在同條件下成型混凝土,通過(guò)測定單位面積氣泡個(gè)數以評判模具和脫模劑對氣泡的影響。通過(guò)大量試驗總結如下結論:
1.模具的材質(zhì)、形狀、表面光潔度對氣孔的影響模具表面光潔度對孔洞的存在有影響,模具安裝前建議進(jìn)行打磨處理,人工用鋼刷清理模具,直至模具上無(wú)任何混凝土渣塊或者其他殘留,保證模具表面的光潔度;
2.脫模劑是影響孔洞存在的關(guān)鍵因素在表觀(guān)問(wèn)題上,水性脫模劑普遍要優(yōu)于油性脫模劑;同為水性脫模劑效果差別較大,合適的脫模劑需要大量試驗去驗證;脫模劑的刷涂工藝也是影響因素,刷涂不均勻,薄的會(huì )造成混凝土粘膜,太厚振搗時(shí)更容易產(chǎn)生砂線(xiàn);模具安裝后涂刷脫模劑,采用合適水性脫模劑與水按一定比例調兌后進(jìn)行噴涂或者涂刷。涂刷脫模劑要求:涂刷均勻無(wú)漏刷,無(wú)明顯掛壁,不宜過(guò)厚且防止被污染。
03
總結
目前,預制梁在我國建筑中開(kāi)始大量使用,在預制梁生產(chǎn)過(guò)程中,常出現模板清理不徹底、原材料不適合、振搗方法有誤及后期的養護措施不能及時(shí)到位等問(wèn)題,導致預制梁出現氣孔,如果不能及時(shí)處理及控制,將直接影響預制梁的美觀(guān)程度以及使用壽命。
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