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摘要：混凝土工程由于施工工序繁多，如其中某一环节稍有问题或疏忽，往往容易产生缺陷，这不但影响建筑物外表的美观，严重者甚至会危及结构自身的安全。本文通过禄劝铁索桥水电站工程针对浇筑过程中常见问题：混凝土表面气泡较多，难排除、混凝土缺陷的形式和成因，混凝土泌水率等，分析混凝土缺陷处理产生的原因和解决的问题，为减少和杜绝类似的缺陷再出现，这是本文讨论的目的。
关键词：混凝土 缺陷的形式和成因 处理产生的原因和解决的问题 减少和杜绝类似的缺陷。
针对我集团公司承建的禄劝铁索桥水电站厂区枢纽单位工程施工中出现的安装间行车梁C40混凝土表面气泡较多和隧道内衬砌混凝土施工不畅（疑为减水剂导致的坍损过大所致），混凝土缺陷的形式和成因，混凝土泌水率等问题，通过项目部有关领导对存在问题的情况介绍。并与水泥生产厂家和外加剂生产厂家人员就存在的问题，是否与其产品的性能有关系进行了讨论，还陪同厂家人员一起到施工现场实地查看和分析混凝土的表面质量。同时，还与驻地监理和监理单位试验中心的有关人员一起对存在的问题进行了讨论；此外，建议并配合项目部中心试验室进行了针对消除气泡的混凝土对比试验：跟踪安装间行车梁C40混凝土的施工过程和隧道内衬砌混凝土的施工过程等。，禄劝铁索桥水电站混凝土存在的问题提出以下咨询意见。
一、关于安装间行车梁C40混凝土表面气泡较多的问题
1.原因分析
安装间行车梁C40混凝土的水胶比为0.35，属于水胶比较小，较小水胶比的特点是混凝土配合比的胶凝材料用量较高，浆体浓度较大，拌和物较粘稠，一定程度上会增加混凝土的施工难度。所以，在混凝土配合比设计时，往往采用减水率较大的高性能聚羧酸减水剂，利用其强大的分散能力降低混凝土的粘稠程度。但是过大的分散能力的副作用是拌和物容易产生板结现象（即混凝土拌和物扩展后与底板的粘接力增加，直观的感觉就是人工翻拌较为费力），板结现象会阻碍或降低振捣器工作时振捣力的传递，从而降低了混凝土振捣密实的效率。相对而言需要延长振捣时间才能将混凝土振捣密实，在振捣不充分的情况下，有可能造成混凝土的表面留下了直径较大的气泡或空洞。
由于聚羧酸减水剂产生板结现象较为普遍，其作用机理来自化学和物理等方面，因此消除产生的板结现象是目前存在的一个难题，较多的外加剂厂家为此绞尽了脑汁、效果总是不尽人意，特别是强度等级〉C50的混凝土。据了解，外加剂厂家为消除减水剂的板结现象一般是采用添加引气剂的方法。其原理是在混凝土中引入气泡可以使拌和物中材料之间的静摩擦力变为动摩擦力，从而达到消除或减轻混凝土的板结现象。同时，设计单位出于耐久性的需要，对安装间行车梁C40混凝土提出了的含气量为2~4%的设计要求，因此，必须通过掺用引气剂才能满足混凝土耐久性的设计要求，外加剂厂家也一般采取在减水剂中复合适量引气剂的方法来满足这些需要。但是，由于影响引气剂产生气泡的因素较多，所以要求的含气量所对应的引气剂的复合比例并不是一成不变的，而是需要根据混凝土的含气量的大小或板结现象等情况进行调整。这就需要外加剂厂家及时跟踪混凝土施工，才能保证掺入引气剂后，混凝土的含气量能满足设计要求，并在一定程度上消除或减轻影响混凝土施工的板结现象。
2.解决的方法
为了证实引气剂的掺用是否是安装间行车梁C40混凝土表面气泡较多的原因，项目部中心试验室模拟安装间行车梁，用6mm厚度的钢板加工了四个上口为50cm×50cm、下口为50cm×50cm、高度为50cm的试模，采用目前使用的安装间行车梁C40混凝土配合比，以及施工时使用的φ50mm的振捣器，并固定了振捣时间为40s。考察的对象是聚羧酸减水剂中复合与不复合引气剂的两种情况，以及用不同水泥是否是与混凝土表面气泡有关。混凝土采用中心试验室使用的60L搅拌机拌和，测定坍落度和含气量后入模至满，然后开动振捣棒于试件中心进行计时振捣。试验结束后拆模观察混凝土试件的四个侧面，四个试块表面均存在个别大直径的气泡，反应出振捣时间偏短（操作手为施工中操作振动棒的，当时还认为40s的振捣时间足够了）。同时也说明安装间行车梁的混凝土如果振捣充分，混凝土表面大的气泡应该可以消除的。
引气剂引入混凝土中的气泡直径一般均为针尖大小（小于0.2mm），很难想象这些细微气泡会变成大直径气泡的可能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆使用不同厂家的水泥对混凝土的表面的气泡也无明显差异。客观分析，施工中出现的安装间行车梁C40混凝土表面大直径气泡的主要原因，较大可能来自于混凝土的振捣不充分所致。因此，建议加强安装间行车梁C40混凝土施工的管理，特别是强化振捣工艺控制。同时，加强对混凝土的和易性的控制，避免板结现象严重的混凝土入模，以减少板结现象对安装间行车梁C40混凝土施工增加的困难。
二、隧道衬砌混凝土施工不畅的问题
1.原因分析
众所周知，流畅的混凝土施工工艺是其质量和进度需要的保证。其原因就是混凝土的流动性随时间的延长而降低，而流动性的降低将会增大混凝土施工的困难。因此，从混凝土的拌和、运输（包括泵送）和振捣等工作应该尽快完成，否则，就会变成越慢越难干，俗话说越快越顺的道理就在于此。从理论上来说，混凝土从加水拌和后由于水水化反应的需要，会逐步消耗混凝土中的水分，使作用于混凝土流动性的水分逐步减少，这一现象表现为混凝土拌和物的流动性降低（俗称坍损），坍损缩短了混凝土在浇筑过程中的的可操作时间。在外加剂出现之前混凝土的坍损较快，可供操作时间较短。由于外加剂能够抑制水泥的水化反应进度，一定程度上使混凝土浇筑的可操作的时间得以延长，但延长的时间毕意有限，所以混凝土施工时应该科学规划，尽快完成混凝土凝固前需要进行的运输和振捣等工作。
通过对部分衬砌混凝土施工过程的了解，跟踪观察，发现了施工中存在停歇时间过长的现象。该段混凝土的第一车从2：29发出，14：41发出最后一车，共计拌和混凝土190m²，历时约12小时。其间在现场发现6：29发出的混凝土在8：45时车内还剩下约2m²，而7：04发出8m²的车子9：00还未到达施工现场。由于停歇时间过长，该两车混凝土已经无法施工，返回拌和楼后作为弃料处理。然而，该段的衬砌混凝土由于停歌时间过长，在结合部位出现了明显的分界线——又称为冷缝。在6月11日浇筑的混凝土的施工中，也存在停歌时间达到4个多小时的情况，造成了该段混凝土冷缝明显，据了解，混凝土施工中随意停歇的现象较为普遍，由此引发了较多的混凝土坍损过大而造成施工困难增加的矛盾。
当前已进入盛夏高温季节，混凝土的坍损矛盾会更加突出，建议项目部中心试验室加强混凝土的拌和质量控制，保持与外加剂厂家的经常联系，以便适时调整减水剂的缓凝成分，保证混凝土拌和物具有适当的可使用的时间。但是，加强混凝土的施工管理才是解决目前施工进度不畅的关键。
2.混凝土缺陷的形式和成因分析
从对已施工混凝土的外观质量的认真观察和分析，以及参观施工的混凝土施工工艺，并有针对性的在现场试验室里进行了一些与混凝土和易性有关的试验工作后，提出以下咨询意见供参考。
目前已完成施工混凝土的质量情况来看，到期的抗压强度绝大部分均超出设计要求，但部分混凝土的表面存在着露砂和少量的露石情况，这对混凝土的外观质量有一定的影响。混凝土表面露砂、石的现象是由于浇筑混凝土时仓内积水所致，这些积水可能来自仓内冲洗的未排干的水或雨水，以及混凝土拌和物的泌水。混凝土拌和物的泌水在设计的坍落度范围内是较少的，只有在坍落度超出时才会较多。这些积水在振捣结束后便慢慢汇聚到混凝土的表面，然后沿着模板的缝隙流走，同时带走了缝隙附近砂、石表面的水泥浆，就造成了拆模后该部位混凝土的表面出现露砂和露石的表面现象。显然，这种缺陷的产生与混凝土的搅拌工艺、模板工艺、浇筑工艺存在着一些不足，以及混凝土拌和物自身存在容易泌水率的性能，当坍落度偏大时，混凝土的表面容易产生缺陷。
3.更换减水剂和拌和用水的解决方法
混凝土泌水率的大小取决于和易性的优劣，而和易性优劣又与含气量的大小有关，适量的含气量可以改善混凝土的和易性，特别可以显著的降低混凝土的泌水率，根据试验室数次在现场抽检墩柱C35混凝土的含气量，抽检的结果均小于2%，含气量稍微偏低，而且从混凝土拌和物的外观来说也感觉不是太好。因此，目前应采取措施适当提高混凝土的含气量来改善混凝土的和易性，从而达到减少混凝土拌和物泌水来提高混凝土的表面质量的目的。通过数次在试验室复核墩柱的C35混凝土的配合比时发现，采用生活用水和供混凝土梁使用的减水剂可以显著的提高混凝土拌和物的含气量，而且混凝土拌和物均无泌水出现。因此，建议墩柱的混凝土改用梁使用的减水剂，同时采用生活用水作为混凝土的拌和用水，以减少混凝土泌水出现的可能。
4.严格混凝土的拌和工艺、模板工艺和浇筑工艺的解决方法
鉴于加大混凝土的坍落度会导致泌水增加的几率，因此，必须严格控制混凝土在拌和楼的出机坍落度，特别在每次开始拌和时由于砂子的含水率不易掌握和雨天拌和以及使用不同含水量的砂子时。建议在拌和楼进行混凝土的出机期落度与搅拌机的电流表值关系的试验（一般情况下，混凝土的坍落度小，搅拌机的电流值会增加），从而在拌和时利用电流值的大小来判断搅拌机内混凝土的坍落度，达到精确的控制混凝土坍落度的目的。模板缝隙是造成混凝土表面露砂的通道，必须严加封堵，严格混凝土的浇筑工艺，在每次浇筑前，必须彻底清除仓面的积水，同时，在浇筑过程中仓内的混凝土如发现有泌水出现，应及时排除。
论文作者:李红艳1,周学科2
论文发表刊物:《房地产世界》2019年2期
论文发表时间:2019/7/12
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