李红英(凤翔县水利工程建设工作队陕西凤翔721400)
浅析东风水库灌区渠道混凝土衬砌表面气孔、蜂窝麻面的成因及预防措施
李红英
(凤翔县水利工程建设工作队陕西凤翔721400)
本文结合凤翔县东风水库灌区现状,分析了造成渠道混凝土结构表面气孔、蜂窝麻面的原因,并提出了预防措施,可为类似案例提供借鉴。
渠道混凝土衬砌;气孔;蜂窝麻面;成因;预防措施
凤翔县东风水库灌区位于该县中南部,东、西、南与冯家山灌区相连,北与横水河灌区相邻,东西长13.5km,南北宽约5.5km。灌区水源来自渭河三级支流雍水河,该河道长30.2km,流域面积365km2,多年来平均来水量1206万m3。东风水库灌区建于1969年,工程设计标准为干渠工程级别3级,斗渠工程4级,渠道建筑物工程级别为3级。灌区灌溉保证率50%;防洪标准为10年一遇洪水设计,50年一遇洪水校核;灌区包括郭店、彪角2个乡镇13个行政村,设施灌溉面积6.86万亩。工程运行多年,渠道老化失修,险工段多,破损严重,致使渠道输水能力下降,灌区效益锐减,造成灌区供用水等诸多矛盾。2010年实施灌区节水改造工程,改造干渠14.3km,改造建筑物49座,有效的提高了灌区灌溉效益。
本工程于2012年8月开工。在施工过程中,衬砌后的混凝土出现脱模塌落、表面气孔、蜂窝麻面等现象,这不仅影响了建筑物外观的美观,也对建筑工程质量造成了一定的影响。为了保证建筑工程质量和美观,在施工过程中找到了产生问题的原因,制定相应的预防措施,取得了预期效果。
凤翔县东风水库灌区渠道混凝土结构表面气孔、蜂窝麻面的成因可从以下几个方面分析。
2.1水泥的品种
水泥在生产过程中外掺专用助磨剂,含量差异较大,表面形成活性剂,当水泥遇水后表面活性剂就会产生过多气泡;水泥含碱量过高,细度太细,含气量也会增加,也会导致气泡增多。
在工程开始施工时,发现浇筑的混凝土颜色为黑灰色,表面出现浮浆,在养护期间出现细小裂纹,经过人工多次修补,确定是由水泥中含粉煤灰过量引起的。
2.2骨料级配
级配不合理的粗骨料之间的空隙填充不严实,水泥砂浆在硬化时会有一定的收缩,表面容易形成麻面。当粗骨料偏多、大小不当,碎石中针片状颗粒含量过多,细粒料不足以填充粗粒料空隙,导致粒料不密实,形成自由空隙,产生气泡。但是,细砂含量超过60%时,振捣过程中细砂砾下沉,汽泡上升,容易在结构物上部形成气泡,拆模后气孔集中。
干渠下段浇筑时采用破口石,从料场运到搅拌站的骨料是按不同粒径运送的,随意堆放,而在现场搅拌混凝土时施工人员就近取料,大小粒径的骨料不进行混合搅拌,使混凝土中粗、细骨料分布不均,导致渠道混凝土表面蜂窝麻面增多。出现蜂窝麻面初期,技术人员认为是振捣不均匀导致,采取加强振捣的措施,仍有蜂窝麻面出现,最后施工中骨料换用2cm~4cm卵石,蜂窝麻面明显减少。
2.3混凝土模板脱模剂
表面光滑的模板产生的气泡较少,表面粗糙时易产生气泡。模板表面脱模剂使用不当,也会使气泡增多。例如机械厂的废机油的使用,废机油对气泡具有极强的吸附性,与混凝土内存在气泡一经接触,便不易排出,形成气孔或麻面。利用原有旧模板,变形较大,且表面干硬杂物较多,脱模剂使用了废机油,脱模后蜂窝麻面比较严重,最终拆除返工,汲取教训。
2.4混凝土搅拌程度
在施工过程中,混凝土搅拌不均匀,也会使气泡产生的密集程度不同,混凝土凝固后会产生麻面。有的施工人员随意设置搅拌时间,使得有盘拌和物出盘时已泛浆,导致拌和物出盘时砂、石、水泥有分离现象。混凝土运输距离长,施工温度较高,混凝土运输到浇筑现场,施工人员加水而未及时搅拌,使混凝土发生离析现象,拆模后有的地方混凝土随模塌落或者出现大面积的裸露碎石。
2.5混凝土的振捣
振捣器振捣有效范围一般取决于振捣器的功率和直径,当浇筑深度大于振捣器的长度,就会出现下层混凝土漏振;如果插入间距过大,会形成振捣漏振断带,拆模后混凝土表面就形成碎石外露,碎石之间有空隙。对混凝土振捣的时间太长,会使过多的水泥浆从模板缝隙中流出,使模板接缝的地方混凝土呈现干硬,拆模后混凝土表面就会出现很多小凹坑。在浇筑主模混凝土时,振捣人员担心振捣器插入模板边缘会使模板松动,只在模板中间振捣,结果模板两端出现麻面;在渠道弧角容易出现蜂窝麻面,原因是振捣人员插入混凝的深度不够,没有插入下层混凝土中,使两块模板连接处出现蜂窝麻面。
为防止出现渠道衬砌混凝土表面气孔、蜂窝麻面类似质量安全问题出现,根据工作经验,总结出以下几点预防措施。
3.1提高施工人员的思想认识
施工前进行技术交底、培训,让每位施工人员学习混凝土施工规范,认识混凝土表面产生气孔和蜂窝麻面的成因、混凝土外观质量缺陷的危害,从思想上高度重视。
3.2精选混凝土原料
选择低碱、不掺助磨剂、适应性强、质量稳定、有一定口碑的水泥;严格选用骨料,控制好骨料粒径和针片状颗粒含量,合理级配,剔除不合格材料;严格控制外加剂掺量,不能盲目追求混凝土和易性。我们在开始施工时选用的水泥含粉煤灰过量,导致混凝土表面浮浆过多,最后选用了大品牌的优质水泥,保证了工程质量。
3.3严格控制混凝土配合比和塌落度
对混凝土里粗骨料的级配要进行严格把关,对其进行检查,保障级配计量精准,如水泥按袋,石子、砂子过称后依次送入搅拌机搅拌。混凝土搅拌时间按秒表计时。
要充分考虑现场材料质量波动的影响,混凝土送到浇筑地点及时检查塌落度,如发现混凝土塌落度有变化时,则测算调整水灰比,保证混凝土拌和物的质量合格。
在施工中,我们执行计量检查,施工进度有点缓慢,但是混凝土表面很少发生蜂窝麻面。
3.4严格使用混凝土模板
渠道混凝土衬砌应尽可能使用整体好的钢模板。模板要保持光洁平整,变形不大。浇筑混凝土前,模板表面清理干净,不得有干硬性杂物,浇水充分湿润,不留积水。模板缝隙,应用油毡纸、腻子等堵严,特别是模板底口处应封堵严密。模扳隔离剂应选用长效的脱模剂,涂刷均匀,不得漏刷。浇灌中,应随时检查模板支撑情况,防止漏浆。拆模要掌握时机,一般保证其表面及棱角不因拆模板而受损坏。拆除后如有蜂窝麻面,应及时修补。
3.5规范振捣
渠道衬砌混凝土应分段分层连续浇筑,均匀振捣密实,防止漏振。底部平缓处应用小型平板振捣器振捣,两侧坡角及直段用插入式振捣器振捣。合理地利用振捣器的振捣半径和频率,使用插入式振捣器应快插慢拔,插点要均匀排列,逐点移动,顺序进行。移动间距不大于振捣作用半径的1.25倍(一般为30 cm~40cm)。振捣上一层时应插入下层5cm~10cm,以使两层混凝土结合牢固。特别注意,振捣棒不得触及钢筋和模板。
采取上述预防措施进行混凝土施工。拆模后,混凝土表面仍有气孔或蜂窝麻面时,就要尽早处理。如混凝土的蜂窝面不是很大,首先用喷雾器喷水充分湿润,冲洗干净表面的浮浆,裸砂,再用干净的橡胶绵抹子把灰砂比为1:2的浓乳浆填满所有气孔和凹坑,最后用塑料布遮蔽养护。如混凝土为大蜂窝面,就要先把松动的石子除掉,再用水将其洗干净,并使它足够湿,然后采用高标号砂浆修整。修整时,一定要考虑到混凝土原来的颜色,采取一定的手段,保障修整之后的混凝土颜色和原来混凝土的颜色一致。
渠道混凝土衬砌时,混凝土表面常常出现气孔、蜂窝麻面现象,即影响工程外观形象,又存在安全隐患。因此,必须从混凝土原料、配合比、模板、组织、振捣及施工人员自身因素等方面严格控制和管理,从而有效地避免这一常见问题的出现,最终达到工程质量要求。陕西水利
(责任编辑:唐红云)
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