基于铝合金模板的混凝土结构表面气泡控制研究 侯稳强

发表时间:2021/7/8   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:侯稳强
[导读] 摘要:本文对铝合金模板中的混凝土结构表面气泡进行了重点研究,分析了气泡成因,提出了科学的控制方法,希望促进铝合金模板工艺下的混凝土结构施工质量的提升,为相关人士提供参考。
        中国水利水电第三工程局有限公司  陕西西安  710024
        摘要:本文对铝合金模板中的混凝土结构表面气泡进行了重点研究,分析了气泡成因,提出了科学的控制方法,希望促进铝合金模板工艺下的混凝土结构施工质量的提升,为相关人士提供参考。
        关键词:铝合金模板;混凝土;气泡;影响因素;控制方法
        引言
        在建筑行业不断发展的今天,铝合金模板技术得到了广泛应用,但在具体施工过程中,由于原料、施工技术以及外部环境影响,基于铝合金模板的混凝土结构成型往往出现气泡问题,这类缺陷影响了混凝土的美观和强度,因此,必须对此加以重视。
        1.铝合金模板支撑体系中混凝土气泡的成因分析
        1.1原材料的影响
        (1)水胶比:气泡形成的主要原因是由于过量的水胶比会使得混凝土中的水分过度饱和,使得混凝土中的引气剂受到一定的影响,从而无法有效排出混凝土中多余的空气和水分,在混凝土凝固后表面产生大量的气泡[1]。水胶的混合比例一直是混凝土在生产过程中产生气泡问题最严重的环节。水胶比的比例越大,混凝土在凝固后所形成的气泡也会越多,水胶比粘性越高,混凝土凝固后所形成的气泡就会越少。
        (2)掺和物:掺和物主要指混凝土在调配过程中对粉煤灰等掺和物的用量把握不到位。一方面,由于部分掺和物过量使用会使得混凝土的黏稠性增强,从而影响混凝土的质量;另一方面则是过量的掺和物会导致混在混凝土中的其他杂物和气体无法有效的排出,从而导致混凝土凝固后表面产生大量的气泡。
        (3)级配:级配主要是指各级不同粒径之间的分配情况。目前在混凝土中各级不同的粒径分配问题主要体现在粗骨料过量、骨料大小不同以及碎石颗粒较多等等问题,这些颗粒之间分配不均,细颗粒也无法有效填充颗粒之间缝隙从而导致空气的产生。因此对于颗粒的填充和分配也是减少混凝土凝固后表面气泡含量的主要方式之一。
        (4)砂率:砂率与混凝土凝固后的气泡含量也是正比关系,当砂率的含量越高,混凝土凝固后的表面气泡含量也会更高。这主要是因为砂率由于颗粒过小,没有足够的砂浆来包裹,从而产生较大的气泡,即使部分砂砾被砂浆包裹的很好也会因为砂浆的稳定性较差导致气泡被破坏,使得混凝土泌水的可能性增加,也使得混凝土中的含气量增加。
        1.2组合材料的影响
        (1)铝合金模板材质:由于铝合金在混凝土材料制作中过于活跃,非常容易和混凝土中的其他材料产生一定的化学反应,从而生成二氧化碳或者氢气等气体,这些气体在混凝土凝固后就附着在表面,从而产生大量的表面气泡。
        (2)脱模剂:在长时间的工程实践中可以发现,使用大量的油性脱模剂会使得铝合金模板在拆除后,在混凝土表面形成大量气泡。这些气泡的直径都比较小,同时也比较黏稠,因此气泡在排出过程中并不顺利,从而在混凝土凝固后在表面产生大量的气泡。
        (3)钢筋:钢筋作为混凝土配合使用的重要材料之一,是影响混凝土表面气泡含量的重要外材料之一。当墙体的钢筋较为密集时,在填充混凝土时就会产生振捣困难的问题,导致混凝土填充不完整,从而在墙体内形成一些小的缝隙,这些缝隙中的空气很难排出,从而形成小气泡凝固在混凝土和铝合金模板的表面[2]。除此之外,当在浇筑混凝土时,钢筋的保护层过小或者容易晃动,也会产生气泡问题。
        1.3施工工艺的影响
        (1)模板表面清洁度:模板表面的清洁度主要是由于铝合金模板在拆除后,如果没有清理干净铝合金模板表面的混凝土块以及杂物等,这些杂物就会在浇筑混凝土时就会粘结周围的其他物质,从而在混凝土表面滋生气泡和气孔。
        (2)混凝土振捣:目前我国大多数工程都是在竖向浇筑混凝土时产生气泡问题,而非水平结构的模板,因此我们在水平结构振捣气体排出时能够有效减少气体的涵盖面积。

一方面,在浇筑混凝土后,过度的振捣或者振捣不足都会使混凝土表面产生大量的气泡,从而使工程质量问题频出;另一方面只有通过正确的振捣方式才能够有效抑制气泡的产生,例如垂直振捣要比倾斜振捣更能够抑制气泡的产生。
        (3)外部环境:外部环境对混凝土的影响主要体现在高温天气和雨天时。高温天气浇会导致混凝土内部水分的快速蒸发,从而使得混凝土发生干缩反应,导致混凝土在凝固后表面出现一系列的气泡,严重的还会出现裂缝;雨天湿度较大,雨水容易滴入混凝土之中,导致混凝土中的水分饱和度过高,气泡在上升过程中受到阻碍,无法顺利排出,因此在混凝土凝固后表面会形成气泡。
        2.气泡控制方法
        2.1混凝土原材料管控
        混凝土浇筑需严格按混凝土设计用水量执行,同时配合比需结合材料情况及时调整,除考虑砂石含水外,水泥标准稠度、粉煤灰需水量及减水剂减水率等变化均会决定混凝土单方用水量是否合适。根据级配情况选用合适砂率,根据实际情况适当添加引气剂,优化混凝土配合比,从源头控制气泡发展。
        2.2铝合金模板表面控制
        对于刚进场的铝合金模板,为避免首批混凝土浇筑与铝合金模板发生化学反应,使用高强度水泥浆或其他化学剂涂刷,钝化处理,使铝合金模板表层形成氧化膜。铝合金模板在反复周转使用的同时,必须保证模板拼装前表面平整光洁,无残渣、污渍。内壁使用水性脱模剂进行涂刷,水性脱模剂必须保证质量可靠,涂刷厚度适当且涂刷均匀。
        2.3钢筋控制
        对于钢筋较密集的混凝土墙体,必须使用塑料垫圈严格控制墙体钢筋保护层,并在浇筑过程中注意避免墙体钢筋频繁摇动,对预留钢筋进行端头固定,及时检查纠正墙体钢筋定位,同时对钢筋密集部位加强振捣,使气泡上升消散。对墙体上的水电线盒等预埋件周围混凝土也应加强振捣。
        2.4对混凝土进行合理搅拌、分层浇筑、均匀振捣
        混凝土拌合及运输到场直至下料前应注意动态掌握混凝土质量情况,合理充分搅拌均匀,同时也要避免过度搅拌。混凝土浇筑时,必须使用串管或溜槽配合下料。严格控制下料厚度分层浇筑,配合振捣,使混凝土中气泡正常排出后再浇筑第 2 次,以此类推。混凝土振捣过程中要严格遵循“快插慢抽、上下抽拔”原则,操作振捣棒要直上直下,尽量保持振捣棒垂直插入拔出,避免倾斜,快插慢拔,不得漏振,在振捣过程中,宜将振捣棒上下略微抽动,使上下振捣均匀,每个振点延续时间以表面呈现灰浆为度,将气泡排出。
        2.5针对外部环境采取措施
        当混凝土浇筑遇高温天气时,应结合混凝土坍落度情况,积极与搅拌站沟通,适当添加减水剂,改善混凝土拌合物流动性及和易性,便于气泡顺利排出。反之,雨天天气浇筑混凝土时,则应考虑雨水情况,适当降低水灰比,避免雨水造成混凝土水灰比较大,对于浇筑完成的混凝土及时进行薄膜覆盖,雨势较大时则应暂停混凝土浇筑。
        2.6气泡修复方案
        针对已产生的混凝土表面气泡现象,应规范处理方案。首先,应对气泡、气孔缺陷部位使用钢丝刷进行清水冲刷,清理干净,并使缺陷部位充分湿润;调制与原结构面相同强度等级、配合比、掺合物的1:2.5水泥粉煤灰干粉末,并向微小气泡内填抹,粉末遇到湿润气泡孔内的水分发生水化、固化反应,进而与原结构融合,确保修补材料牢固粘结,色泽一致,无明显痕迹与原混凝土色泽相近。此外,倘若现场墙体出现较大气泡,则应对其进行凿除,采用高一强度等级加微量膨胀剂水泥砂浆进行修复。
        3.结论
        综上所述,基于铝合金模板的混凝土结构表面气泡产生因素主要有原料、施工以及外部环境三种,因此应当控制好施工材料,且要不断优化施工工艺,降低外部环境影响,从而降低气泡产生概率,提高混凝土施工质量,为整体工程建设打下良好基础。
        参考文献:
        [1]徐浩川,李欢,杨博林.浅析混凝土气泡问题[J].商品混凝土,2019(12):77-78.
        [2]赵海能.铝合金模板混凝土外观气泡问题探讨[J].广东建材,2020,36(06):21-23,53.
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