砼梁体表面气泡、流砂水纹的探讨与防治

达川地区在夏天气温高达38℃以上，石子、砂子、水泥温度都比较高，钢筋、模板温度高达45℃～50℃以上，导致砼水化反应加快，凝结加快，尤其对使用了早强水泥和有早强作用的FDN附加剂的混凝土，水化反应更快。新拌砼内的水泥和水之间的反应很复杂，一般规律是温度每升高10℃时，化学反应的速率增加近乎1倍，在这样燥热的气候条件下就使新拌砼拌合物的坍落度很快地减少，容易产生捣固不实或产生冷缝。在振动器的过度振动下，在砼表面形成泌水眼孔。 在燥热的气候下施工，除有条件对砂、石、水泥等采取降温和采取早晚气温较低时施工外，一般应根据实际情况。掺加缓凝剂，延缓砼的初凝时间，达到在施工时有较好的坍落度。 2、砼泌水流砂对梁体危害的分析

梁体砼出现泌水，是砼拌和物从灌注开始到凝结前，固体物质下沉，拌和水析出上升或集聚在固体物表围的过程，此过程在梁体表面产生含水量大的浮浆，并且在梁体内部钢筋、粗骨料或成孔胶管周围造成水的集聚并沿梁体砼内的孔隙渗流。振动时，沿梁体侧表面与模壁形成的间隙下流，冲走表面砂浆，在梁体侧表面形成状如虫蛀的水纹，留下泌水眼孔。有流砂水纹缺陷的砼，表面强度，抗风化和抗侵蚀性能降低。在梁体内部分层灌注的砼上下层之间，受下层砼表面泌出水的影响，上下层砼结合的强度变差。泌水还在砼内部粗骨料钢筋周围形成水囊，造成间隙，从而影响砼与钢筋的握裹力和集料的粘结强度。泌水在砼内形成的孔道及在梁体表面残留的孔眼会使梁体的抗渗性和抗冻性降低，日久有腐蚀作用的水会沿梁体表面侵蚀到内部，造成钢筋的锈蚀。上述危害最终影响到桥梁的质量，增加桥梁的维修费用，缩短梁的使用寿命。因此在桥梁的灌注过程中，必须对每一个过程进行严格控制，避免桥梁表面出现气泡和泌水流砂缺陷，对已出现的泌水流砂缺陷，必须按要求进行修补，避免造成不应有的损失。

3、对达县制梁场梁体表面出现泌水流砂水纹及气泡所采取的措施及其效果

3.1 经过对达县制梁场梁体表面产生气泡及泌水流砂水纹的原因和危害的分析后采取了如下措施：

3.1.1调整了混凝土的配合比：在原有配合比的基础上，将木质素磺酸钙由原掺加量0.1%增加到0.15%，可延长混凝土初凝时间1.5小时左右，保证在振动结束前混凝土不初凝。 3.1.2 改变振动工艺

(1) 将原每侧每次灌注插9个振动器减少为4～5个，避免过振。

(2) 振动时间由原每下一斗（1m）混凝土振动2min钟左右，改变为每下一斗混凝土振动1min左右。

(3) 用2～3根φ25～35mm的插入式振动器，从桥面插入腹板进行梅花形插入振捣提浆引气。 3.1.3 提高原材料的质量

粗集料采用大丰石场的，原明月江，斌郎石场碎石经筛选后使用。 3.2 经采取以上措施后的效果：

经采取以上措施后，分别于8月28日，8月30日和9月3日各灌注了一片32m梁，灌注

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后梁体表面气泡及泌水情况详见表七：

采取措施后灌注三片梁的泌水情况统计

表七 灌注部日期 位 八 月 二 十 八 日 八 月 三 十 日 外侧 内侧 小计 1 0 2 2 模 型 分 节 （ 灌 注 顺 序 ） 3 4 5 6 7 中上1 2 中上1 1 2下 4 13 12 中上1 1 3 7 10 2 2 中1 5 7 中1 1 2 2 1 1 7 小气孔 2 中部 2 4 20 22 8 8 2中上1 8 合计 备注 上部 下部 0 2 8 5 13 九 月 三 日

外 侧 1 中上1 内 侧 4 小5 计 外 侧 内侧 小 计 42 14 29 14 16 71 小气孔极 少 13 17 30 0 1 2 3 外侧下斜坡无水纹 大部分气孔极少 1 1 说明：

（1）8月28日灌注的32m梁，每侧采用5个附着式振动器，振动时间为1min。由于插入式振动器滞后，致使顶板有3处出现泌水流砂水纹。

（2）8月30日灌注的32m梁，每侧采用5个附着式振动器，振动时间为1min。插入式振动器紧跟，拆模后气泡少，表面光洁，但在梁体表面仍出现细小流砂水纹，下翼缘斜坡仍出现流砂面。

（3）9月3日灌注的一片32m梁，每侧采用4个附着式振动器，采用3台φ25mm插入式振动器紧跟，本片梁除有3处细微泌水外，表面光洁少气泡，下翼缘无流砂水纹，基本达到满意要求。

4、对泌水流砂水纹的预防

梁体混凝土离析泌水造成的流砂水纹缺陷，对梁体的危害是不可忽视的，许多制梁厂家在探讨解决办法时，往往出现反复，这是因为组成混凝土的材料为非匀质材料，且气候的影响也是其

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中一因素。特别是现场制梁时，要根据水泥、砂、石、气候等因素，对产生流砂水纹的原因进行分析。预防办法应主要从以下几个方面进行考虑。 4.1 严格控制组成混凝土的材料质量

检验和控制混凝土结构材料的质量，是保证混凝土质量，减少投资增加效益的有效途径。因此，当异地制梁时，对混凝土结构的原材料，必须进行认真调查，取样试验对比，尽量控制在规定范围内，使桥梁混凝土有质量保证。 4.1.1 对水泥的选择

由于资源、运输等客观条件的限制，水泥来源不便任意选择，但生产桥梁用水泥，必须保证质量指标稳定，细度合格，安定性好，易于掺用高效减水剂的普通硅酸盐水泥，以硅酸三钙含量高，铝酸三钙和碱含量低的水泥为宜。

现场灌注经验表明，刚刚由水泥厂出库的水泥，温度高，未经适当天数库存稳定即用于梁体灌注，其和易性，可塑性比库存稳定的水泥差，往往要增加拌和用水量才能保证灌注施工，灌注后混凝土温度相应较高，易产生气泡和泌水，造成蜂窝麻面和流砂水纹。 4.1.2 控制好石子的级配和砂石中泥土含量

用于生产桥梁的粗骨料，宜采用抗压强度与混凝土强度之比不小于2.0的石灰岩破碎的碎石或卵碎石，粒径级配要尽可能满足设计要求。细骨料采用含杂质少，中砂偏粗的河砂，粗细骨料的泥土及其它杂质含量均控制在标准允许范围内。 4.1.3 合理选择外加剂

为使混凝土有好的工作性和达到较高的强度，应尽量选择高效减水剂，但在燥热的气候条件下，应加入缓凝剂，以改进混凝土的工作性。 4.1.4 严格控制拌和用水量

灌注梁体混凝土，拌和用水量过多，是造成混凝土泌水的主要原因。必须严格控制拌和用水量，砂石本身的含水量要进行测定，以便正确计算拌合用水量，正确掌握外加剂掺量，尽可能减少拌合用水量，混凝土的坍落度一般控制在7～9cm范围。 4.2 采用分次投料搅拌工艺

有条件时，最好采用分次投料、水泥裹砂法工艺，可提高混凝土搅拌质量，对预防混凝土灌注中泌水也是明显的。

4.3 合理的混凝土灌注工艺及捣固

合理的灌注工艺，对拌制较稠的混凝土能顺利通过钢筋及胶管并充满梁模达到密实是很重要的环节，灌注顺序也值得研究。 4.3.1 采用斜向分层灌注

预应力砼梁钢筋密集，预应力管道密布，灌注时应由一端向另一端斜向分层灌注，每层厚度约30～40cm均匀分布，这样灌注，混凝土在侧振的作用下能顺利流动，充满模型灌注部位，可

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减少振动时间，直至灌注至另一端。条件许可时，待一端灌注到1.5～2.0节模型长度时，采用同样的方法，再从另一端开始灌注，灌注到两端混凝土基本相等时，可两端交替灌注，直到梁中部位混凝土与两端齐平时，改水平分层灌注。 4.3.2 灌注中的振捣

梁体混凝土灌注时，一般采用安装在侧模上的附着式振动器激振侧模使混凝土密实的振捣方式，为防止过振捣造成混凝土泌水，要严格控制时间，振动器要实现单控。振捣时，同时开动灌注部位两侧面板上的振动器，以振捣布料灌注部位为主，尽可能地减少对已振实部位的反复振动。 由于附着式振动器的振动带动模板、钢筋和胶管的振动，使混凝土固体物质下沉，浮浆上升集聚在钢筋、胶管周围和混凝土与模板间形成气泡或泌水，使混凝土握裹力降低，钢筋胶管表面混凝土受到损害。解决的有效方法是采用插入式振动器提浆引气，其方法是当第一节模型混凝土灌满桥面，侧模振动器解除后，即可用φ25～30mm插入式振动器从梁端按每30cm、呈梅花型交错插入腹板部位进行振捣，要做到快插慢拔，使气泡在振捣时排除。保持混凝土面光洁。 5、流砂水纹缺陷梁的修补

如前面所述，梁体泌水外流可形成混凝土结构内的孔隙、孔道，梁体表面受冲刷造成流砂沟痕，不仅有损外观，对梁体寿命也有影响，对已造成较严重缺陷的梁体需进行修补。修补工艺如下：

5.1 修补前，要铲除梁体松散混凝土，清除干净，找出明显渗水孔，用聚合物砂浆或环氧树脂水泥砂浆封堵，并对缺陷较深的部位进行抹压修补，待其干燥后，用砂纸磨光。

用于修补梁的砂浆或环氧树脂水泥砂浆必须经过试验才能使用，砂浆必须满足其技术性能外，且其颜色须同桥梁表面颜色一致。

5.2 对于泌水流砂水纹严重的梁体，在进行预应力管道压浆时，可适当提高水泥浆稠度。压浆时要注意浆液除注满管道处外，还必须注满与管道连通的泌水孔眼。以尽可能充填混凝土内部泌水造成的孔隙。 6、结束语

在铁路桥梁预制中，泌水造成的流砂水纹和泌水孔眼，不仅影响桥梁外观，也在梁体内部钢筋周围留下孔隙，增大了混凝土的渗透性，外部水分及有害物质易侵入梁体内部，影响梁的使用寿命，其危害性不能低估。梁体混凝土的泌水，通过严格控制水灰比，改进灌注方法及振捣工艺，有效掌握振捣时间，优选水泥、粗细骨料等措施是可以达到控制的。

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