晏德鵬 郟麗麗 王振北

(中國(guó)水利水電第十一工程局有限公司，河南鄭州 450000)

1 工程簡(jiǎn)介

卡里巴北岸水電站擴(kuò)機(jī)工程位于非洲贊比亞和津巴布韋兩國(guó)交界的贊比亞西河中游的卡里巴峽谷內(nèi)，位于贊比西河和額輔埃河交匯處上游40 km，距首都盧薩卡192 km，距離贊比亞的最大海關(guān)——Chirundu海關(guān)約80 km。

卡里巴北岸電站擴(kuò)機(jī)工程屬于擴(kuò)建項(xiàng)目。裝機(jī)容量為2×180 MW，其主要作用是發(fā)電，主要建筑物有:進(jìn)水口、引水發(fā)電隧洞、地下擴(kuò)挖廠房及尾水隧洞等。

進(jìn)水口防浪墻混凝土預(yù)制臺(tái)帽是由預(yù)制廠預(yù)制的，模板由兩塊弧形鋼板和若干長(zhǎng)方形鋼板焊接而成，預(yù)制塊拆模后發(fā)現(xiàn)表面有大量氣泡，嚴(yán)重影響預(yù)制件的外觀質(zhì)量，為了解決這一問(wèn)題，以下對(duì)其進(jìn)行原因分析并提出解決方案。

2 混凝土產(chǎn)生氣泡的原因

混凝土是一種大量用于建筑工程中的建筑材料，屬于一種多相材料，由固相、氣相和液相組成，所以混凝土中存在氣泡是不可避免的。氣泡的產(chǎn)生不但影響外觀質(zhì)量還可能?chē)?yán)重影響混凝土自身強(qiáng)度，使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)致命破壞，不過(guò)也不是所有的氣泡都是有害的，對(duì)于有特殊要求的混凝土還需要引入一些有效氣泡，具體情況具體實(shí)施。

混凝土在拌制中會(huì)引入一些空氣，并形成大小不同的氣泡，在施工中需要通過(guò)振搗把這些氣泡引出來(lái)，保證混凝土密實(shí)。混凝土中膠凝材料水化剩余的水在混凝土中也占一部分體積，在混凝土硬化后也會(huì)留下一部分孔隙。按照混凝土孔結(jié)構(gòu)來(lái)劃分，氣泡也屬于孔隙的一種。

無(wú)論是從混凝土自身還是從施工工藝，這種孔隙的產(chǎn)生來(lái)源可歸納為以下幾點(diǎn):

1)配合比砂率;2)粗骨料級(jí)配;3)水灰比太大或者單位體積混凝土用水量過(guò)多;4)外加劑的品種以及摻量;5)模板表面光滑程度;6)混凝土澆筑分層厚度;7)振搗棒的選擇、振搗的方法和振搗時(shí)間。

3 原因分析

1)配合比砂率。

混凝土是由多種材料組成，粗骨料起到骨架作用，粗骨料之間的空隙由細(xì)骨料填充，細(xì)骨料之間的空隙由水泥漿填充，如果砂率偏小，會(huì)導(dǎo)致粗骨料間空隙不能完全填充，砂率偏大，水泥漿不能完全填充細(xì)骨料間的空隙。臺(tái)帽預(yù)制的混凝土采用一級(jí)配，砂率為39%，根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)拌和，砂率大小合適。

2)粗骨料級(jí)配。

粗骨料級(jí)配不合理、針片狀含量過(guò)多，導(dǎo)致粗骨料間空隙增加，細(xì)骨料不能完全填充。細(xì)骨料細(xì)度模數(shù)變化太大，導(dǎo)致比表面積增加，水泥漿不能完全填充，這都是造成混凝土孔隙的原因。試驗(yàn)室對(duì)進(jìn)場(chǎng)的骨料經(jīng)過(guò)多次不同部位取樣試驗(yàn)，骨料級(jí)配符合規(guī)范要求。

此外，經(jīng)陰道子宮頸癌根治手術(shù)(vaginal radical hysterectomy, VRH)也頗受歡迎，婦產(chǎn)科培訓(xùn)背景的醫(yī)生尤其擅長(zhǎng)，該手術(shù)也稱為Schauta手術(shù)[5]，但腫瘤大、懷疑有宮旁浸潤(rùn)的患者，該術(shù)式有局限性；與前兩個(gè)手術(shù)相比，醫(yī)生的培訓(xùn)周期也更長(zhǎng)。該手術(shù)在國(guó)內(nèi)只在少數(shù)綜合性醫(yī)院或婦產(chǎn)科培訓(xùn)背景的醫(yī)院開(kāi)展。

3)水灰比太大或單位體積混凝土用水量過(guò)多。

水泥水化所用的水量為水泥總量的20%～25%，當(dāng)水灰比太大或者單位體積混凝土用水量太大都會(huì)造成過(guò)多的自由水，由于自由水占一定的體積，所以在混凝土硬化后在混凝土內(nèi)部和表面會(huì)產(chǎn)生一些氣泡。預(yù)制臺(tái)帽只有10 cm厚，只能用一級(jí)配，起初坍落度選定為70 mm～90 mm，由于預(yù)制廠采用滾筒小拌合機(jī)拌和，外加劑不易計(jì)量，所以混凝土未采用減水劑，再加上一級(jí)配的砂率也比較高，混凝土用水量達(dá)到了205 kg/m3，為自由水的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。因此這是造成預(yù)制臺(tái)帽表面產(chǎn)生氣泡的原因之一。

4)外加劑的品種及摻量。

由于此配合比不摻外加劑，所以不考慮這個(gè)原因。

5)模板表面光滑程度。

模板的光滑程度也是影響氣泡排除的因素，在振搗過(guò)程中氣泡和自由水從下往上移動(dòng)，如果模板面粗糙不平或者上面涂有過(guò)多的油都會(huì)阻止氣泡和自由水的上升，臺(tái)帽預(yù)制的模板是由弧形鋼板和長(zhǎng)方形鋼板焊接而成的，焊縫用磨光機(jī)打磨平整，但是磨光機(jī)打磨出來(lái)的還是比較粗糙，在臺(tái)帽預(yù)制的時(shí)候模板上又涂有過(guò)多的油，所以這也就促使混凝土表面形成氣泡。

6)混凝土分層厚度。

7)振搗棒的選擇、振搗的方法和振搗時(shí)間。

振搗棒的選擇也是十分重要的，振搗棒太小，混凝土不能振實(shí)，振搗棒太大，一部分混凝土容易產(chǎn)生過(guò)振，一部分混凝土不能振實(shí)，而且在振搗棒插入和拔出的時(shí)候應(yīng)快插慢拔，并保證足夠的振搗時(shí)間，保證氣泡的排除，但也不能過(guò)振，使混凝土粗顆粒下沉，細(xì)顆粒上浮，造成混凝土分層、泌水等現(xiàn)象。在臺(tái)帽的預(yù)制過(guò)程中，開(kāi)始選用直徑50 mm的振搗棒，在振搗過(guò)程中又快插快拔，振搗時(shí)間也不能滿足，這也是表面產(chǎn)生氣泡的原因。

4 解決方法

經(jīng)過(guò)以上分析，對(duì)臺(tái)帽的預(yù)制進(jìn)行了以下改進(jìn):

1)混凝土坍落度選用50 mm～70 mm，每平方米混凝土降低了10 kg用水;

2)加強(qiáng)配料管理，指定專(zhuān)人稱量;

3)后續(xù)制作的模板，對(duì)焊縫進(jìn)行認(rèn)真打磨，減小打磨面積，對(duì)于比較粗糙的面再用細(xì)砂紙打磨;

4)在保證脫模的條件下盡量少刷油;

5)嚴(yán)把混凝土的澆筑分層厚度;選用直徑為30 mm的振搗棒，振搗過(guò)程中快插慢拔，在不過(guò)振的情況下保證足夠長(zhǎng)的振搗時(shí)間。

通過(guò)一系列的改善，預(yù)制臺(tái)帽表面產(chǎn)生的氣泡明顯減少，而且也比之前小了很多，保證了預(yù)制臺(tái)帽的質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

混凝土表面和內(nèi)部產(chǎn)生氣泡的原因是多方面的，無(wú)論是配合比試驗(yàn)還是現(xiàn)場(chǎng)施工，都應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。對(duì)于混凝土出現(xiàn)的問(wèn)題要進(jìn)行認(rèn)真科學(xué)的分析，在保證其他施工技術(shù)指標(biāo)最優(yōu)化的前提條件下找出相應(yīng)的解決辦法。