预应力混凝土管桩粘皮、麻面的成因及处理.pdf
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1、2 0 1 3年第 5期 5月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 CHI NA C ONCR ET E AND C EMEN T P RODUC T S 2 01 3 No 5 M a v 预应力混凝土管桩粘皮、 麻面的成因及处理 蒋元海 , 刘红飞 , 薛力梨 , 黄发军 , 吴金砖 , 曾少雷 ( 1 嘉兴学 院建筑工程学院, 3 1 4 0 0 1 ; 2 马鞍山宏泰建材股份有限公司, 2 4 3 1 0 0 ) 摘要 : 分析 了预应 力混凝 土管桩 生产 中发 生桩 身混凝 土粘皮 、 麻面等影响产 品外观质量的主要成 因, 并提 出了 相应 的预 防措施 。 关键 词 : 管桩 ;
2、粘皮 ; 麻 面; 混凝土强度 ; 脱模 剂 Ab s t r a c t : T h e ma i n r e a s o n s o f a f f e c t i n g t h e a p p e a r a n c e q u a l i t y o f p r e s t r e s s e d c o n c r e t e p i l e b o d y s u c h a s i x o d e r m, p o c k ma r k , e t e a r e a n a l y z e d d u r i n g t h e p r o d u c t i o n o f
3、 p i l e s ,a n d e f f e c t i v e p r e v e n t i o n me a s u r e s t o s o l v e t h e q u a l i t y d e f e c t s a r e p u t f o r w a r d Ke y wo r d s : P i l e s ; I x o d e r m; P o c k ma r k ; C o n c r e t e s t r e n g t h ; Re l e a s e a g e n t 中图分类号 : T U 5 2 5 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0
4、 0 0 4 6 3 7 2 0 1 3 ) 0 5 2 7 0 4 0前 言 自2 O世 纪 9 O年代 以来 ,预应 力混凝 土管桩 ( 以下简称管桩)在我国沿海地区的基础建设 工程 中得到 了大力 的推广应用 ,生产技术已比较成熟 , 产 品质量也得到了很大提升 。然而 , 一些内陆地 区 新建 的管桩生产企业 , 尤其是一些北方地区新建企 业 , 在管桩生产 中经常发生桩身混凝土粘皮 、 麻面 等外观质量问题 ,从而影 响了管桩产 品的质量 , 给 管桩产品的使用单位带来建设工程质量隐患 , 甚至 影响管桩产品的耐久性【 l - 2 , 也给管桩产品销售带来 一 定 的困难 。 粘皮是
5、指在管桩生产 的常压养护作业中 , 桩身 外表面混凝土与钢模 内壁粘结 , 在脱模 时管桩局部 混凝土从桩身撕裂 , 桩身外表 的部分水泥砂浆层被 钢模粘去 , 桩身外表面 的混凝土呈现出凹凸不平的 结构层现象。麻面是指管桩脱模后桩身外表面混凝 土呈现密集 的细小孔洞 , 孔径 一般小 于 5 mm, 同时 麻 面处的混凝土色泽与周围混凝土有差异 , 呈浅黄 色、 砂粉状 , 且无强度。 国家标准 G B 1 3 4 7 6 -2 0 0 9 ( 先张法预应力混凝 土管桩 中第 5 4条规定 : “ 局部粘皮和麻面累计面 积不应大于桩总外表面的 0 5 , 每处粘皮和麻面的 深度不得大于 5
6、m m, 且应修补” 。 粘皮和麻面是评价 管桩质量水平的主要技术指标 。 本文结合管桩生产企业发生的多起粘皮 、 麻面 的质量事故 , 分析粘皮和麻面形成的原因 , 提出了 有效的处理办法和可采取的措施。 基金项 目: 浙江省 自然科学基金资助 ( L Y1 2 E 0 8 0 1 3 ) 。 1 桩身 粘皮 的原 因 1 1 脱模剂质量 根据 J C 厂 I 9 4 9 -2 0 0 5 混凝土制 品用脱模剂 标准规定 , 脱模剂是 指喷涂 ( 刷涂 ) 于模具工作 面 , 起隔离作用 ,在拆模 时能使混凝土与模具顺利脱 离 , 保持混凝土形状完整及模具 无损的材料 ( 液体 或可溶解成液
7、体 的固体材料 ) ; “ 匀质性质量技术指 标” 主要包括 : 密度 、 粘度 、 P H值 、 固体含量 、 稳定性 5项内容 ; “ 施工性能质量技术指标” 主要包括 : 干燥 成膜时间、 耐水性能 、 对钢模具锈蚀作用 、 极 限使用 温度等 5项内容【 3 。 目前 , 我国虽然 已经制定了 J C T 9 4 9 -2 0 0 5行 业 标准 , 但是很少有脱模剂生产企业对 “ 匀质性质 量技术指标 ” 和“ 施工性能质量技术指标” 开展常态 化 的质量检测 , 脱模剂使用单位又不具备 日常检测 条件。因此 , 大多情况是凭着脱模剂使用者的经验 , 还未 能按 照标准具体 可以量化
8、 的技术指标来指导 脱模剂生产和使用 , 即使脱模剂产品出了问题 或脱 模剂在使用 中发生 管桩桩身混凝土粘皮等质量事 故 ,也说不 出脱模剂质量 的具体控制技术指标要 求。 1 2脱模剂喷涂状况 目前 , 管桩生产时主要采用 2种方式喷涂脱模 剂 : 用拖把将脱模剂涂刷 于管桩钢模 的上 、 下模 具 内壁 ; 用 喷雾器喷涂管桩 钢模 的上 、 下模具 内 壁。在采用拖把涂刷钢模内壁时 , 尚未成膜 的多余 脱模剂会聚集到模具 内壁的底部 , 使模具底部脱模 剂 的数量过多 , 堆积起来难 以成膜 ; 在采用翻模架 一 2 7 2 0 1 3年第 5期 混凝土与水泥制品 总第 2 0 5期
9、 清模时 ,喷雾器将脱模剂喷涂在钢模 的上半模 内 壁 , 脱模剂在钢模上半模底部的数量可能偏少或成 膜量不足 ( 脱模剂可能会发生沿模具内壁流淌 ) , 从 而造成脱模剂在钢模 内壁喷涂不均匀 , 尤其在钢模 上半模的顶部等部位 。 1 3 布料时管桩钢模温度 在管桩生产 中, 由于生产频率较高 , 钢模周转 很快 , 空模具停放的时间很短 , 易造成模具 刚脱下 就转入下一个生产环节。尤其是夏季 , 在清模后钢 模 内壁的温度尚很高的情 况下 , 很快对钢模 内壁进 行涂膜或喷涂脱模剂 , 此时钢模的温度可能超出脱 模剂的 “ 极限使用温度” ,可能会使脱模剂部分挥 发 。 在冬季或严寒
10、地区 ,钢模涂刷 或喷涂脱模 剂 后 , 由于环境温度较低 , 将 大大延长脱模剂 的成膜 质量 , 脱模剂成膜时 间延长甚至超过 1 h , 而管桩生 产 因模具数量少 , 或模具快速周转 的需要 , 来不及 等待脱模剂的成膜效果 , 由此而造成脱模剂尚未在 钢模内壁成膜就开始混凝土 的布料作业 , 使管桩在 离心成 型密实过程中 , 涂刷或喷涂 的脱模剂未能起 到脱模剂 的隔离作用 , 这些将会成为粘皮 、 麻面等 质量事故发生的不利因素。 1 4 常压蒸汽养护制度 一 些管桩生产企业为了片面提高生产效率 , 在 没有大量实验验证 的情况下 , 就随意调整常压蒸汽 养护制度 , 缩短静停
11、时间 , 甚至取消静停时间 , 特别 是在北方或南方地 区的冬季 ,周 围环境温度偏低 , 在管桩生产中, 混凝土配制时已经掺人大量掺合料 的情况下 , 混凝土 的初始结构形成很 慢 , 部分混凝 土掺合料还处于“ 夹生” 状态 , 没有达到一定的水化 程度。若将离心后带模管桩放置于养护池后 , 立 即 通人高温水蒸气进行常压养护 ,则可能会造成粘 皮 。 1 5 混凝土脱模强度 管桩生产时在掺人大量掺合料的情况下 , 每 m。 混凝土中的水泥用量降低 , 而且 目前我国大多数水 泥生产企业 在水 泥生产时 已经掺人 了大量的水泥 混合材 ,致使每 m 。 混凝土中实际熟料的比例偏低 , 混凝
12、土 中的碱度偏低 , 进而造成混凝土的脱模强度 偏低。 大量 的试验研究及工程实践表明 , 管桩脱模时 若混凝土强度偏低 , 则发生桩身混凝土粘皮的概率 大大增加 ; 若强度控制在 4 5 M P a以上时 , 管桩桩身 粘皮发生的概率将会降低。 1 6 砂 、 石含泥量 一 28一 管桩生产用混凝土的砂 、 石等主要原材料的质 量波动也会诱发桩身混凝土粘 皮的形成 ,特别 当 砂 、 石 的含泥量过高时 , 将很大程度上降低减 水剂 的减水作用 ,促使混凝土 的凝结时间大大缩短 , 混 凝土 的坍落度损失加大, 甚至产生新拌混凝土混合 料的“ 假凝” 、 “ 死料 ” 等现象 , 新拌混凝土
13、拌合料流 动性 和离心成型效果变差 , 从而降低混凝土的密实 度和脱模强度 , 由此增加 了管桩桩身混凝土产生粘 皮的隐患 。 1 7 水泥 近年来 , 水泥生产中的一个重要技术手段是超 细磨技术 ( 包括辊压磨技术 、 助磨剂技术 、 闭路选分 技术等) , 使水泥细度大大增加 , 水泥的比表面积达 3 8 0 m V k g以上 , 有些企业 甚至超过 4 0 0 m2 k g , 特别 是水泥 中 1 0 m以下颗粒 的数量大大增加 。 水泥中 超细颗粒大量增加 , 在一定程度上增加了常压蒸 汽 养护过程中水泥 与钢模 内壁的粘结力 。 水泥的细度 增加 , C S 、 C 含量增 多
14、,也将引起水泥 的初凝 时 间和终凝时间大大缩短 , 从 而使新拌混凝土拌合料 的凝结时间缩短 ,带来桩身混凝土粘皮 的质量隐 患 。 1 8 低速离心时间 混凝 土拌合料布料完成后 ,进行离心成型作 业 , 随着钢模 的转动 , 混凝土拌合 料在钢模 内重新 分 布 , 同时 , 离心转动使混凝土拌合 料将 与钢模 内 壁产生相对滑动 , 促使混凝土拌合料与钢模 内壁产 生摩擦。若管桩低速离心时间偏长 , 可能会将模具 内壁 已经成膜的脱模剂磨损加剧 ,破坏成膜质量 , 从而降低脱模剂 的隔离效果。 2 桩 身麻面 的原 因 2 1 管桩钢模内壁不平 、 不光洁 管桩钢模出厂时 , 钢模 内
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