梁体外观与混凝土性能的关系探究

梁体外观与混凝土性能的关系探究

李杨

中铁四局集团有限公司 安徽中铁工程材料科技有限公司

摘要：本文以混凝土工作性能为研究对象，探究其对梁体外观的影响。通过对不同混凝土配合比和材料性能的分析，结合实验测试和施工调整经验，浅析混凝土的流动性、坍落度、粘度等工作性能参数对梁体表面质量和外观的影响规律。通过收集大量数据和案例，得出结论并提出相关建议。

关键词：混凝土工作性能；梁体外观；流动性；坍落度；粘度；含气量；水纹；气泡。

1、引言：

随着我国经济建设的发展和西部大开发战略的实施，我国西部地区一大批基础设施建设正在迅速进行，混凝土在基础建设领域中具有广泛应用，其工作性能直接影响到结构件的质量和外观。在梁体构造中，混凝土的质量和外观对结构整体的美观性和耐久性至关重要。因此，研究混凝土工作性能对梁体外观的影响具有重要意义。

2、试验配合比

3、梁体外观跟混凝土性能的关系

3.1 混凝土坍落度对梁体外观的影响

混凝土的坍落度是混凝土的流动性指标之一，它反映了混凝土的可塑性和易性。坍落度过高反映出混凝土流动性过强，在梁体浇筑过程中易产生裂缝和表面泌浆泌水严重的现象；混凝土坍落度应控制在合理范围，对于无泵送需求的预制梁（箱梁、T梁等）而言，混凝土坍落度应尽量控制在195±5（图1-2），笔者在试验中发现，同配合比（通过提高减水剂掺量的方式调整）不同坍落度的混凝土，成型拆模后其外观有一定差异，通过对比，坍落度较小的混凝土（170±10，图3-4）拆模后往往更容易出现气泡、孔洞等；而坍落度在240±10（图5-6）的混凝土对照组在成型拆模后，表面气泡相对较少，但是会部分出现水纹、色差。

               图1图2

图3图4

图5图6

3.2 混凝土粘度对梁体外观的影响

混凝土的粘度是指混凝土在流动过程中所表现出的阻力和黏性。一般来说，混凝土的粘度取决于水泥浆体的黏性以及其中的砂、骨料等颗粒的粒径大小和形状。较高的水胶比和较低的水泥用量会导致混凝土的粘度较低，而较低的水灰比和较高的水泥用量则会增加混凝土的粘度。混凝土的粘度对其浇筑性能和成型性能有重要影响。C50 混凝土的黏稠度往往较高，振捣填充性差，施工时未填充密实的部位即容易出现宏观缺陷（图3-4）。

另外，当混凝土的黏度偏大，小气泡在上溢的过程中会不断聚合形成大气泡，而大气泡在混凝土黏度偏高及振捣不足的情况下即黏附在模板表面，形成大气泡[1]。如果混凝土的粘度太低，可能会导致坍落度过高，流动性差，难以成型和振实；在宜宾某高速施工过程中，笔者发现部分标段选用的胶凝材料需水量较大，水胶比相对较低，配置出的C50混凝土粘度过高（图7），浆体中的气泡很难通过正常振捣排出，梁体表面存在较多孔洞和气泡（图8），通过调整减水剂配方，适量加入降粘剂、分散剂对混凝土进行降粘处理，改善浆体粘度，增强外观质量有了很大改善（图9、10）。

图7图8

 图9（降粘处理后的混凝土）图10

3.3 混凝土含气量对梁体外观的影响

含气量是指混凝土中的气孔或气泡占混凝土体积的比例，通常通过气孔率来表示。研究表明，新拌混凝土的含气量与硬化混凝土的气泡具有相关性，虽然施工中的高频振捣会造成混凝土含气量的大幅度降低，但是硬化混凝土中仍然会保

留大量孔径细小的气泡[2]，混凝土浇筑时的自身含气量与气泡结构在很大程度上决定了与拆模后的外观气泡。合理控制混凝土的含气量可以有效地改善梁体的外观质量、提高混凝土的工作性能，减少裂缝和表面粗糙度，同时也可以改善混凝土的抗碱骨料反应和耐久性能；试验表明，混凝土含气量应在满足设计条件的情况下控制到最小，一般公路项目应控制在2.0-2.4为宜，过高的含气量会导致混凝土表面产生大量气泡而影响表面平整度，使得梁体外观不美观。且高含气量还会导致混凝土坍损过快，在浇筑入模后混凝土容易出现冷缝分层表面粘模等现象，造成梁体表面色差。

3.4 混凝土配合比集料级配对梁体外观的影响

级配的好坏直接关系到混凝土的工作性能、外观质量和耐久性。合理的级配可以提高混凝土的流动性和充实度，使混凝土更易于浇筑和压实，有利于减少气孔和裂缝的生成。过低的砂率会导致混凝土包裹性、保水性差，容易泌水从而形成泌水纹（泌水的原因众多，主要与混凝土的配合比、砂石级配，针片状含量、水泥水化速率及缓凝剂的用量等相关[3-4]）；水纹是出现频率高，解决难度大，视觉冲击强且不易修补。笔者分别对相同材料不同级配的配合比进行试配，集料在筛分曲线内混凝土和易性较好（5-10mm:10-20mm=3:7，图11），而对级配进行微调后，混凝土整体性能也变差（5-10mm:10-20mm=2:8，图12），成型后前者的外观质量相较后者而言也更加美观，值得注意的是，通过高胶材低砂率的方式调整配合比，对梁体表面的气泡孔洞能有所改善，但也更易出现“钢筋显影”“砂石显影”等现象。

图11图12

4、结束语：

混凝土的工作性能对梁体的外观质量有着直接影响，合理控制混凝土的工作性能是保证梁体施工质量的关键。在实际施工中，应根据具体工程要求和原材料情况，合理设计混凝土配合比，科学调整混凝土的配制工艺，确保混凝土具备合适的工作性能，从而达到优化梁体外观的目的，在施工过程中，还需把关好原材料的质量验收，对原材料出现波动的，及时调整施工配合比，加强混凝土施工质量的监督和管理，提高施工人员的技术水平和操作规范，也是提高梁体外观质量的重要措施。

参考文献：

[1]赵少鹏，陆加越，刘 红，李 炜，王方刚.高速公路预制箱梁外观问题分析及解决方案. 混凝土2022（11）：143-146

[2]杨钱荣，朱蓓荣，等.高频振捣对引气混凝土气泡特征参数的影

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[3] 陈国新，杜志芹，等.掺聚羧酸系减水剂混凝土泌水影响因素研

究[J].新型建筑材料，2020（9）：63-66.

[4] 刘彦生.混凝土拌合物泌水原因分析及控制措施[J].山西建筑，

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