论文部分内容阅读
【摘 要】 本文主要介绍了在桩基础施工过程中，采用旋挖机干成孔施工工艺，在浇筑混凝土过程中出现了浇筑混凝土后桩芯部位出现不同程度的冒泡现象，并将桩芯内部混凝土浆液带出，影响工程桩混凝土质量。通过现场实地调查，查阅相关资料，找出原因，解决了该问题，为以后同类工程提供参考和建议。
【关键词】 泥质板岩；干成孔；混凝土；外加剂；冒泡
一、工程事故发生概况
本工程采用旋挖机成孔，由于地下水位低，地层条件较好，主要为粉土及泥质板岩，采取了干成孔施工作业，并采用水下混凝土浇筑方法进行混凝土的浇筑，其混凝土浇筑面离地面1m作业，按正常浇筑完水下混凝土后一段时间可用肉眼看到沿桩芯部位出现不同程度的冒泡，且携带水泥浆液流出。
二、混凝土产出“冒泡”的现象原因分析
根据气泡发生部位笔者通过多方面进行分析，从原材料、施工工艺、地层成因等方面进行综合分析。
1、原材料，通过查阅混凝土配合比及商品混凝土拌合站实地考察，经发现其混凝土配合比如下：其水泥、砂、石均不是产生“冒泡”现象的因素。但混凝土中掺合的外加剂存在较大的疑问，根据以往施工经验及查阅相关资料，外加剂当中粉煤灰、减水剂、引气剂等均可导致产生气体，外加剂应重点检查成分及分析原因。
2、本工程施工工艺采用旋挖干成孔作业，该工艺成熟，且各工序过程中未有导致可发生“冒泡”现象因素。但干成孔作业浇筑混凝土与常规水下混凝土浇筑存在大体积混凝土散热、地层含水等因素，该两点因素均有可能导致“冒泡”现象的发生。
地层中主要为泥质板岩，据查阅相关资料，该地层与混凝土无不良化学反应，且根据调查，该地区并无其他气体，“冒泡”位置无色无味，且经过现场点火试探无其他现象，故判断地层中无不良气体。但该地层较吸水，可对混凝土中水分吸收，一定程度上会影响混凝土凝固反应。
根据以上原因调查分析，笔者认为对于“冒泡”现象的发生应锁定在混凝土原材料中外加剂的使用、干成孔作业大体积混凝土的浇筑、以及泥质板岩吸水的特性综合考虑“冒泡”现象发生的原因，根据气泡的来源可分析为：
1、砂、石级配过程中，空隙存在一些空气，且如果砂不干净（含泥），混凝土拌合过程中会存在一定空气、在水泥水化过程中会产生气泡被水泥浆膜层进行包裹。
2、外加剂中粉煤灰如采用劣质或里面含有过量Al离子，由于水泥水化过程中显示出碱性，故Al可与碱性液体发生化学反应，释放出氢气。同时大体积混凝土水化反应过程中释放出热量会加速催化该反应的发生。
3、水灰比过小或水泥用量过大，水泥与水接触会立即发生水化反应，放出大量水化热，而有少量分散在水中的水泥颗粒未参加水化反应，夹杂着空气依附在水泥未水化内核边缘，随后在水泥颗粒表面形成水化物膜层，水化热反应减慢，气泡在胶凝体膜层围绕水泥颗粒成长。在膜层长大并相互凝结过程中，大量气泡排出，水化放热增加，水化物进一步发展填充毛细孔，气泡被水泥浆膜层包裹着浮在表面。
4、减水剂的作用，现市场上使用的外加剂基本上都是引气型的减水泵送剂，这种减水剂加入后，在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分部、稳定而封闭的微小气泡，有了这些微小气泡，混凝土的保水性、和易性、可泵性等性能将会大大提高，同时对预拌混凝土的塌落度经时损失率将会大大降低，如果加入了过多减水剂，将会产生更多的气泡。
三、原因总结
通过试验检测发现，笔者将该“冒泡”现象综合原因总结为：混凝土配合比中粉煤灰偏多，外加剂减水剂偏多，而且砂石含泥量稍大是造成“冒泡”的主要原因，同时由于干成孔作业，混凝土水化反应产生的热量加速了气泡的产生，同时由于泥质板岩具有一定的吸水性，混凝土浇筑后水化过程中水丧失导致水灰比过小。这几个原因叠加促使了“冒泡”现象的产生。
四、问题的解决
找出“冒泡”现象发生的原因，改善了混凝土配合比，减少了粉煤灰、减水剂的使用，同时加强了外加剂的质量检测，确保粉煤灰的Al离子含量，调整后继续采取了干成孔混凝土浇筑，未出现冒泡现象，同时为了确保水灰比及大体积混凝土水化热的降温，采取了水下成孔及混凝土浇筑，确保了混凝土浇筑质量。调整后配合比如下图：
五、結语
在灌注桩的施工中，混凝土的浇筑极为重要，混凝土的质量控制直接影响了基桩的质量。在以往的施工过程中采取了水下混凝土浇筑，其“冒泡”的现象由于水的覆盖难以发现。同时桩基础混凝土的浇筑由于环境的原因对混凝土的配比要求更加严格。通过本工程“冒泡”事件的发生可得知，灌注桩混凝土的配合比因根据现场实际施工情况进行严格控制，同时严格把关各外加剂的质量及使用，控制由于外加剂中各化学物质发生反应而引起的各种问题，注重由于施工工艺及环境的变化对混凝土水化反应带来的对质量的影响，采取一定的施工措施，有效的控制混凝土质量。
参考文献：
[1]黄象杭，叶青.一起由粉煤灰引起的混凝土冒泡事故分析[J].浙江建筑，2007（10）
[2]郑耕心.掺聚羧酸系高效减水剂新拌耐久性混凝土中“冒泡”现象的分析[J].工程质量，2010（07）
【关键词】 泥质板岩；干成孔；混凝土；外加剂；冒泡
一、工程事故发生概况
本工程采用旋挖机成孔，由于地下水位低，地层条件较好，主要为粉土及泥质板岩，采取了干成孔施工作业，并采用水下混凝土浇筑方法进行混凝土的浇筑，其混凝土浇筑面离地面1m作业，按正常浇筑完水下混凝土后一段时间可用肉眼看到沿桩芯部位出现不同程度的冒泡，且携带水泥浆液流出。
二、混凝土产出“冒泡”的现象原因分析
根据气泡发生部位笔者通过多方面进行分析，从原材料、施工工艺、地层成因等方面进行综合分析。
1、原材料，通过查阅混凝土配合比及商品混凝土拌合站实地考察，经发现其混凝土配合比如下：其水泥、砂、石均不是产生“冒泡”现象的因素。但混凝土中掺合的外加剂存在较大的疑问，根据以往施工经验及查阅相关资料，外加剂当中粉煤灰、减水剂、引气剂等均可导致产生气体，外加剂应重点检查成分及分析原因。
2、本工程施工工艺采用旋挖干成孔作业，该工艺成熟，且各工序过程中未有导致可发生“冒泡”现象因素。但干成孔作业浇筑混凝土与常规水下混凝土浇筑存在大体积混凝土散热、地层含水等因素，该两点因素均有可能导致“冒泡”现象的发生。
地层中主要为泥质板岩，据查阅相关资料，该地层与混凝土无不良化学反应，且根据调查，该地区并无其他气体，“冒泡”位置无色无味，且经过现场点火试探无其他现象，故判断地层中无不良气体。但该地层较吸水，可对混凝土中水分吸收，一定程度上会影响混凝土凝固反应。
根据以上原因调查分析，笔者认为对于“冒泡”现象的发生应锁定在混凝土原材料中外加剂的使用、干成孔作业大体积混凝土的浇筑、以及泥质板岩吸水的特性综合考虑“冒泡”现象发生的原因，根据气泡的来源可分析为：
1、砂、石级配过程中，空隙存在一些空气，且如果砂不干净（含泥），混凝土拌合过程中会存在一定空气、在水泥水化过程中会产生气泡被水泥浆膜层进行包裹。
2、外加剂中粉煤灰如采用劣质或里面含有过量Al离子，由于水泥水化过程中显示出碱性，故Al可与碱性液体发生化学反应，释放出氢气。同时大体积混凝土水化反应过程中释放出热量会加速催化该反应的发生。
3、水灰比过小或水泥用量过大，水泥与水接触会立即发生水化反应，放出大量水化热，而有少量分散在水中的水泥颗粒未参加水化反应，夹杂着空气依附在水泥未水化内核边缘，随后在水泥颗粒表面形成水化物膜层，水化热反应减慢，气泡在胶凝体膜层围绕水泥颗粒成长。在膜层长大并相互凝结过程中，大量气泡排出，水化放热增加，水化物进一步发展填充毛细孔，气泡被水泥浆膜层包裹着浮在表面。
4、减水剂的作用，现市场上使用的外加剂基本上都是引气型的减水泵送剂，这种减水剂加入后，在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分部、稳定而封闭的微小气泡，有了这些微小气泡，混凝土的保水性、和易性、可泵性等性能将会大大提高，同时对预拌混凝土的塌落度经时损失率将会大大降低，如果加入了过多减水剂，将会产生更多的气泡。
三、原因总结
通过试验检测发现，笔者将该“冒泡”现象综合原因总结为：混凝土配合比中粉煤灰偏多，外加剂减水剂偏多，而且砂石含泥量稍大是造成“冒泡”的主要原因，同时由于干成孔作业，混凝土水化反应产生的热量加速了气泡的产生，同时由于泥质板岩具有一定的吸水性，混凝土浇筑后水化过程中水丧失导致水灰比过小。这几个原因叠加促使了“冒泡”现象的产生。
四、问题的解决
找出“冒泡”现象发生的原因，改善了混凝土配合比，减少了粉煤灰、减水剂的使用，同时加强了外加剂的质量检测，确保粉煤灰的Al离子含量，调整后继续采取了干成孔混凝土浇筑，未出现冒泡现象，同时为了确保水灰比及大体积混凝土水化热的降温，采取了水下成孔及混凝土浇筑，确保了混凝土浇筑质量。调整后配合比如下图：
五、結语
在灌注桩的施工中，混凝土的浇筑极为重要，混凝土的质量控制直接影响了基桩的质量。在以往的施工过程中采取了水下混凝土浇筑，其“冒泡”的现象由于水的覆盖难以发现。同时桩基础混凝土的浇筑由于环境的原因对混凝土的配比要求更加严格。通过本工程“冒泡”事件的发生可得知，灌注桩混凝土的配合比因根据现场实际施工情况进行严格控制，同时严格把关各外加剂的质量及使用，控制由于外加剂中各化学物质发生反应而引起的各种问题，注重由于施工工艺及环境的变化对混凝土水化反应带来的对质量的影响，采取一定的施工措施，有效的控制混凝土质量。
参考文献：
[1]黄象杭，叶青.一起由粉煤灰引起的混凝土冒泡事故分析[J].浙江建筑，2007（10）
[2]郑耕心.掺聚羧酸系高效减水剂新拌耐久性混凝土中“冒泡”现象的分析[J].工程质量，2010（07）