2010年在宁波穿山至好思房公路工程桥梁墩身混凝土施工中, 采用了一种新型建筑材料 (布耐特透水模板布) , 这种新型材料的使用不仅能消除混凝土表面的气泡、砂线、砂斑等混凝土质量通病, 从而使混凝土形成致密表面, 提高混凝土表观质量;而且能进一步提高混凝土性能, 改善混凝土耐久性, 提高混凝土耐磨性、抗冻性和抗裂强度。
1 工程概况及特点
1.1 工程概况
宁波穿山至好思房公路工程项目位于浙江省宁波市北仑区, 由宁绍平原延伸部分和穿山半岛组成, 丘陵与平原间隔。根据地貌形态、成因特征, 穿好第6合同段位于湖沼积滨海平原地貌区。起讫里程K 2 5+2 1 9～K29+100, 全长3.881km, 合同段内共有桥梁10座, 其中特大桥3座, 最长1510m, 大桥5座, 最长310m, 小桥2座。墩身根据桥型及荷载的不同分为柱式墩和薄壁墩, 墩身形状有哑铃形、花瓶形及矩形 (墩身结构如图4) , 合同段内共有墩身333个。
1.2 工程特点
本项目地处滨海环境地区, 结构所处环境类别按II类考虑, 环境作用对混凝土结构侵蚀的严重程度为V级, 即中度作用影响, 这样环境作用等级为II-C级。
桥梁墩身结构具有很高的质量要求如下。
(1) 使用寿命:本项目桥梁结构工程设计基准期为100年, 这对桥梁结构耐久性提出了很高的要求。
(2) 抗渗性能:宁波市北仑区属东部沿海城市, 地处温带, 属亚热带季风性气候, 全年温湿多雨, 平均相对湿度80%左右, 四季分明, 年平均降雨量1400mm, 最大降雨2201.4mm (1994年) 。墩身混凝土抗渗等级≥W8, 同时要严格控制混凝土中钢筋保护层厚度, 防止氯盐渗入腐蚀钢筋, 破坏墩身质量。
(3) 外观要求:桥梁墩身混凝土外观质量要求非常严格, 要求混凝土表面密实且色质均匀, 同时不得出现气泡、砂线和裂缝等质量问题。
2 布耐特 (bunett) 透水模板布工作原理及特点
2.1 产品简介
布耐特 (bunett) 透水性模板布是南京赛瑞建材有限公司最新开发的混凝土构件制造类新产品, 是以改性高分子聚丙烯纤维为主要原料, 经过特殊工艺加工而成;是亲水基的纤维组织, 其结构分为表面层 (过滤层) 和内层 (透水层) 两个基本组织部分。
布耐特 (bunett) 透水性模板布性能指标:平均孔径<40μm;单位面积质量:380±20g/m2;厚度>0.6mm;透气性>60L/m2·s;排水能力≥0.4L/m2;保水能力≥0.25L/m2;断裂强度4.2kN/m。
布耐特 (bunett) 透水性模板布施工简单方便, 无论铁质模板、木质模板都可以使用, 粘贴一次可多次重复。
2.2 工作原理及特点
用胶水将布耐特 (bunett) 透水性模板布粘贴在模板上, 浇注混凝土后, 在混凝土内部压力、透水模板布的毛细作用及振捣棒等共同作用下, 混凝土中的气泡以及部分游离的水分由混凝土内部向表面迁移, 并可通过透水模板布内层排出。
根据透水性模板布说明书, 使用布耐特 (bunett) 透水性模板布施工的混凝土具有以下特点。
(1) 可以有效减少构件表面混凝土的气泡, 使混凝土更加致密。 (2) 可以使混凝土中的部分水分排出而水泥颗粒留在混凝土表面, 导致数毫米深的混凝土表面水胶比显著降低, 提高了混凝土的强度和耐磨力。 (3) 使构件表面形成一层富含水化硅酸钙的致密硬化层。大大提高混凝土表面硬度, 提高混凝土的耐磨性、抗裂强度、抗冻性, 使混凝土的渗透性、碳化深度和氯化物扩散系数也显著降低。 (4) 减少了混凝土内部与外界物资交换的可能, 从而提高了构件的耐久性。 (5) 混凝土透水模板布具有均匀分布的孔隙, 水能通过渗透和毛细作用经透水模板布均匀排出, 不形成聚集, 这样有效减少砂斑、砂线等混凝土表面缺陷的产生。 (6) 混凝土透水模板布的保水作用, 为混凝土养护提供了一个良好的条件, 减少细微裂缝的产生。
3 布耐特 (bunett) 透水模板布施工
3.1 施工工艺流程
布耐特 (bunett) 透水性模板布施工工艺流程图2。
3.2 施工步骤
布耐特 (bunett) 透水性模板布按照如下步骤进行施工。
(1) 施工之前, 先清洁干净模板, 确保模板表面平整, 没有脱模剂及其他杂物。 (2) 均匀地将胶水薄薄地喷涂在模板表面及四周, 胶水喷涂要均匀, 不宜太厚。 (3) 待几分钟胶水颜色变透明后, 才可粘贴模板布, 同时也可以按照模板的尺寸, 裁剪好模板布, 每边预留约5cm, 作排水用途。 (4) 拉紧模板布, 羊毛状的一边粘贴模板, 固定位置后, 用手由中心推向两边, 确保牢牢粘贴在模板表面及四周, 如有皱褶可即时揭起再铺, 短时间内揭起再铺不会影响胶水的粘力。 (5) 如用木质模板, 可用钉子在四边加固。 (6) 拼接位置先将两张模板布重叠5cm, 在重叠中间处切断, 把切下来的多余两片拿走, 千万不能用力拉扯模板布, 避免模板布变形, 小心地沿接缝处往下压, 多涂一点胶水, 确保两边平整相接, 避免浇注时混凝土渗入中间, 降低模板布使用次数。 (7) 在需要开孔的地方, 在孔的四周多涂一点胶水, 避免浇注时混凝土渗入模板布和模板之间。 (8) 模板布张贴完毕后, 仔细检查模板布和模板是否紧密连成一体, 确保模板布表面没有皱褶或气泡。 (9) 因布耐特 (bunett) 透水性模板布需要重复施工 (一般情况下可以重复使用3～4次) , 在每次混凝土浇筑完毕拆除模板后, 要及时清洗模板布。
3.3 施工注意事项
在施工中, 需注意如下事项。
(1) 粘贴速度:透水性模板布粘贴速度要快, 必须保证粘贴速度在5min/m2以上, 张贴模板布前需要做好相应准备工作。 (2) 张贴环境:粘贴模板布时天气要干燥, 气温在10℃～40℃之间, 避免高温时段或在烈日下粘贴模板布, 因为气温过高容易造成胶水老化失去粘性。 (3) 重复使用:每次混凝土浇筑完拆除模板后, 都要仔细检查模板布的颜色, 如果模板布颜色发黑, 说明水泥浆已经堵塞了透水层, 则需要对模板布及时进行清洗或更换。 (4) 模板安装:模板拼装时, 要安排施工人员稳住模板, 注意不要让模板碰撞墩身钢筋, 以免造成模板布破损。 (5) 墩身钢筋的加工、绑扎必须严格按图施工, 在立模板前需检查钢筋保护层厚度, 满足设计要求方可进行模板安装, 避免立模后发现墩身保护层厚度不够, 用铁棍硬撬模板强垫保护层垫块, 造成模板布破损。 (6) 混凝土振捣:在混凝土振捣过程中, 注意振捣棒不能接触到模板布, 尽量让振捣棒与模板布保持一定距离, 以免振捣棒破坏模板布。 (7) 模板布一旦出现破损现象, 要及时将破损部分用刀割除, 并将此处模板清除干净, 重新喷涂胶水, 然后用拼接方法粘贴新的模板布。如果不将破损处的模板布割除, 重新粘贴模板布, 将使混凝土渗入模板布与模板之间, 将影响混凝土表观质量, 同时造成模板布使用次数。
4 技术和经济效果
4.1 技术效果
(1) 可以使混凝土表面减少砂眼和裂纹。浇筑混凝土时多余的水分、气泡穿过透水性模板布的过滤层进入透水层, 气泡在透水层中逸出, 水分中的一部分涵养在透水层中, 其余的沿模板布外沿渗出。多余的水分排出后, 混凝土表层与水泥的比值W/C值就降低, 使得混凝土表层致密、坚实, 提高了混凝土的强度和耐磨力;另外还确保混凝土在养护期间保持高湿度, 将裂缝风险和微小裂缝减到最小;气泡逸出后出现砂眼的机会也明显减少。 (2) 提高了混凝土表层密度, 延长混凝土结构的使用寿命。 (3) 耐磨性能好, 可以抵抗外来的侵蚀, 防腐蚀性能提高。 (4) 由于没有了砂眼和裂缝, 使得混凝土表面相当致密。表面减少了油类等残余物, 就减少了微生物滋生的机会;从而减少细菌与藻类生长, 即减少了污染。 (5) 使用透水性模板布能增加表面张力, 确保表面涂料能黏附在混凝土表面。
4.2 经济效果
(1) 降低施工成本:不需要脱模剂, 方便脱模。施工快捷简单, 产品可重复使用, 可以节省成本。可以使用普通的廉价模板, 模板因不需直接接触混凝土, 所以周转的使用次数也会相对增加。节省修补砂眼和裂纹的费用。 (2) 延长混凝土构件使用寿命。
5 结论与建议
(1) 通过现场实际使用, 使用了布耐特 (bunett) 透水性模板布后, 墩身混凝土表面色泽更均匀, 表层更致密、坚实、无砂眼、砂斑、水线、气泡、花纹及漏浆现象。 (2) 布耐特 (bunett) 透水性模板布将混凝土表面多余的气泡和水从透水层排出, 降低墩身表层混凝土的水灰比, 在拆模前的养护期内能保持混凝土的湿度, 确保混凝土养生质量, 提高墩身表层混凝土的强度和密实度。 (3) 布耐特 (bunett) 透水性模板布适用于桥梁隧道工程、港口码头、污水处理设备和处理箱、水坝、闸门、船舶结构、城市高架桥、高速铁路等领域, 推广前景十分乐观。 (4) 建议在使用布耐特 (bunett) 透水性模板布时周转次数控制在3～4次为宜。 (5) 通过现场使用, 建议专家进一步提高透水性模板布坚韧性和胶水的黏附性, 增加模板布使用周转次数, 降低工程成本。
使用布耐特 (bunett) 透水性模板布所浇筑的墩身混凝土外观效果图如图3。
摘要：本文结合宁波穿山至好思房公路工程第6合同段桥梁墩身混凝土施工的实际, 详细阐述了使用布耐特透水模板布这一新材料后, 不仅改善了墩身混凝土的外观质量, 而且提高了养生质量, 提高了混凝土的耐磨性、抗裂强度、抗冻性, 增强了墩身混凝土的抗侵蚀能力。布耐特透水模板布具有很好的应用前景, 可以广泛应用于各种混凝土工程中。
关键词：透水模板布,桥梁,墩身
参考文献
[1] 混凝土工程用透水性模板布J T/T736-200.