淺析混凝土枕表面色差原因及預(yù)防措施

摘要：混凝土枕是鐵路的重要組成部分，如何美化混凝土產(chǎn)品外觀質(zhì)量，防止軌枕外觀出現(xiàn)質(zhì)量通病，是混凝土行業(yè)里永恒的技術(shù)課題。文章闡述了軌枕表面色差的類型及特征，對(duì)各類色差形成原因進(jìn)行了分析，有針對(duì)性地提出了預(yù)防色差的措施，有效地防止了出現(xiàn)軌枕表面色差質(zhì)量通病。

關(guān)鍵詞：混凝土枕；表面色差；預(yù)防措施；質(zhì)量通??；鐵路建設(shè) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：U445 文章編號(hào)：1009-2374（2016）09-0114-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.09.055

1 概述

隨著“中國高鐵”走出去，混凝土枕作為鐵路的一個(gè)重要組織部分，如何美化混凝土產(chǎn)品外觀質(zhì)量，防止軌枕外觀出現(xiàn)質(zhì)量通病，也是混凝土行業(yè)里永恒的技術(shù)課題。德雷達(dá)瓦梁枕廠作為新建埃塞俄比亞鐵路項(xiàng)目的混凝土枕預(yù)制基地，軌枕的外觀質(zhì)量受到了業(yè)主、監(jiān)理及社會(huì)各界的高度關(guān)注。對(duì)于出現(xiàn)影響軌枕美觀的表面色差也引起了我們的重視，根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，組織技術(shù)人員對(duì)原材料及施工工藝進(jìn)行排查和分析，對(duì)軌枕表面色差的形成原因進(jìn)行了分析并提出了預(yù)防措施，防止出現(xiàn)軌枕表面色差質(zhì)量通病。

2 表面色差類型及描述

蒸汽養(yǎng)護(hù)的軌枕表面本色主要是灰白色。色差主要有以下類型：一是黑白分界，有明顯的色差分界線；二是整塊黑，表面有黑點(diǎn)或大小不一的整塊黑色；三是表面掉皮脫落，色差部位有細(xì)孔，粗糙。軌枕表面色差主要表現(xiàn)以下特征：表面灰黑色，無光澤，面積或大或小，形狀不規(guī)則，有一定的深度，這種表面色差靠打磨是處理不了的，見圖1軌枕表面黑白分明，色差部分整塊黑色，表皮脫落，有孔且粗糙無光澤，這些軌枕出現(xiàn)色差主要分布在養(yǎng)護(hù)池底部。

圖1

3 色差形成原因分析

軌枕表面出現(xiàn)色差原因主要在原材料及工藝過程控制等方面。

3.1 水泥質(zhì)量的變化

埃塞俄比亞的工業(yè)很落后，當(dāng)?shù)厮鄰S因工藝及技術(shù)等原因存在質(zhì)量不穩(wěn)定的現(xiàn)狀。水泥質(zhì)量不穩(wěn)定主要表現(xiàn)為：一是水泥細(xì)度變化大，水泥細(xì)度低造成水泥需水量變大，混凝土水灰比變化就增大，混凝土表面顏色也會(huì)變化；二是水泥成分變化，水泥中氧化鐵和氧化鎂的含量出現(xiàn)變化，混凝土水化反應(yīng)及水分蒸發(fā)后析出的Ca（HO）2等結(jié)晶不一樣多，水泥質(zhì)量變化會(huì)導(dǎo)致混凝土枕表面出現(xiàn)色差。

3.2 軌枕養(yǎng)護(hù)池積水

當(dāng)養(yǎng)護(hù)池積水過多，浸泡到鋼模及軌枕，蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)軌枕被水浸泡部分溫度相對(duì)降低，表面析出的

Ca（HO）2等結(jié)晶減少，脫模后軌枕表面會(huì)出現(xiàn)水印，即表面形成色差。養(yǎng)護(hù)池的積水來源主要是養(yǎng)護(hù)池蓄水槽漏水、養(yǎng)護(hù)蓋板變形有空隙而滲水、池內(nèi)的壓強(qiáng)大而把蓄水槽中水吸入池內(nèi)、養(yǎng)護(hù)程序降溫時(shí)噴水。養(yǎng)護(hù)池積水主要原因是排水不暢而積水過多，因排水不暢而使鋼模及軌枕被浸泡是造成表面出現(xiàn)黑白分界的主要原因。

3.3 鋼模內(nèi)膽有銹蝕

鋼模內(nèi)膽發(fā)生銹蝕，內(nèi)膽表面會(huì)出現(xiàn)粗糙，有銹斑，這些部位與混凝土黏合后不易清理，而且脫模劑也起不到好的效果，會(huì)導(dǎo)致軌枕表面出現(xiàn)色斑。鋼模生銹主要原因有：一是鋼模在海上運(yùn)輸要經(jīng)歷長(zhǎng)達(dá)一個(gè)半月時(shí)間，從出廠到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)間約需兩個(gè)半月，如果鋼模未做好防銹措施，這個(gè)期間鋼模很容易發(fā)生氧化而生銹；二是長(zhǎng)時(shí)間不生產(chǎn)，鋼模未做防銹處理；三是生產(chǎn)時(shí)使用了摻機(jī)油或柴機(jī)油的脫模劑；四是蒸汽養(yǎng)護(hù)過程中鋼模與水長(zhǎng)時(shí)間接觸或池內(nèi)被水浸泡。鋼模生銹是使軌枕表面出現(xiàn)整塊黑的主要原因。

3.4 混凝土黏稠大

制枕混凝土是干硬性膠凝材料，德雷達(dá)瓦制枕混凝土黏稠大主要表現(xiàn)為混凝土結(jié)團(tuán)而不散，很黏模，不易脫模，造成軌枕表現(xiàn)粗糙，不光澤而形成色斑。混凝土黏稠大的原因主要有：一是當(dāng)?shù)厮嗟某矶却?，需水量高；二是砂含泥量變化大，?dāng)?shù)夭唤?jīng)清洗的砂含泥量高達(dá)5%，經(jīng)過清洗后砂含泥量能達(dá)到使用要求，但含泥量變化很大，會(huì)造成水灰比隨之變化；三是碎石的粉塵大，空隙率大，碎石經(jīng)清洗后粉塵大大減少，但空隙率大需要適當(dāng)增加水泥及砂用量；四是減水劑與水泥的溶合穩(wěn)定性差，因水泥需水量大，軌枕又是C60混凝土，設(shè)計(jì)配合比每方混凝土水泥用量為483kg，減水劑摻量為1%，水膠比為0.29，砂率為34%，但制枕時(shí)實(shí)際拌合出的混凝土黏稠很大，混凝土易結(jié)成團(tuán)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)多次試驗(yàn)和配合比調(diào)整，分析出減水劑與水泥的相容性不穩(wěn)定且摻量高和砂石含泥量的變化等原因，導(dǎo)致混凝土黏稠增大?；炷琉こ泶笫钱a(chǎn)生軌枕表面掉皮脫落的主要

原因。

3.5 操作工人質(zhì)量意識(shí)談薄，施工過程監(jiān)控存在不到位

施工過程中，當(dāng)?shù)夭僮鞴と素?zé)任心不強(qiáng)，質(zhì)量意識(shí)不高，如果監(jiān)控不力，未按工藝規(guī)程操作，也會(huì)造成軌枕出現(xiàn)色差。因工藝操作不到位引起色差的原因主要有：一是模型清理不徹底，如果鋼模內(nèi)膽粘上混凝土不清理干凈，長(zhǎng)期不處理內(nèi)膽表面會(huì)粘積一層混凝土，這時(shí)打磨很難處理徹底，導(dǎo)致軌枕表面出現(xiàn)色差；二是脫模劑噴涂工序中存在漏噴或噴涂不均勻，不經(jīng)噴涂脫模劑的鋼模不易脫模，很容易粘上混凝土，造成清理困難，長(zhǎng)時(shí)間就會(huì)形成色差；三是施工過程使用了停放時(shí)間長(zhǎng)的混凝土，當(dāng)?shù)氐幕炷溜L(fēng)干非?？?，如果混凝土停放超過15分鐘，混凝土水分就風(fēng)干了，在混凝土振搗過程中摻入了這些停放時(shí)間長(zhǎng)的混凝土，軌枕表面也會(huì)出現(xiàn)色差；四是橡膠擋板未清理干凈，配件安裝時(shí)混凝土碴落入到鋼模內(nèi)。鋼模清理不干凈也是出現(xiàn)軌枕掉皮脫落的主要原因。

4 預(yù)防措施

針對(duì)各類色差原因，采取相應(yīng)的預(yù)防措施，綜合防治，控制色差的出現(xiàn)。

4.1 嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量

要求水泥廠加強(qiáng)監(jiān)控，提高水泥質(zhì)量穩(wěn)定性，實(shí)驗(yàn)室必須對(duì)每批進(jìn)廠水泥進(jìn)行檢驗(yàn)，并進(jìn)行減水劑適應(yīng)性檢驗(yàn)，要求調(diào)整減水劑母液各成分含量比例，提高與水泥的適應(yīng)性，降低混凝土黏稠。嚴(yán)格控制砂石料的含泥量，對(duì)清洗的砂石料增加含泥量及含水率的檢驗(yàn)批次，確保砂石料含泥量符合要求，穩(wěn)定混凝土水灰比，可有效控制色差的出現(xiàn)。

4.2 優(yōu)化施工配合比

根據(jù)當(dāng)?shù)鼗炷烈罪L(fēng)干的氣候條件，適當(dāng)調(diào)整施工配合比，降低減水劑摻量，增加用水量，提高砂率，但要保證混凝土坍落度JH值控制在220～240mm之間，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)多次試驗(yàn)，減水劑摻量降為0.7%，水灰比調(diào)整為0.3，砂率為35%，減少外加劑摻量可降低混凝土黏稠，適當(dāng)加大水灰比和砂率可提高混凝土的流動(dòng)性和防止混凝土風(fēng)干過快及充分填充碎石空隙，振搗成型后軌枕表面泛出更多的水泥漿，可提高軌枕表面光澤度，可防止表面掉皮脫落。

4.3 使用優(yōu)質(zhì)的脫模劑

長(zhǎng)期使用摻機(jī)油或柴機(jī)油的脫模劑，鋼模容易發(fā)生銹蝕，故禁止在脫模劑中摻機(jī)油或柴機(jī)油。采用有防腐、防銹功能的優(yōu)質(zhì)混凝土脫模劑，可以保護(hù)鋼模，使混凝土枕更容易脫離鋼模，有利于提高軌枕外觀質(zhì)量，有效防控表面整塊黑和掉皮脫落。

4.4 加強(qiáng)鋼模的防銹及清理

新出廠或長(zhǎng)期不使用的鋼模內(nèi)膽一定要做好防銹處理，采用涂抹有抗氧化、防銹功能的液壓油可以達(dá)到防銹效果，嚴(yán)禁撞、碰、砸傷鋼模內(nèi)膽，避免長(zhǎng)期露天存放。制定鋼模清理作業(yè)指導(dǎo)書，鋼模每節(jié)定人負(fù)責(zé)，對(duì)每套每節(jié)鋼模清理，采用砂紙或磨光機(jī)配上砂球?qū)︿撃?nèi)膽進(jìn)行打磨，把鋼模內(nèi)的水泥漿徹底清除，鋼模內(nèi)膽保持光滑，從而提高軌枕外觀質(zhì)量，對(duì)于長(zhǎng)期未清理干凈而粘有較厚水泥漿的鋼?？刹捎酶邏簢娚霸O(shè)備進(jìn)行沖模處理?？梢钥刂票砻嬲麎K黑的發(fā)生。

4.5 提高操作工人的質(zhì)量意識(shí)，加強(qiáng)工序過程監(jiān)控

定期對(duì)操作工人進(jìn)行工藝培訓(xùn)，提高全員的質(zhì)量意識(shí)，嚴(yán)格落實(shí)工序過程“三檢制”。為防止軌枕表面掉皮脫落的出現(xiàn)，還要加強(qiáng)以下工序的檢查控制：一是配件安裝前要把端板和橡膠檔板槽內(nèi)的混凝土清理干凈；二是嚴(yán)禁使用停放時(shí)間超過15分鐘的混凝土和極干、極稀、干灰、配合比明顯不符的混凝土；三是加強(qiáng)檢查養(yǎng)護(hù)設(shè)施，對(duì)漏汽、蓋板變形、水槽漏水要及時(shí)處理，定期清理池內(nèi)混凝土碴及雜物，防止養(yǎng)護(hù)池內(nèi)積水，每天檢查池內(nèi)是否有積水，對(duì)排水設(shè)施進(jìn)行清理，要保證池內(nèi)排水暢通，集水井有積水及時(shí)抽出，確保養(yǎng)護(hù)池內(nèi)無積水；四是檢查每套鋼模清理干凈，確保內(nèi)膽無污染后才能進(jìn)入下道工序，對(duì)于清理困難的鋼模要另行處理好才能投入使用；五是脫模劑噴涂要成霧狀，噴灑要均勻，嚴(yán)禁漏噴、噴成線狀和滴狀。通過這些措施可控制軌枕表面黑白分界、整塊黑等色差的出現(xiàn)。

5 結(jié)語

混凝土枕表面出現(xiàn)色差是難免的，針對(duì)各種類型色差的出現(xiàn)，在實(shí)際生產(chǎn)過程中采用以上綜合措施，軌枕表面色差得到了有效控制，取得了明顯效果，根據(jù)連續(xù)5個(gè)月的15萬根軌枕質(zhì)量統(tǒng)計(jì)，共出現(xiàn)有色差的枕30根，而未采取措施前統(tǒng)計(jì)每天會(huì)出現(xiàn)5～10根枕有色差。雖然軌枕表面色差得到了有效解決，但混凝土枕色差防治是一項(xiàng)長(zhǎng)抓不懈的工作，需要從材料、工序等各方面進(jìn)行控制，加強(qiáng)工藝過程管理，綜合地運(yùn)用各種預(yù)防措施，防止出現(xiàn)質(zhì)量通病，以確保軌枕外觀質(zhì)量的提高，美化混凝土產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫劍銳，吳立晴.淺析清水混凝土表面色差的成因與對(duì)策[J].工業(yè)建筑，2012，（S1）.

作者簡(jiǎn)介：周春平（1972-），男，江西宜春人，中鐵二十四局集團(tuán)貴溪橋梁廠有限公司工程師，研究方向：預(yù)應(yīng)力混凝土產(chǎn)品的制造工藝技術(shù)。

（責(zé)任編輯：小 燕）