[发明专利]一种超声模板设备和镜面混凝土的制备方法

说明书

本发明属于基础工程技术领域，尤其涉及一种超声模板设备和镜面混凝土的制备方法。本发明的超声模板设备由超声波发生器发出高频振荡信号，通过超声波换能器转换成高频机械振荡，并通过混凝土施工模板传递到混凝土中，超声波在混凝土的局部区域产生空化效应，使附近的气泡随着超声波振动、长大或突然破灭，在周围产生高压的冲击波使气泡从混凝土中逸出，同时也打散团聚的水泥颗粒和被水泥包裹的水分，使水泥水化更充分，从而使得制备的混凝土构件表面光滑平整，极富质感，能够用于制备镜面混凝土，解决了混凝土构件表面的蜂窝和孔洞问题。

技术领域

本发明涉及基础工程技术领域，尤其涉及一种超声模板设备和镜面混凝土的制备方法。

背景技术

传统施工技术制备的混凝土在拆模之后构件的表面常常会出现大量的气孔和蜂窝，这种情况出现的主要原因是：传统方法制备混凝土构件的过程中，浇筑速度快、面积大，而施工过程中的振捣棒无法实现充分振捣，常常存在少振、漏振和不振的情况，这些情况导致混凝土在模板内分布不均匀，从而使混凝土内部气泡难以排出，在混凝土表面形成大量孔洞和蜂窝。

分析混凝土结构表面出现蜂窝的原因：

内部原因：(1)水泥质量参差不齐；水泥在生产过程中常外掺专用助磨剂，但助磨剂的品牌繁多，质量差异非常大，而且助磨剂中往往含有较多表面活性剂，这会使水泥中产生较多气泡；此外，当水泥中含碱量过高且细度太细都会导致水泥中含气量的上升。(2)外加剂的类型和掺量不合理；建筑工程中常用的减水剂都具有一定的引气剂成分，减水剂的类型和掺量对混凝土中气泡的数量和大小有着密切关系，而且减水剂的掺量越大影响越明显；此外，混凝土含气量过大而市面上引气剂的质量参差不齐，导致混凝土在掺入这些外加剂之后所呈现出状态的差异也较大，有的外加剂会在混凝土中形成较大气泡，这些表面能低的气泡容易形成连通的大气泡，并且很难完全排出，最后在混凝土构件表面形成蜂窝。(3)混凝土配合比设计不合理；混凝土粘度太大，普通振捣难以将气泡完全排出。当混凝土的配合比设计的不合理时，例如胶凝材料偏多、掺合料掺量过大、水偏少含砂率偏大或外加剂中含有过量增稠组分时，新拌的混凝土都会出现粘度过大的现象，这使得混凝土在搅拌过程中裹入的气泡难以排出，最终导致混凝土在硬化之后表面出现大量蜂窝。(4)坍落度过大或过小；当混凝土拌合物坍落度小于12厘米时，容易形成粗骨料离析，同时不易振捣密实；坍落度大于22厘米时，气泡不易排出，同时在振捣过程中容易分层。

外部原因：(1)搅拌时间不合理；搅拌时间短会导致搅拌不均匀，使混凝土中气泡的密集程度不通过；但搅拌时间过长会使混凝土中裹入更多气泡。(2)模板表面粗糙；粗糙模板表面的凸起会直接在混凝土构件的表面形成凹印，使硬化混凝土表面出现空洞和蜂窝。此外，气泡容易吸附在粗糙模板的表面且难以排出，最终在混凝土构件表面形成蜂窝。(3)脱模剂选用不当；由于有些施工单位延用了老的脱模剂，常常使用的是机械厂回收下来的废机油，这种废机油对气泡具有极强的吸附性，混凝土内存在的气泡一经与之接触，便会吸附在模板上而成型于混凝土结构的表面，特别是气温低时使用这种脱模剂更不利于气泡排出。也有些脱模剂，即使是水性脱模剂，但对混凝土产生的气泡仍然有吸附的作用，使混凝土内的气泡无法随机械振捣而随着模板的接触面逐步上升，从而无法排出混凝土内部所产生出来的气泡。现场施工时模板脱模剂涂刷不均匀，也会造成气泡增多。(4)混凝土振动不到位；振捣的时间越长(超振)或越短(欠振)以及未振捣到的地方(漏振)混凝土的表面都会出现气泡缺陷。超振会使混凝土内部的微小气泡在机械作用下出现破灭重组，由小变大。欠振和漏振都会使混凝土出现不密实而导致的混凝土自然空洞或空气型的不规则大气泡。(5)混凝土浇筑分层高度不合理；采用插入式振捣器时，混凝土的分层厚度应取决于振捣器的长度，分层厚度过大会超出振捣器的有效振捣深度，使气泡无法排出。当分层厚度越大时，混凝土内部的气泡越不容易往上排出。

综上所述，即使将各方面因素的影响降低到最小，仍不能把混凝土中的气泡全部排出，最终混凝土硬化后表面都会出现蜂窝或气孔，这极大影响混凝土构件的表面观感。