混凝土表面产生气泡的原因及预防措施
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原标题： 混凝土表面产生气泡的原因及预防措施
作 者： 混凝土机械网
商品混凝土表面产生气泡的原因及预防措施 一、商品混凝土中的气泡类型及其对结构的危害 商品混凝土中的气泡，直径100nm以上的称为大害泡，100～50nm的叫中害泡，50～20nm的叫低害泡或无害泡，20nm以下的称为有益气泡。当商品混凝土含气量适当，微小气泡在分布均匀且密闭状态下，对保持商品混凝土的工作性能有很好的帮助。理论上，50nm以下的小气泡属于毛细孔范围，它不但不影响商品混凝土的强度，反而提高了商品混凝土的耐久性。当商品混凝土含气量超过4%且出现大量的大气泡时，则会对商品混凝土结构产生一定的危害：（1）降低商品混凝土结构的强度。气泡的存在会降低商品混凝土的密实程度，气泡较大会减小商品混凝土的有效断面尺寸，会大大降低商品混凝土的抗压、抗折和抗剪强度。（2）降低了商品混凝土的耐腐蚀性能。大量气泡的存在，加快了商品混凝土表面的碳化速度，减小了钢筋商品混凝土的有效保护层厚度，从而降低了商品混凝土的耐腐蚀性能。（3）影响商品混凝土结构物的外观。 二、产生原因 2.1原材料方面 （1）气泡与水泥品种有非常密切的关 在水泥生产过程中使用助磨剂（外掺专用助磨剂，厂家非常多，质量差异非常大，通常含有较多表面活性剂）的作用下，通常会产生气泡过多的情况，且水泥中碱含量过高，水泥细度太细，含气量也会增加。 （2）外加剂类型和掺量对气泡的产生有很大影响 市场上常见的减水剂都具有一定的引气效果，不同的类型和掺量都会影响气泡的数量和大小，而且减水剂掺量越大影响越明显。例如聚羧酸减水剂，聚羧酸系减水剂在生产过程中往往会保留一些降低表面张力的表面活性成分，因此它具有一定的引气性，所以聚羧酸减水剂大多为引气型减水剂，在拌制商品混凝土时会引入大量的微小气泡。这些气泡的引入对增大商品混凝土的流动性，增强商品混凝土的粘聚性和提高商品混凝土的保坍能力有非常重要的作用，对提高商品混凝土的耐久性、抗冻性和抗渗性也有极大的好处。当商品混凝土入模后，这些小气泡部分自动消灭，部分经振捣作用聚集成大气泡。在商品混凝土中引入的气泡含量和质量是不稳定的，主要是一些大的有害的气泡会影响商品混凝土性能。只进行商品混凝土含气量测试不能对引入的气泡的数量和大小进行表证。当含气量满足要求时，引入的也可能是有害气泡，这对商品混凝土强度及耐久性反而不利。 聚羧酸减水剂引入的气泡在商品混凝土出机时非常明显，往往会伴随着“啪啪”的消泡声，这种情况在高掺量或商品混凝土坍落度过大时尤为明显。当生产聚羧酸减水剂的化工原料质量较差时，生产的聚羧酸减水剂拌制的商品混凝土中的气泡也越多。 （3）掺合料也会直接影响气泡的数量 当商品混凝土中水泥的含量可以保证商品混凝土的强度时，用掺合料代替部分水泥，可以改善商品混凝土的和易性，活性料还对强度有一些提高，适量的掺合料能改善商品混凝土的和易性，形成的胶合料能填塞骨料间的空隙，减少气泡的产生。但掺加过量的掺合料会导致商品混凝土的粘度增加，影响气泡的排出，故商品混凝土中掺合料较多是导致气泡产生的原因。 （4）商品混凝土的骨料级配不合理 集料间的堆积间隙形成的气泡。根据粒料级配密实原理，在施工过程中．材料级配不合理，粗骨料偏多、大小不当，碎石中针片状颗粒含量过多，以及生产过程中实际使用砂率比试验室提供的砂率偏小，这样细粒料不足以填充粗粒料空隙，导致粒料不密实，形成自由空隙，为气泡的产生提供了条件。这些气泡大多为大气泡，直径2～20mm。 （5）水灰比不合理 在商品混凝土中，未参与水化的自由水往往较多，这些自由水经聚集形成了水泡，其中的水分经蒸发后形成了气泡。这种气泡的产生与商品混凝土配合比中的水灰比和用水量有很大的关系，水灰比越大，用水量越多，所产生的气泡就越多。水灰比偏大时，会导致水泥浆浆体无法充分填充骨料件的空隙，在水泥用量太少的商品混凝土拌合物中，由于水化反应耗费用水较少，还会使得薄膜结合水、自由水相对较多，从而让气泡形成的几率增大，这就是用水量较大、水灰比较高的商品混凝土易产生气泡的原因所在。 （6）商品混凝土中砂所占比例不理想 商品混凝土中细砂的比例在35%～60%范围时,细砂含量越大,商品混凝土拌合物的抗分离性越差,振捣过程越易分层造成上部气泡集中。 （7）坍落度过小或过大 应采用尽可能低的坍落度,坍落度一般为120～180mm,商品混凝土拌合物坍落度小于12cm时,易形成粗骨料离析,同时不易振捣密实;坍落度大于22cm时,不易排气,同时在振捣过程易分层。 （8）搅拌商品混凝土过程中带入的气泡。 搅拌商品混凝土时随着搅拌叶的翻动，会不断从空气中带入大量的气体进入商品混凝土中形成气泡，这些气泡以大气泡为主。这些气泡在搅拌过程中不断被减小或消灭，但又有新的气泡随着搅拌的过程不断从空气中被带入，此消彼长。随着搅拌时间的持续，商品混凝土会达到一种趋于稳定的状态。在这里我们值得注意的地方是， 商品混凝土的搅拌时间（从加水开始到搅拌出机）不能过短或过长，特别对于掺入引气型聚羧酸减水剂的商品混凝土，搅拌时间不宜大于5min和小于3min。过短时商品混凝土搅拌不均匀，过长时商品混凝土中引入的气泡将会较大。 2.2施工工艺方面 （1）与商品混凝土生产搅拌及运输的设备形式和时间有关 搅拌时间不合理，搅拌时间短会导致搅拌不均匀，使气泡产生的密集程度不同。但搅拌时间过长又会使商品混凝土中引入更多的气泡。由于运距过长，商品混凝土运输车对商品混凝土的搅拌过程中也会引入过多的气泡。 （2）施工人员擅自往商品混凝土里加水 商品混凝土到现场后有时坍落度损失较大，现场工人一般都会加水来增加商品混凝土工作性，但这样会使商品混凝土水灰比增大，进而影响商品混凝土强度和耐久性，使商品混凝土孔隙率增大。 （3）模板表面光滑程度不好 经实践证明,当采用表面光滑的模板时产生的气泡少,当采用表面粗糙的模板时产生的气泡就会多一些。而现场模板在长时间使用的过程中不注意保护，致使表面光滑程度大大降低，气泡吸附在模板上难以排出。 （4）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，商品混凝土内存在气泡一经与之接触，便会吸附在模板上而成型于商品混凝土结构的表面，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，但对商品混凝土产生的气泡仍然有吸附的作用，使商品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，从而无法排出商品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。 （5）商品混凝土振捣不到位 但振捣的时间越长（超振）或越短（欠振）以及未振捣到的地方（漏振）对商品混凝土的表面都会出现气泡缺陷。超振会使商品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。欠振和漏振都会使商品混凝土出现不密实而导致的商品混凝土自然空洞或空气型的不规则大气泡。 （6）商品混凝土浇筑分层高度不合理 采用插入式振捣器时，商品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，商品混凝土内部的气泡越不容易往上排出。 （7）商品混凝土振捣时振捣器的插入间距偏大 振捣器振捣的有效范围一般取决于振捣器的功率和直径，现场也要根据商品混凝土的流动性决定，插入间距过密形同过振，插入间距过大等同于漏振。 （8）钢制模板封闭太严。 钢制模板封闭太严，未设置排气孔，商品混凝土下料时产生气囊，后形成气泡。现在大型工程中施工使用的大多为无缝钢模，这种钢模对气体和周边自由水的排出相对比较困难，因此使用无缝钢模的商品混凝土结构物的气泡也会较多。这种情况在倾斜重力式挡土墙的施工中相当普遍，由于没有排气孔，仰斜面的商品混凝土表面往往会聚集大量的气泡，这些气泡有时靠过量的振捣也无法排出。 三、相对应的预防措施 减少商品混凝土表面的气泡是一项综合的工作，并不能靠某一两种方法就能做得到，以下便是实际施工中常用到的一些方法和注意的一些事项： 3.1原材料方面 （1）优先选择低碱、不掺助磨剂、适应性强、有一定品牌、规模较大、质量稳定且试配中气泡较少的水泥品种。 （2）对高标号、高性能商品混凝土我们一定要选用引气气泡小、分布均匀稳定的外加剂，而且要做到定厂商、定品牌、定掺量。 （3）要保证掺合料不过量，不能盲目追求商品混凝土的和易性。 （4）骨料选用时，要严格把关，控制好骨料粒径和针片状颗粒含量，备料时要认真筛选，剔除不合格材料。选择合理级配，使粗骨料和细骨料比率适中。 （5）商砼站多做几组实验，在不极大削减商品混凝土和易性的情况下，争取使用水量减到最少，并控制好外加剂和掺合料的含量。 （6）尽量使商品混凝土中中砂的比例。 （7）现场严格控制商品混凝土的坍落度，对坍落度不符合要求的，坚决予以退场处理。 3.2施工工艺方面 （1）严格控制商品混凝土的搅拌时间，尽量避免在交通拥堵时期浇筑商品混凝土。 （2）严格管理施工人员，对于加水现象，一经发现，立即严肃处理。 （3）模板要保持光洁平整，对于钢模，尽量不使用变形较大的钢模；对于木模，关键部位避免使用旧模板。 （4）要谨慎选择脱模剂，根据文明施工要求，禁止使用油性脱模剂，最好使用消泡型的脱模剂。施工时脱模剂要涂抹均匀但不宜涂的太多太厚。 （5）要选择适宜的振捣设备，最佳的振捣时间，振捣过程中要按照“快插慢抽、上下抽拔”的方法，操作振动棒要直上直下，快插慢拔，不得漏振，振动时要上 下抽动，每一振点的延续时间以表面呈现浮浆为度，以便将气泡排出。振捣棒插到上一层的浇筑面下100mm为宜，使上下层商品混凝土结合成整体。严防出现商品混凝土的欠振、漏振和超振现象。 （6）商品混凝土的铺摊厚度应根据商品混凝土的和易性及所用振捣器的作用深度确定，泵送商品混凝土的铺摊厚度不大于500mm，非泵送商品混凝土的铺摊厚度不大于400mm。采用插入式振捣器时，原则上分层厚度不应大于振捣棒长度的0.8倍。 （7）在通常情况下，插入式振捣器的振捣半径是45～75cm，插入间距应限制在60cm以下，插点要均匀排列。当墙体厚度大于250mm时，振动棒插点排成梅花式；墙体厚度小于等于250mm时，振动棒插点排成一字形，从而避免墙体商品混凝土因漏振或欠振，导致产生的气泡驻留在商品混凝土表面。
