侯 剛 忠
(中鐵十四局集團房地產開發有限公司,山東 濟南 250000)
結合以往房屋建筑經驗來看,想要在混凝土施工過程中,完全避免混凝土墻體表面出現氣泡幾乎是不可能的,所以,為了最大限度的提高混凝土墻體結構的穩定性以及耐久度,要求相關施工企業要將氣泡控制在合理區間內[1]。基于此,將房間結構混凝土墻體表面氣泡病害的成因作為研究重點,具有十分重要的意義。只有真正了解影響氣泡形成的主要因素,才能根據氣泡成因提出有針對性的預防措施,這也是衡量建筑企業施工水準的重要標準之一。
龍沐灣國際旅游度假C區旅游綜合開發項目(C-2-5地塊、D-1-4地塊、D-1-2地塊),建設于海南省樂東尖峰鎮嶺頭村龍沐灣C區,整個項目用地約為80 835 m2,綠化面積為35 753.25 m2,擬建建筑面積為144 198 m2。其中,地上總面積為117 336 m2,地下總建筑面積為22 237 m2。本項目主要由六棟高層住宅、別墅以及配套商業組成,旨在滿足海南省經濟發展戰略以及尖峰鎮旅游需要。
在龍沐灣國際旅游度假C區旅游綜合開發項目,梁板混凝土等級設計為C30,C35,C40,墻柱混凝土等級則設計為C35,C40。雖然相關企業加強了施工項目管理,并就此采取了一系列措施,但是依然不可避免的出現混凝土墻體表面氣泡病害,對此,十分有必要研究其成因,進而采取積極有效的防治措施。
在拆除混凝土構件模具時,經常會發現構件的表面存在大量氣泡裂痕,使混凝土構件表面質量嚴重受損。事實上,在混凝土攪拌過程中,水泥加水制成的水泥漿被包裹在砂子和石子的表面,并填充于骨料空隙中[2]。在砂、石級配過程中,其空隙內勢必會存在一定量的空氣,這些空氣在水泥水化過程中會被水泥漿膜層包裹,進而產生氣泡,這也是混凝土墻體表面產生氣泡的主要原因。水泥的水化、凝結、硬化過程十分復雜,當水泥與水接觸后會產生水化反應,進而生成大量的熱,有少量分散在水中的水泥顆粒則未參加水化反應,夾雜著空氣依附在水泥為水化內核的邊緣。之后在水泥顆粒表面形成水化物膜,隨著氣化反應的減慢,氣泡在膠凝體膜層圍繞著水泥顆粒成長,在膜層長大并相互凝結過程中,排除大量氣泡附著在模板表面,被水泥漿膜層包裹,進而形成混凝土建筑墻體表面氣泡病害。
在房建混凝土施工中,影響混凝土墻體表面氣泡形成的因素有很多,歸納起來可分為以下幾點:
第一,從原材料的角度來看。在實際施工過程中,如果使用的材料本身級配不合理,粗骨料偏多且細骨料較少,在碎石材料中的針片狀顆料含量過多,此時就無法依靠細粒料填充粗集料之間存在的空隙,這就會使集料不密實,進而為氣泡形成提供相應的自由空隙。除此之外,水泥的用量以及水灰比例把握不當,也會在一定程度上形成氣泡。通常情況下,技術人員在實驗室進行試配混凝土時,需要重點考慮水泥的用量,如果在滿足混凝土強度的基礎上,盡可能的增加水泥量、減少用水量,則會使氣泡相對減少。但是如果在這一過程中不去減少用水量,氣泡的數量會不會減少還不確定,但是卻可以增加混凝土的黏度,這也就直接影響混凝土攪拌時氣泡的順利排出。相反,如果用水量較多,則會增加氣泡的形成幾率。另外,摻合料的使用不當也會增加氣泡數量。在拌制混凝土時,如果混凝土中的水泥含量已經可以達到混凝土強度時,就可以將部分水泥用摻合料替代,以改善混凝土的和易性,活性料的合理使用還能對混凝土強度起到增強作用,同時,摻合料的適量加入不僅可以改善混凝土和易性,其形成的膠合料還能對骨料間空隙進行填塞,以減少氣泡產生。但是在實際操作中,如果加入過量的摻合料,就可能增加混凝土黏度,進而影響到氣泡的順利排出[3]。
第二,從溫度的角度來看。在混凝土施工中,受到水泥水化熱作用、電氣焊接以及大氣溫度等因素的影響,出現冷熱變化,就會使混凝土本身發生收縮或者膨脹,進而在其表面形成氣泡。這種受溫度變化形成的氣泡常常在一些大體積混凝土表面或者溫差變化較大地區混凝土結構中出現,它與其他表面氣泡最大的區別就是可以隨著溫度變化合龍或者擴張。
第三,從攪拌時間的角度來看。結合以往經驗來看,如果混凝土攪拌不勻,在同樣水灰比的前提下,外加劑多的地方就會產生較多氣泡,而沒有拌到外加劑的地方則會出現坍落度不均、離析或者坍損大等問題。與之相反的是,過分攪拌混凝土也會使混凝土攪拌時夾帶越來越多的空氣氣泡,時間越長則氣泡越多,進而嚴重影響到混凝土強度[4]。
第四,從脫模劑選擇的角度來看。混凝土表面氣泡的形成與脫模劑有著千絲萬縷的關系,如果施工技術人員選用的脫模劑黏性較大,就會對氣泡具有很強的吸附性,進而讓氣泡吸附在模板上成型于混凝土結構表面,尤其是在溫度較低的環境下,使用這類脫模劑更加不利于氣泡排出。另外,如果在實際施工過程中,脫模劑的涂刷不均勻,也會使氣泡增多。
第一,在混凝土施工前,需要相關技術人員根據要求對選購水泥的標號、品種以及性能等進行檢驗。如果選擇預制混凝土,則要對各水泥供應商的資質、信譽等進行審核,優先選擇含堿量低、表面氣泡出現少的水泥,同時水泥的標號必須要與預制混凝土配合比的標號相適應。另外,為了嚴格將混凝土的含氣量降到最低(一般不超過4%),在外加劑的使用方面要更加慎重。當前市場上流通著多種外加劑,需要多選幾款進行試驗,優先選用含有優質化學成分的外加劑。
第二,企業可以在規范許可范圍內,使用大粒徑骨料配制混凝土。骨料粒徑越大則混凝土的用水量就會相應減少,進而使混凝土的泌水及收縮減少。但是骨料粒徑過大也可能會增加混凝土離析現象的發生幾率。對此,建議企業合理選擇骨料級配,確保粗、細骨料比例適中。石子規格要根據具體的施工條件來確定,在選擇時應該優先考慮那些級配好、粒徑較大的石料,這一方面可以有效減少水泥以及水的用量,減小混凝土的泌水性以及收縮性,另一方面還能在很大程度上減少水泥水化時產生的熱量[5]。
在混凝土攪拌過程中,不僅要控制好加水量,使其盡量滿足配合比要求,同時還需要對攪拌時間的嚴格把控。如果混凝土攪拌不均勻,就會使投入的外加劑無法均勻分布于混凝土中,進而難以發揮外加劑應有功效。值得注意的是,在使用商品混凝土時,也需要保證混凝土攪拌的均勻,但是在實際施工中,攪拌不均勻現象時有發生,對此,需要廠家加強攪拌力度,以確保混凝土的均勻。
為了盡可能少的使氣泡接觸到黏性較強的脫模劑,需要對脫模劑的粘稠度進行把控。同時,在具體涂抹脫模劑時,也需要均勻且薄厚適宜[6]。目前,市場上已有很多廠家在生產含有消泡化學成分的脫模劑,這也是近年來被廣泛應用于房屋建筑施工中一種重要的消除混凝土表面氣泡的方法。這種消泡脫模劑在使用后,其中的消泡劑在與混凝土氣泡相遇后,會立即破滅或者減小氣泡,使氣泡由大變小、由小變微,進而讓混凝土表面更加光滑平整。
在混凝土施工時,需要嚴格控制好振搗時間,保證混凝土振搗密實,做到不欠振、不漏振、不過振。值得注意的是,合理選擇振搗設備、確定振搗時間、設置合理的振搗半徑以及頻率,以及振搗時插入式振搗器要快插慢拔,這些都是需要重點關注的問題。
混凝土墻體表面氣泡是房屋建筑施工中較為常見的施工缺陷之一,它不僅會影響到混凝土結構的外觀,同時對于混凝土結構本身的強度以及耐久度也有著極大地負面影響。對此,相關施工企業需要總結以往施工經驗,從原材料、混凝土攪拌、脫模劑選擇以及振搗等方面入手,積極采取有針對性的措施進行預防,從而在保證工程施工質量的前提下,為企業創造更大價值。
[1] 馬小霞.房建墻體混凝土結構表面氣泡病害成因探討[J].工程技術(全文版),2016(12):8.
[2] 張勝虎.房建結構砼墻體表面氣泡病害成因分析[J].住宅與房地產,2017(6):33.
[3] 李 翔.房建結構砼墻體表面氣泡病害成因探討[J].城市建設理論研究(電子版),2012(5):77-78.
[4] 陸 俊.泵送混凝土表面氣泡的成因和防治[J].建筑建材裝飾,2015(2):69-70.
[5] 易 濤.淺析影響預制混凝土構件表面氣泡的因素及其預防[J].建材發展導向(上),2017,15(13):65.
[6] 魯偉良.淺談房屋建筑混凝土氣泡的形成與防治措施[J].建筑工程技術與設計,2015(13):67.