淺談混凝土氣泡產(chǎn)生的原因及防治

繆建宏 邰小寧

摘 要：本文以某住宅小區(qū)工程質(zhì)量控制為切入點(diǎn)，分析了混凝土的表面氣泡產(chǎn)生的原因，從施工方法、材料選擇等方面提出幾點(diǎn)防治建議，對(duì)今后施工過程中類似問題的解決提供指導(dǎo)建議。

關(guān)鍵詞：混凝土；氣泡；振搗

1 引言

某住宅小區(qū)施工過程中發(fā)現(xiàn)采用鋁合金模板澆筑的混凝土表面有大量的氣泡存在，這不僅影響建筑物的美觀、降低混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性能等，更重要的是將影響工程的質(zhì)量。本文以該住宅小區(qū)的工程質(zhì)量控制為切入點(diǎn)，分析了混凝土的表面氣泡問題產(chǎn)生的原因，并對(duì)其防治提出幾點(diǎn)建議。

2 產(chǎn)生原因分析

引起混凝土結(jié)構(gòu)表面氣泡的原因多種多樣，在施工生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生氣泡原因主要有施工方法不當(dāng)、材料選擇不合理兩大方面。

2.1 施工方法的影響

（1）鋁合金模板的影響。鋁合金模板表面吸附的水分、氣泡是引起混凝土表面氣泡的主要原因。同時(shí)其透氣性差也直接影響到混凝土振搗時(shí)氣泡的排除難度，從而導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生氣泡。

（2）脫模劑的影響。在施工過程中，在鋁合金模板表面涂刷脫模劑，使得模板與混凝土之間產(chǎn)生一層具有一定粘滯力的薄膜而便于脫模。然而新拌混凝土表面的氣泡一旦接觸到這類粘稠的脫模劑，即使合理的振搗， 氣泡也很難沿模板上升排出，使得脫模后混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)氣泡的幾率大大增加。

（3）振搗的影響。由于本工程采用商品混凝土，在混凝土拌和、運(yùn)輸及澆筑過程中，必將混入空氣，這些氣泡既不會(huì)自行逸出，也不能靠自身重力作用排出，隨著振搗棒的震動(dòng)力氣泡隨著一部分水泥漿液上升到混凝土表面，如果振搗不充分，加之鋁合金模板表面透氣性差，未及時(shí)排除的氣泡將在混凝土與模板表面部分區(qū)域形成小空腔，待模板拆除后，將在混凝土表面形成氣泡。因此振搗能否密實(shí)、氣泡能否排出是關(guān)系到混凝土表面是否產(chǎn)生氣泡決定性因素。

研究發(fā)現(xiàn)，振搗時(shí)間的長短與氣泡的排除有直接的關(guān)系。一般來講，對(duì)于流動(dòng)性較大的混凝土，震動(dòng)力不能過大，時(shí)間不宜過長；對(duì)于干硬性混凝土，則必須強(qiáng)力振搗。這是因?yàn)榛炷亮鲃?dòng)性差，振搗時(shí)間過短，骨料顆粒間還沒有靠攏緊密，水和多余的空氣將不能及時(shí)排出，達(dá)不到密實(shí)的效果。若振搗時(shí)間過長，石子下沉、水泥漿上浮，發(fā)生分層、泌水、離析現(xiàn)象，有害氣體集中于上部，形成“松頂”現(xiàn)象。因此在施工過程中，振搗密實(shí)的標(biāo)志是：混凝土停止下沉，表面不再出現(xiàn)氣泡。

同時(shí)，振搗半徑的選擇也對(duì)氣泡的產(chǎn)生有很大影響。在一定條件下，延長振搗時(shí)間，可以提高振搗效果，但不能增加有效范圍，而只有在有效范圍之內(nèi)的氣泡才能在振搗過程中排出。振搗的有效范圍主要受以下因素影響：①提高振搗頻率能提高振搗有效范圍，但頻率亦不能過大，若頻率過大范圍反而會(huì)減小；②混凝土振搗，應(yīng)依據(jù)振搗棒的長度和振動(dòng)作用有效半徑，有次序地分層振搗，振搗棒移動(dòng)距離一般可在40cm左右（小截面結(jié)構(gòu)和鋼筋密集節(jié)點(diǎn)以振實(shí)為度）。插入式振搗器的移動(dòng)間距不宜大于振搗器作用半徑的1.4倍，插入下層已振混凝土深度應(yīng)不小于5cm，嚴(yán)格控制振搗時(shí)間，一般在20秒左右，嚴(yán)防漏振或過振。采用表面振搗器時(shí)，分層厚度不應(yīng)大于20cm，表面振搗器的移動(dòng)距離應(yīng)能覆蓋已振動(dòng)部分的邊緣。③振搗有效范圍還跟混凝土的塌落度有關(guān)。一般震動(dòng)波隨著四周距離的延伸而減弱，對(duì)于干硬性混凝土，和易性差，震動(dòng)能衰減大，有效作用距離也短；對(duì)于稀軟性混凝土則相反。

2.2 材料選擇的影響

（1）根據(jù)骨料級(jí)配密實(shí)原理，在施工過程中，材料級(jí)配不合理，粗骨料偏多、大小不當(dāng)，碎石中針片狀顆粒含量過多，以及生產(chǎn)過程中實(shí)際使用砂率比試驗(yàn)室提供的砂率偏小等，致使細(xì)粒料不足以填充粗粒料空隙，導(dǎo)致粒料不密實(shí)，形成自由空隙，從而為氣泡的產(chǎn)生提供條件。

（2）水泥和水用量的多少，也是氣泡產(chǎn)生的重要原因。在試配混凝土?xí)r，主要針對(duì)強(qiáng)度考慮水泥用量，如果在滿足混凝土強(qiáng)度的前提下，增加水泥用量，導(dǎo)致水灰比降低，氣泡大大減少（但這樣將增大工程成本），其原因是多余水泥漿可以填充因骨料級(jí)配不合理或者其它因素形成的空隙；而水的減少可以使自由水形成的氣泡（混凝土中水泡蒸發(fā)后成為氣泡）減少。由此可知，在水泥用量較少的低標(biāo)號(hào)混凝土拌和過程中，由于水化反應(yīng)消耗的水較少，因而產(chǎn)生的薄膜結(jié)合水、自由水相對(duì)較多，從而導(dǎo)致水泡形成的機(jī)率較大。

（3）選用的混凝土外加劑及水泥的化學(xué)成份，也能產(chǎn)生氣泡且產(chǎn)生氣泡的機(jī)理要比物理原因復(fù)雜，所以在選用外加劑前，應(yīng)做必要的配比試驗(yàn)。

（4）振搗棒距模板的距離。振搗作業(yè)時(shí)，振搗棒頭離模板的距離應(yīng)不小于振搗棒的有效半徑的1/2，過小也會(huì)產(chǎn)生氣孔。

3 防治措施

實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)混凝土中氣泡的粒徑大于0.5mm時(shí)，將會(huì)降低混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐腐蝕性能。這是因?yàn)榛炷帘砻娉霈F(xiàn)的大量氣泡，一方面減少了混凝土的斷面面積，致使混凝土內(nèi)部不密實(shí)；另一方面減少了鋼筋保護(hù)層的有效厚度，加速了混凝土表面的碳化進(jìn)程，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量。因此通過對(duì)氣泡產(chǎn)生原因的分析，采取一定的針對(duì)性措施，將混凝土表面的氣泡減少到合理范圍的。就目前的工程實(shí)踐情況看，要避免氣泡的大量產(chǎn)生，主要從以下幾個(gè)方面著手：（1）嚴(yán)把材料關(guān)，選擇合適級(jí)配的骨料及控制針片狀顆粒的含量。（2）從配合比上控制水灰比和外加劑中引氣劑的含量，在保證混凝土強(qiáng)度等級(jí)的情況下，降低水灰比，減少自由水的出現(xiàn)。高強(qiáng)度等級(jí)混凝土中盡量選用高標(biāo)號(hào)水泥，以減小水泥用量，降低粘度。（3）加強(qiáng)施工過程控制，隨時(shí)做好材料含水率檢測，根據(jù)現(xiàn)場條件及時(shí)調(diào)整配合比。（4）在降低成本、保證工程質(zhì)量的同時(shí)選用質(zhì)量優(yōu)良的水泥和外加劑。（5）選擇最佳的施工工藝，重視混凝土的振搗，必要時(shí)可采用輔助式二次振搗。（6）模板除銹，光潔度好，脫模劑涂抹要均勻，必要時(shí)選用水性脫模劑。

4 結(jié)語

氣泡產(chǎn)生的原因較多，危害也極大，同時(shí)改進(jìn)的措施也各不相同。要求我們做好施工過程質(zhì)量控制，提高質(zhì)量意識(shí)，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，降低氣泡對(duì)混凝土的影響，保證工程質(zhì)量。

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