淺談混凝土表面氣泡的成因與防治措施

邢曉靜

【摘 要】我國是世界最大的水泥生產國，混凝土工程量也居世界之首，近年來對于混凝土技術研究雖然發展較快，但經調查，混凝土表面的氣泡消除卻存在較少研究。目前，混凝土表面出現的氣泡，引起了建設單位、監理單位、商品混凝土供應單位以及施工單位多方的扯皮糾紛時有發生，每年發生的頻率無法統計。現就建筑墻體表面氣泡的成因與防治問題進行分析。

【關鍵詞】混凝土；表面氣泡；措施

在混凝土應用技術規范中規定，當混凝土含氣量每增加1%時，28天抗壓強度下隆5%。但若是加入優質的引氣劑，可以在混凝土中形成直徑20-200μm的微小氣泡，使氣泡不僅分布均勻而且密閉獨立，在混凝土施工過程中有一定的穩定性。從混凝土結構理論上來講，直徑如此小的氣泡形成的孔隙屬于毛細范圍或稱無害也、少害孔，它不但不會降低強度，還會大大提高混凝土的耐久性。而當混凝土表面的氣泡大于以上標準時，對混凝土將會帶來不利影響。

一、混凝土表面氣泡產生的原因

引起混凝土結構表面氣泡的原因較多，也較復雜，但經過歸納，在施工中產生氣泡的最主要原因是由于材料、施工方法不當所造成的。

（一）原材料使用不當

根據骨料級配密實原理，在施工過程中，如果使用材料本身級配不合理，粗骨料偏多，細骨料較少，碎石材料中針片狀顆料含量過多，以及在生產過程中實際使用砂率比試驗室提供的砂率要小，此時細粒料不足以填充粗集料之間的空隙，導致集料不密實，形成產生氣泡的自由空隙。另外水泥的多少和水灰比的大小，也是導致氣泡產生的重要原因。在試驗室試配混凝土時，考慮水泥用量主要是針對強度而言，如果在能夠滿足混凝土強度的前提下，一定限度內增加水泥用量，減少水的用量，氣泡會減少，但如果不減少水的用量，氣泡數量是否減少不確定，但同時也增加了混凝土的粘度，影響了攪拌混凝土時產生氣泡的排出，而水量較多也使自由水較多易形成氣泡。在水泥用量太少的混凝土拌合物中，由于水化反應耗費用水較少，使得薄膜結合水、自由水相對較多，從而讓水泡形成的幾率增大，這便是用水量較大，水灰比較高的混凝土易產生氣泡的原因所在。再者摻合料的多少也會直接導致氣泡數量的增減，當混凝土中水泥的含量可以保證混凝土的強度時，用摻合料代替部分水泥，可以改善混凝土的和易性而造價會大大降低，活性料還對強度有一些提高，適量的摻合料能改善混凝土的和易性，形成的膠合料能填塞骨料間的空隙，減少氣泡的產生；但摻加過量的摻合料會導致混凝土的粘度增加，影響氣泡的排出，故商品混凝土中摻合料較多是導致氣泡產生的原因；試驗結果表明，減水劑ZB-1A摻量0.7%的混凝土表面氣泡數量是不摻減水劑的混凝土的3.5倍，而且摻量越大影響越明顯。

（二）施工方法不當

《混凝土泵送技術規程》（GB/T10-95）中規定“混凝土澆注分層厚度，宜為300～500mm”但是在實際施工時，往往澆注厚度都偏高，由于氣泡行程過長，即使振搗的時間達到要求，氣泡也不能完全排出，這樣也會造成混凝土結構表面氣泡。

振搗工藝不當，混凝土振搗不充分；由于設計斷面尺寸比較小，截面變化處不容易振搗，氣泡不易逸出。

墻體內大型預留洞口底模未設排氣孔，混凝土對稱下料時產生氣囊，或鋼制模板封閉太嚴，表面排氣困難。

不合理使用脫模劑，新拌混凝土結構面層的氣泡一旦接觸到粘稠的脫模劑，即使合理的振搗，氣泡也很難沿模板上升排出，直接導致混凝土結構表面出現氣泡。

二、產生的氣泡對混凝土結構的危害

這里所說的危害不能一概而論。實驗證明當混凝土中氣泡的粒徑在30—50nm以下時，或當混凝土的含氣量在4%以內時，這些氣泡對增加混凝土的耐久性、抗凍性、抗摻性是有極大的好處的。當混凝土中通過引所劑的作用產生了很多微小的氣泡后，會使混凝土在地震的作用下減少混凝土的脆性而增大混凝土的韌性。所以不能因為摻加了引氣劑而所產生的氣泡均歸罪與它是不公的。

降低了混凝土結構的強度。由于氣泡較大，減少了混凝土的截面體積，致使混凝土內部不密實，從而影響了混凝土的強度。

降低了混凝土結構的耐腐蝕性能。由于混凝土表面出現了大量的氣泡，減少了鋼筋保護層的有效厚度，加速了混凝土表面碳化的進程，嚴重的影響了混凝土的外觀。

三、混凝土表面氣泡的防治措施

從設計上控制水灰比和外加劑中引氣劑的含量

在滿足施工要求坍落度的情況下，盡量減小水灰比，同時控制外加劑中引氣劑的含量不得大于規范規定的范圍，使混凝土中的含氣量：一般混凝土控制在4% 以內，高標號混凝土如C50—C60混凝土控制在3%以內。而水灰比越小，產生的氣泡會越少。

原材料上控制引氣劑的質量和含量

外加劑中引氣劑的質量對混凝土表面產生的氣泡有著本質的影響。俗話說，治標應治本。所以對高標號、高性能混凝土我們一定要選用引氣氣泡小、分布均勻穩定的引氣型外加劑。盡量少用含松香類型的引氣劑，因為這類引氣劑摻入后產生的氣泡較大。

從混凝土生產中解決產生氣泡的原因

如前所述，混凝土的不均勻攪拌會導致外加劑在混凝土中的不均勻分布，從而起不到外加劑的作用。特別強調的是：有的商品混凝土從出廠到施工現場需要很長的運輸時間，這時由于有的坍損較大，有的廠家技術員利用外加劑進行二次調配，在這種情況下一定要加強混凝土的攪拌均勻。

從施工工藝上來減少氣泡的產生

實踐證明，從模板的脫模劑上來消除混凝土表面的氣泡會起到很好的效果。目前在市場上已經有很多單位研制出了具有消泡化學成分的脫模劑，這種消泡型的脫模劑在使用后，當混凝土產生的氣泡與模板表面脫模劑中所含的消泡劑相遇后，消泡劑會立即破滅或由大變小，由小變微，使混凝土表面起到極其平滑致密的效果。另外，實踐還證明，當采用表面光滑的模板時產生的氣泡少，當采用表面粗糙的模板時產生的氣泡就會多一些。因此在選定施工方案或模板材料時，盡可能地選用優質、表面光滑的模板材料。

從施工方法上來解決產生氣泡的原因

在混凝土的施工過程中，我們應注意：應分層布料，分層振搗。分層的厚度以不大于50cm為宜。否則氣泡不易從混凝土內部往上排出。同時應注重混凝土的振搗，嚴防出現混凝土的欠振、漏振和超振現象。

采用后天補救的方法來解決已產生的表面氣泡

經實踐證明，采用與商品混凝土同品種、同標號、同配比的水泥和粉煤灰配制后，對商品混凝土構件表面所產生的細微氣泡進行填補，會起到色澤一致、強度要求相當的效果。但填抹時，應在混凝土構件剛拆模時進行，這樣當填抹的水泥粉料填入混凝土表面的氣泡中時，粉料會吸入混凝土內部的多余水分或是利用給混凝土養護的水分來自身發生水化、固化反應，從而基本達混凝土原設計的強度。對較大缺陷的氣泡修補應采用混凝土原漿進行修補，但需經建設單位和監督部門驗收認可后方可進行。

四、結束語

在很多全現澆剪力墻結構墻體工程的施工中，按照以上控制措施對混凝土原材料、模板、脫模劑的選擇，混凝土粘稠度、和易性及其澆筑振搗等方面進行了嚴格控制，通過對結構工程的跟蹤檢查，證明有效控制了混凝土表面氣泡的大小和間距，達到了清水混凝土的效果。

【參考文獻】

[1]張文，蔣福山，劉新平等. 澆注式混凝土高性能高粘瀝青材料的試驗研究[J]. 中外公路，2013，33（3）：105.-106.