房建結構混凝土墻面氣泡病害成因分析及防治

摘要：針對墻面混凝土氣泡問題的防治，既要在房屋建筑施工階段實施科學的質量控制手段，通過合理設計和把控混合料配比，控制監測混凝土振搗和攪拌工序過程，降低氣泡的形成，還要針對施工過程已產生的氣泡采取有效治理處置策略。針對房屋建筑混凝土墻面產生氣泡過程及不利影響展開分析，剖析混凝土墻面氣泡病害形成原因，提出了混凝土墻面氣泡事前施工防治策略及質量控制和事后處置措施，以從根本上提高房屋建筑墻體外觀質量和安全性。

關鍵詞：房建結構；混凝土墻面 ；氣泡；混合料配比；脫模劑

0" "前言

作為建筑行業的重要施工材料，混凝土墻體結構的施工質量直接關系到建筑整體質量，是建筑整體運行安全和舒適外觀的保證。日趨成熟的建筑業技術加速了多種新型建筑材料研發形成，但傳統混凝土材料因其原料易獲取、材料造價低、整體性能優勢突出等優勢，依舊是當前主流的房屋建筑結構建設用料。

房建結構中，混凝土墻面氣泡病害較為常見，誘發此類病害的原因通常為不合理的混合料配比、振搗實施不均勻、攪拌工序欠科學性、選擇了不匹配的脫模劑等。進行混凝土施工過程中，為防止墻面氣泡、裂縫等病害的發生，需從混凝土混合料配比、拌和、振搗、養護等施工工序入手，科學實施防治手段，提升混凝土整體施工質量，保證房屋建筑的使用安全和整體外觀效果。

1" "混凝土墻面氣泡產生過程及不利影響

1.1" "混凝土墻面氣泡產生過程

混凝土混合料制作過程中，通常采用適當混合配比，將粗、細骨料、沙子、水泥、水等材料進行拌和[1]。由于各類骨料及砂的形狀不統一，所以制備過程中表面會伴隨一定氣泡附著。待澆筑施工完成，實施振搗工序可協助排出氣泡。一旦存在氣泡量較大，或振搗效果不均勻充分的情況，氣泡會留存在混凝土內部或表面，不能及時排出。養護處理時，留存氣泡通過水化反應或水分蒸發作用排出熱量，并向表面擴散，匯集于混凝土外表面，破裂形成坑洼，輕者影響墻體外觀，嚴重時會對墻結構面造成破壞。混凝土墻面氣泡病害如圖1所示。

1.2" "混凝土墻面氣泡不利影響

通常，混凝土氣泡直徑小于40nm或混凝土氣泡含量低于4%時，非但不會降低混凝土性能，還可提升混凝土的防滲效果、防凍性及使用耐久度[2]。但如果氣泡量較大，超出限定區間，就會對混凝土造成不利影響。

1.2.1" "破壞整體外觀觀感

外觀質量是混凝土墻體施工的重要衡量標準，若房建結構混凝土墻面產生氣泡面積較大，會對墻面的外觀質量造成影響，會被誤認為建筑整體結構質量存在缺陷。同時墻面外觀質量問題得不到及時處理，也會影響到墻體結構質量[3]。

1.2.2" "破壞混凝土結構性能

如果混凝土中氣泡直徑或含量超出一定區間，會影響影響墻面整體結構和截面效果，造成混凝土密實效果降低，進而難以達到設計強度值。

1.2.3" "影響耐腐蝕性效果

如果混凝土表面氣泡數量超標，會對混凝土鋼筋保護層層厚有所削弱，進而導致混凝土結構面的碳化作用加速，影響混凝土的耐腐蝕性效果。

2" "混凝土墻面氣泡病害形成原因

2.1" "配料質量不過關

骨料根據粒徑的大小不同，可劃分為細骨料和粗骨料兩類。作為混凝土的主要制備材料，在材料配比設計或在混凝土制作過程中，如果摻入過多量的細骨料，混凝土制備極易形成大量氣泡[4]。同時，在摻入砂石材料時，如果砂石料中針片狀砂石比例過高，或砂石料形狀差異性過大，拌和料極易形成縫隙，導致混凝土易產生大量氣泡。

混凝土混合料科學配比是配料質量的保證，其既關系到混凝土施工性能，還關系到拌和產生氣泡。在實際拌和制備混凝土過程中，如果加入的水泥配比偏低，或摻入水量過多都會引起混凝土黏度提升，對內部氣泡的排出產生不利影響，導致大量氣泡產生。

2.2" "拌和等操作工序欠科學性

基于混凝土混合料科學設計配比前提下，將混合料按合理工序方式混合、拌和同樣重要，攪拌模式和時間都關系到混凝土是否產生大量氣泡[5]。攪拌過程中，攪拌工序時長或速率的增加，都易使得空氣摻入至混凝土拌和料中，導致產生氣泡。攪拌工序速率降低或拌和不充分，又易使得骨料、砂石等難以同泥漿拌和均勻充分，產生拌和縫隙，同樣會產生較多的拌和氣泡。

拌和質量達到標準后，即可鋪裝混凝土模板，實施混凝土澆筑。澆筑過程中如底模同導管間距過大，易引起混凝土對模板的沖擊作用而產生噴濺，進而導致在混凝土中產生大量氣泡。如果澆筑厚度超過50cm，應借助平面振搗器或振搗棒實施振搗，利用高頻次振搗加速排出混凝土內部氣泡。若振搗時長未達到設計標準，易引起混凝土中氣泡排出不充分，使內部剩余氣泡聚集至混凝土外表面，從而產生氣泡病害。

2.3" "施工溫度控制不合理

施工溫度會影響混凝土物理、化學特性。水同水泥混合攪拌時，產生水化反應，排出大量熱量。針對高層房建結構，為達到設計承載力要求，墻面結構通常采用較大厚度混凝土。較厚的混凝土對熱量的排出不利，會導致混凝土自內向外產生溫升現象。同空氣接觸的混凝土通常溫度變化不大，如果在氣溫較低情況下施工，此種內外溫差幅度會更加明顯，在大溫差作用下，混凝土熱脹冷縮變化差異程度進一步提升，由此導致混凝土表面產生大量氣泡。

2.4" "脫模劑選擇不匹配

混凝土澆筑、養護過程中，模具可實現定型作用，如模具選取不當或施工處理不當，同樣會對外表面光滑程度造成影響。通常在模具安裝架設過程中，模具內接觸面刷涂一層脫模劑，以便于后續模具拆除方便。如脫模劑選擇黏度不匹配或質量不符合要求，混凝土澆筑產生氣泡與脫模劑接觸后，會固定于外表面。后續實施振搗操作難以正常排出此類氣泡，在模具拆卸時即會在外表面產生氣泡[6]。另一類情況是模具反復使用，且在使用前未及時完成清洗，表面存有殘留污漬，在后續模具拆卸時墻體表面形成凹坑。因脫模劑選取不當造成的墻面凹坑如圖2所示。

3" "混凝土墻面氣泡防治策略

3.1" "科學設計和實施混合料配合比

依照建筑設計中的混凝土外墻強度等指標要求，合理設計混凝土混合料配比，精確搭配粗細骨料比例，通過增加粗骨料占比，適當降低水泥材料摻入量。通過優化的粗骨料級配設計，達到降低混凝土固結過程的收縮比例的效果，以實現混凝土氣泡的含量減少。隨著降低水泥摻入量，水化熱效果也會顯著降低，減少了混凝土內外溫度差，相應因溫度差引起的氣泡也會隨之減少。

可通過合理應用外加劑實現混凝土性能的提升，常見的有引氣劑、減水劑等[7]。混凝土拌和制備時，摻入適量引氣劑，會使得混凝土內部產生許多細小氣泡，能夠提升混凝土和易性、流動性和防凍效果。同時應嚴格控制引氣劑用量，防止因用量過大升高內部氣泡比例，防止形成混凝土墻面氣泡病害。根據配料設計要求，通過適量減少用水量或添加適量減水劑材料的方式，在保證混凝土設計性能的基礎上，達到調節混凝土混合料水灰比的應用效果，避免混凝土中產生氣泡。

3.2" "合理調控混凝土施工溫度

對于因混凝土墻體較大溫差而導致的氣泡病害，可通過調節混凝土實施溫度防治。針對常規厚度墻體，澆筑完成混凝土只需進行正常養護操作即可。應充分考慮施工環境因素，形成對應養護策略，在氣溫環境較低情況下，應采取必要的防凍手段，防止因低溫導致墻面水分轉化為冰晶，進而引發氣泡或表面凹坑。

針對大體積混凝土結構墻體，可通過模具搭建時增設冷水循環管裝置，預防混凝土內外較大溫度差。在混凝土澆筑完成后，利用加入流動冷水形成冷循環，以降低因混凝土水化反應形成的熱量。合理調控大體積混凝土內外溫差在限定區間，達到明顯降低墻面氣泡的目的。大體積混凝土結構墻體冷水循環管布施如圖3所示。

3.3" "改良混凝土施工工藝

針對混凝土施工全過程涉及的各道工序、細節實施控制和改良，以從根本減少房建結構混凝土墻面產生氣泡病害。采用科學的混凝土材料配比，在現場實際操作時嚴格根據設計比例實施不同摻料的填裝，控制填料配比與設計值一致，避免過高或過低而大量產生氣泡，影響混凝土使用性能。利用混凝土拌和設備的定時攪拌功能控制攪拌時長，實現混凝土混合料均勻充分拌和，盡可能充分清排混凝土內部氣泡。

一些房建施工中，受場地限制不能實現混凝土現場制作，需利用就近攪拌場進行混凝土預制加工，然后裝運至指定施工地點。裝運過程中，應嚴格控制運輸時長、運輸距離，同時應實施必要的保溫處理，防止混凝土裝運途中發生離析、泌水等現象。一旦運抵至施工場地的混凝土坍落度超過標準區間，應完成必要的二次調配處理，使坍落度參數符合設計標準，以為后續的混凝土澆筑實施做準備。

混凝土澆筑施工過程中，底模同管道的高度差應控制在500mm內。針對大體積混凝土澆筑，應使用分層澆筑法完成。每層澆筑完成后，應及時利用振搗設備清排內部氣泡，清排充分完全后再進行下一層澆筑，最大限度減低混凝土中氣泡占比。

3.4" "選取匹配脫模劑材料及涂刷方式

使用脫模劑的目的是避免混凝土通模具之間形成粘結，以防止混凝土墻面產生凹坑麻面。當前市面脫模劑種類較多，性能參數千差萬別。施工前進行選取時，應根據施工設計選擇黏度低、性能表現突出的產品。在涂刷施工過程中，應保證在模具表面涂刷兩遍脫模劑，控制涂刷次數不易過多，以使得脫模劑與混凝土的內部氣泡之間不能產生黏連，達到預計固定效果。同時應輔助振搗操作，使得模具與混凝土底部氣泡及時清排。

4" "混凝土墻面氣泡的處置措施

房建結構混凝土墻面一旦產生較大面積范圍氣泡，應及時在模具拆除后實施處置措施。在氣泡病害位置通過鑿毛、刷毛處理、噴刷清水，達到濕潤效果。利用不低于混凝土原有強度等級的水泥砂漿填充壓實，進行必要的蓋裝養護處置，避免水流沖洗。

混凝土澆筑完成6h后實施拆卸模具處理氣泡效果最佳，實施拆除時避免混凝土擾動。澆筑時應安排專人敲打清排混凝土氣泡，并實施必要檢測，使得墻面外觀與設計要求一致。凹坑填充壓實后養護處理時，應滿足養護時長和蓋裝養護工藝設計要求，以控制新填充砂漿與原有混凝土表面貼合度。

5" "結語

混凝土墻面氣泡是房建結構中較常見病害，誘發病害成因多為不合理的混合料配比、振搗或攪拌實施不均勻、脫模劑選選取及施工不科學等。房屋建筑施工階段應實施必要的質量控制手段，利用科學的防治策略降低氣泡的形成，針對已產生的氣泡實施必要的治理措施。本文結合房屋建筑混凝土墻面產生氣泡過程及不利影響切入討論，分析混凝土墻面氣泡病害成因，建立混凝土墻面氣泡施工防治策略及質量控制和事后處置措施，以為房屋建筑墻體外觀質量和安全性的提升提供參考。

參考文獻

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[3] 陳博.某公路橋涵工程施工中混凝土表面裂紋及氣泡防治研究" " ""[J].建材與裝飾，2019（7）：271-272.

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[6] 楊俊飛，王思謙，張華，等.一例減少混凝土表面氣泡的聚羧酸泵送劑配方調整[J].商品混凝土，2020（7）：161-162.

[7] 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．