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浅谈混凝土表面气泡的产生的原因及防预
2009/04/07 00:00
来源：湖北水总水利水电建设股份有限公司 杨铭伟
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摘 要：混凝土作为建筑领域的一项主要建筑材料，被大家所广为关注。近年来，随着社会的发展，其技术要求也作了相应提高，不仅对其内在质量要求严格，且在外观质量上也作出了很大的要求。对于混凝土表面产生的气泡，已成为大家非常关注的问题。在此通过对混凝土表面气泡产生的原因进行分析，为混凝土表面气泡的产生提出最佳预防和补救措施。
关键词：混凝土气泡产生的原因；混凝土气泡的预防措施
一、产生气泡的原因
产生气泡的原因很多，通过多年现场施工经验的分析和总结，主要有以下几个方面的原因：
(1) 级配不合理，粗级料过多，细级料偏少；
(2) 骨料大小不当，针片状颗粒含量过多；
(3) 水泥用量相对较少的低标号混凝土；
(4) 用水量较大，水灰比较高的混凝土；
(5) 与某些外掺剂以及水泥自身的化学成分有关；
(6) 使用表层刷油的钢模板成型的混凝土；
(7) 与混凝土浇筑中振捣不充分、不均匀有关。
气泡的形成主要是属于一种物理原因。根据集料级配密实原理，在施工过程中，如果使用材料本身级配不合理，粗集料偏多骨料大小不当，石料中针片状颗粒含量过多，以及在生产过程中实际使用砂率比实验室提供的砂率要少，细粒料不足以填充粗集料之间的空隙，导致集料不密实，形成自由空隙，为气泡的产生提供了条件。
水泥和水的用量，也是导致气泡产生的主要原因。在实验室试配混凝土时，考虑水泥用量主要是针对强度而言。如果在能够满足混凝土强度的前提下，增加水泥用量，减少水的用量，气泡会减少，但成本会加大。
在水泥用量较少的混凝土拌和过程中，由于水和水泥的水化反应消耗部分用水较少，使得薄膜结合水、自由水相对较多，从而让水泡形成的机率增大，这便是用水量较大，水灰比较高的混凝土易产生气泡的原因所在。
混凝土的外掺剂和水泥自身的化学成分，也是导致气泡产生的原因。虽然由于化学成分产生的气泡比物理原因产生的气泡，在生产实践中出现的机率要小得多，但这也是一个不容忽视的原因。
在混凝土拌和浇筑过程中，容易混进一些空气。混凝土拌和物的气泡既不能自行逸出，也不会靠本身的重量将这些气泡排出，所以振捣是使混凝土获得密实，排除气泡的重要手段。振捣时骨料颗粒相互靠拢紧密，将空气带着一部分水泥浆挤到上部，气泡借助震动力冒出来。振捣能否密实，气泡能否排出和许多因素相关。
不同结构类型的混凝土要选用不同的振捣器，振捣器的种类不同，性能也显着不同。浅薄的结构，如桥面铺装层，一结构物，如基础墩台，梁等要用插入式(也叫内震式) 振捣器，对于T形梁、箱梁和工字梁的腹板可配以附着式振捣器。
振捣时间与气泡的排除有直接的关系。一般来讲，振捣时间越长，力量越大，混凝土越密实。但时间过长，石子下沉，水泥浆上浮，发生分层、泌水、离析现象，使有害气体集中于顶部，形成“松顶”。时间过短，骨料颗粒还没有靠拢紧密，不能将水和多余的空气排出，达不到密实的目的。对于流动性较大的混凝土，震动力不能过大，时间不宜过长；对于干硬性混凝土，则必须强力振捣。振实的标志是：在振捣过程中，当混凝土停止下沉，表面不在出现气泡，就认为已经振实。[Page]
在一定条件下，延长振捣时间，可以提高振捣效果，但不能增加有效范围。而有效范围之内的气泡才能在振捣过程中排出，所以要选择合理的振捣半径。提高振捣频率，能有效提高震动范围，而频率过大时，振动范围反而又减小。在通常情况下，插入式振捣器的振捣半径是45～75 cm ，插入间距大都限制在60 cm 以下。不同的振捣方法，捣实的混凝土厚度也不同。采用插入式振捣器时，分层厚度不应大于振捣棒长度的0.8 倍，采用表面振捣器时，分层厚度不应大于20 cm。振捣有效范围还跟混凝土的稠度有关，一般震动波随着四周距离的延长而减弱，对于干硬性混凝土和易性越差，震动能的衰减越大，有效距离越短，对于流动性大的混凝土则相反。
振捣器插入的速度也影响气泡的排出。要求是“快插慢拔”，即插入速度要快，使上下部混凝土几乎同时受到振捣，拔出时则要慢，否则振捣棒的位置不易被混凝土填实，容易形成空隙。
二、防预气泡产生的措施
(1) 严格把好材料关，控制骨料大小和针片状颗粒含量，备料时要认真筛选，剔除不合格材料。
(2) 选择合理级配，使粗集料和细集料比率适中。
(3) 选择适当的水灰比，可以在实验室内多做几组，相互比较从中择优选用。在能保证混凝土强度的前提下，建议采用标号较低或者相关物理技术性能指标偏差小一些的水泥，以增大水泥用量。
(4) 努力降低实际生产与实验之间的偏差。施工过程中要及时做好材料含水量检测，应该做到每车集料都要过称，如能采用电子计量效果更佳，采取质量比控制，并随时调整现场配合比，使用水量和砂率不致发生较大偏差。
(5) 选用化学成分品质优良的外掺剂和水泥。目前这方面的品牌很多，不能一概而论。进行化学分析当然是一种办法，但对于实际生产，最简便易行的办法莫过于多做几组试件，选取一种较好的用于生产。水泥应选用普通水泥或硅酸盐水泥，不宜用复合水泥或混合水泥，因混合水泥的饱水性和和易性较差。水泥的标号应与混凝土配合比的标号相适应，不宜采用标号过高的水泥，否则会降低混凝土中水泥的用量，影响混凝土的和易性。
(6) 高度重视混凝土的振捣。要选择适宜的振捣设备，尽量使用插入式振捣器；选用合理的振捣时间、振捣半径和频率，防止漏振或过振；振捣时要“快插慢拔”，且振捣器在振捣新一层混凝土时机头应稍插入到下层，便于两层的结合。
(7) 模板应保持光洁，脱模剂要涂抹均匀但不宜涂的太多太厚。如条件允许可，在模板上打小孔以排出下面的空气或多余的水分。
结束语：以往人们对混凝土工程常常只重视内在质量，不重视外观质量，随着经济的发展，观念的更新，人们对混凝土外观质量要求愈来愈高。我们只要分析清楚气泡产生的原因，找出相适宜的方法，混凝土的表面气泡是可以消除的。同时，气泡的产生原因往往不是单一造成的，解决的方法也不是一成不变的，我们应根据实际情况作出相应的处理。
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