箱梁混凝土表面气泡产生的原因分析及预防措施

ST01标箱梁混凝土表面气泡产生的原因分析及预防措施

近期箱梁预制撤模后混凝土表面气泡很多，不美观，影响外观质量，达不到设计和有关规范要求。混凝土气泡分有害气泡和无害气泡，在混凝土中形成的微小气泡（深度小于4mm,直径小于5mm），在混凝土结构理论上讲，它不但不会降低强度，反而会提高混凝土的耐久性。但超过这个范围，就会对混凝土的质量产生很大的影响。

为了今后预制箱梁进行预防这种现象，现将气泡产生的原因进行分析和预防气泡产生的措施描述如下：

一、气泡产生原因分析：

1、原材料因素：

水泥品质：水泥厂为提高水泥早强，降低成本，在熟料粉磨时加入带有木钙、二乙二醇、丙二醇等的混杂型助磨剂，这些助磨剂带有引气效果，拌制混凝土后引入的气泡不均匀且偏大。

减水剂品质：聚羧酸系减水剂在生产中需要先用消泡剂来消泡，然后掺入引气剂以引入微小气泡，优质的聚羧酸引气剂在混凝土中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡。但如果减水剂厂家为了节约成本，使用廉价低质的引气剂（如松香类），则会在混凝土中形成较大的气泡，因为这种气泡表面能较低，容易形成联通性大气泡，导致混凝土气泡过多。或者外加剂中有不合理的增稠组分，会导致混凝土过于黏稠，振捣时气泡难以排出。

粗集料颗粒形状：没有经过整形的粗集料棱角过多，针片状颗粒含量过多，会使混凝土中气泡难以排出，导致混凝土滞留气泡过多。级配不合理粗集料大小不当，导致集料空隙不密实，形成自由空隙，为气泡产生提供了条件。

细集料：细集料的形状也成扁块型，对粗集料产生的空隙难以密实填充，也会导致集料不密实，形成自由空隙，为气泡产生提供了条件。

2、混凝土配合比因素

外加剂掺量：若为了降低水灰比，过于提高减水剂的掺量，所产生气泡的状况也将随之改变，如果过振将会使微气泡联通，组成大气泡。

砂率：粗集料过多，细集料偏少，如果细集料及胶凝材料不足以填充粗集料之间的空隙，会导致混凝土不密实，形成空隙；细集料偏多会导致混凝土黏稠，气泡难以排出。

水灰比：混凝土水灰比过小，混凝土料黏稠，难以振捣，气泡难以排出；水灰比过大，搅拌所用的水达到饱和后，多余的水分形成自由水，最后转换成气泡，混凝土产生的气泡增多。

搅拌时间：混凝土水灰比较低，用水量少，如果搅拌时间过短，会产生搅拌不均匀现象，外加剂多的部分产生气泡多，外加剂少的部分会出现坍落度小，难以振捣的现象。

坍落度控制：混凝土坍落度偏大时，自由水相对较多，箱梁有曲面特征，混凝土入模后不能充分振捣，混凝土内大量气泡无法排出；坍落度过小，难以振捣，气泡也难以排出。

3、生产工艺，

脱模剂：混凝土模板用的脱模剂不能太稠，太稠会对气泡吸附作用，太稀混凝土会粘模，气泡均无法顺利随机械振捣逐步上升排出。

振捣情况：振捣棒要求快插慢出，才能把气泡引出，振捣时间合适，振捣时

粗细集料颗粒相互靠拢密实，包裹着空气的水泥浆凭借振动冒浮上表面，一般混凝土不下沉，表面泛浆不出现气泡即可。

振捣时间长，混凝土越密实，但过长时会导致石子下沉，水泥浆上浮，混凝土发生分层，泌水现象，混凝土会疏松形成“松顶”，混凝土内部微小气泡在机械的作用下出现破灭重组，由小变大，在结构内互组成大气泡，气泡多，缺陷多。

振捣时间过短，振捣间距过大，振捣随意性大漏振，集料颗粒还没有靠拢紧密，振动能不足以将包裹的空气的水泥浆排出，混凝土会出现不密实或存在不规则大气泡、缺陷多。

温度变化的影响：混凝土受水泥水化热作用，大气及周围温度变化等因素的影响，而冷热变化时，发生收缩与膨胀，也能产生表面气泡，犹其发生在温差变化较大时段。

二：预防气泡产生的措施：

根据以上分析的原因，应该采取以下措施：

1、加强对水泥生产厂家沟通，在保证早期强度不变的情况下，采用产生气泡少的助磨剂。

2、邀请减水剂生产厂家，针对水泥的现状，如何调整与其水泥适应减少气泡的产生。

3、石子级配很差，10-20的石子偏大（20粒径的累计筛余标准值是0-15，实测值是22.5），5-10的石子偏小（5粒径的累计筛余标准值是80-100，实测值是71.3），很难合成5-20的连续级配，要求石场换碎石筛，满足石子的级配要求。

4、对施工配合比进行调整，找准最佳砂率，控制好坍落度在（170-200）之间，易振捣排除气泡。搅拌时间不低于150秒，达到混凝土充分搅拌均匀。

5、模板保持光洁，模板保养用油，最好用机油和柴油的3:7进行刷模养护，不要涂得太多太少，如果条件允许的情况下，可以在模板上打小孔以排除空气或多余的水分。

6，振捣应按一定的厚度、顺序、和方向分层下料、浇注，每层厚度不能超过30cm，上层混凝土必须在下层混凝土振捣密实后方能浇注。振捣棒要求快插慢出，一般只要混凝土不下沉，表面泛浆不出现气泡即可。

以上的分析和措施是否全面与正确，还需领导指正！

谢谢！

廖文兵

2014-08-31