混凝土表面气泡产生的原因和处理

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混凝土表面气泡产生的原因及处理

(2010-06-15 11:16:03)

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杂谈

混凝土是现代城市建设中广泛使用的结构材料，但是伴随这类材料的生产研究与应用，混凝土结构的表面气泡问题一直受到人们关注。气泡有无害气泡和有害气泡之分。在混凝土中形成微小气泡属于无害气泡。这种气泡从混凝土结构理论上来讲，它不但不会降低强度，还会大大提高混凝土的耐久性。

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) 用水量较大，水灰比较高的混凝土；

(4) 与某些外掺剂以及水泥自身的化学成分有关；

(5) 使用的脱模剂不合理。混凝土结构面层的气泡一旦接触到粘稠的脱模剂，就很难随着振捣而上升排出。直接导致混凝土结构表面出现气泡

(6) 与混凝土浇筑中振捣不充分、不均匀有关。往往浇注厚度都偏高，由于气泡行程过长，即使振捣的时间达到要求，气泡也不能完全排出，这样也会造成混凝土结构表面气泡

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。所以需严控入模坍落度。

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。

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。

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、电气焊接等因素影响而冷热变化时，发生收缩和膨胀，能产生表面气泡。温度表面气泡区别其它表面气泡最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。其多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。这种表面气泡的产生通常无一定规律。

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) 通过控制砂子细度模数和中砂粗粒含量，避免混凝土中砂浆的自分离现象（即避免较细的砂子颗粒携带部分水泥浆在混凝土振捣过程中从砂浆中分离出来形成表面浮浆），解决混凝土表面浮浆问

题

(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) 水泥应选用普通水泥或硅酸盐水泥，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) 混凝土的浇注应按一定的厚度、顺序、和方向分层浇筑，从梁的一端一层一层循序进展至另一端向相反方向投料，并在距该端4-5m处合拢。分层下料、振捣，每层厚度不超过30cm。上层混凝土必须在下层混凝土振捣密实后方能浇注。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。

(8)模板要能吸一部分混凝土表面自由水；

(9)脱模剂也要检测看看和混凝土有反映没，也就是混凝土没凝固时的反映。

建议：气泡多那是一个综合问题，有模板问题，有脱模剂问题，有工人水平问题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。

混凝土表面气泡产生的原因及处理

(2010-06-15 11:16:03)

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