論混凝土建筑墻體表面氣泡成因與防治措施

摘要:當前混凝土表面出現氣泡的現象屢屢發生，引起混凝土結構表面氣泡的原因較多，也較復雜。為此以混凝土建筑墻體為例，針對表面氣泡產生的原因提出了相應的防治措施。

關鍵詞:

混凝土;建筑墻體;表面氣泡;成因

中圖分類號:TU

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)16-0385-02

隨著節能建筑的日益推廣，其對混凝土的綜合性能要求越來越高，但是當前很多混凝土含氣量控制值較大，混凝土中存在引氣劑引入的微細氣泡、高效減水劑引入的較大氣泡以及混凝土攪拌時產生的氣泡等。在振搗時若這些氣泡附著在模板表面不順利排出，拆模后就會在混凝土表面形成較多蜂窩、氣孔，嚴重地影響了混凝土的外觀質量和耐久性能。因此探討混凝土建筑墻體表面氣泡的成因與防治措施顯得尤為重要。

1 表面氣泡的成因分析

1.1 表面氣泡的的產生機制

在混凝土構件拆模時，經常會發現混凝土表面有氣泡痕跡，潛在表層的氣泡未排出，形成零星破損麻面，使得混凝土表觀質量受到影響，施工中引起重視。在混凝土攪拌過程中，水和水泥組成水泥漿，包裹在砂子、石子表面，并且填充骨料的空隙，在混凝土硬化之前水泥漿有良好的可塑性，有助于砂、石骨料的潤滑作用，砂、石級配過程中，空隙中存在一定的空氣，在水泥水化過程中被水泥漿膜層包裹，產生氣泡，這是混凝土拌合物產生氣泡的主要原因，水泥的水化凝結硬化是一個非常復雜的過程，與水泥的細度、凝結時間、安定性、強度標號、水化熱、水泥的密度、堆積密度有關，水泥與水接觸立刻發生水化反應放出大量水化熱，少量分散在水中的水泥顆粒未參加水化反應，夾雜著空氣依附在水泥未水化內核邊緣，隨后在水泥顆粒表面形成水化物膜層，水化熱反應減慢，氣泡在膠凝體膜層圍繞水泥顆粒成長，在膜層長大并互相凝結過程中，大量氣泡排出。水化放熱增加，水化物進一步發展填充毛細孔，少量氣泡浮著在模板表面，被水泥漿膜層包裹著。

1.2 影響表面氣泡產生的因素

1.2.1 原材料因素

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。比如三峽工程混凝土均采取減水劑引氣劑復摻以保證含氣量在4.5%～5.5%，以提高混凝土耐久性能，大量氣泡的引入勢必增加了表面氣泡形成的機率。同時I級粉煤灰的使用及細骨料中較高的石粉含量在提高混凝土拌和物黏聚性，改善和易性的同時也增加了氣泡排出時的粘滯阻力，不利于混凝土中較大氣泡的排出。

1.2.2 溫度因素

混凝土受水泥水化熱作用、大氣及周圍溫度、電氣焊接等因素影響而冷熱變化時，發生收縮和膨脹，能產生表面氣泡。溫度表面氣泡區別其它表面氣泡最主要特征是將隨溫度變化而擴張或合攏。其多發生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區的混凝土結構中。次種表面氣泡的產生通常無一定規律。此種溫度表面氣泡的出現會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗滲能力等。

1.2.3 施工因素

(1)模板表面不光潔阻礙氣泡上升。(2)油性脫模劑與水、空氣的表面張力不同。三者互不相溶，形成氣泡的水膜不易破裂，粘附在模板上沒有排出的氣泡在拆模后就成為表面氣泡。(3)振搗時間不合理。振搗棒振動間距過大或振搗時間過短，造成氣泡上升阻力大或排出時間太短殘留氣泡過多。

2 混凝土建筑墻體表面氣泡的防治措施

2.1 嚴格控制原材料質量

各種材料進入現場后，要進行抽樣復試，混凝土結構施工，必須嚴格遵守施工操作規程。按設計標準施工，嚴格掌握投料配合比和水灰比，現場進行塌落度試驗，控制好拌合時間，保證配合比符合設計要求，由于砂子中含有一部分石子和雜物，要求砂子含泥量不大于3%，碎石含泥量要求不大于2%，混凝土澆筑前，要處理好模板的接縫，防止振搗時漏漿，振搗時應設專職技術工人，振搗器插人混凝土中應徐徐提起，振搗均勻，防止局部漏振搗或過分振搗，設專人負責和檢查等，嚴格控制好水灰比，盡量減少水泥用量，振搗密實，以減少氣泡的產生。根據現場氣溫條件及時覆蓋，灑水養護，保持混凝土表面濕潤，養護期不少于28天有效使氣泡排出。

2.2 合理控制外加劑與水灰比

現在市場使用的外加劑基本上均為引氣型的減水泵送劑，這種外加劑加入后，在攪拌混凝土過程中能引入大量均勻分布、穩定而封閉的微小氣泡，有了這些微小的氣泡，砼的保水性、和易性、可泵性等性能將會大大加強，同時對預拌混凝土的坍落度經時損失率將會大幅降低.但隨著引氣減水劑的類型和摻量的不同，所產生的氣泡的數量和大小將會隨之改變。同時從混凝土配比試驗中看出，當采用的水灰比越大，則混凝土結構表面所產生的氣泡就會越多，這主要是因為是當混凝土攪拌所用的水達到飽和后，多余的水份就會被引氣劑將水珠從混凝土中游離出來而排出并吸附于混凝土結構的表面，吸附于模板表面的水珠氣泡就會自然形成。

2.3 嚴格控制施工溫度

選用水化熱低、凝結時間長的水泥，以降低混凝土的溫度;溫度梯度控制在小于25℃，摻加緩凝劑或高效減水劑，以提高混凝土強度并減少用水量及水泥用量，延長混凝土達到最高溫度時間，減少干縮;盡可能選用粒徑較大，顆粒形狀好且級配良好的粗骨料，嚴格控制水灰比，減少單位體積混凝土用水量。合理的施工方案，分層分塊澆注，夏季采用拌和材料要隔熱降溫，消除骨料由于初始自身產生高溫，在混凝土中摻入適量粉碳灰，降低澆注溫度，在滿足設計強度要求的前提下，減少水泥用量，摻入適量粉煤灰，在負彎矩鋼筋上配制分布細鋼筋，提高混凝土抗裂性。混凝土澆筑完成后，立即覆蓋保溫被，并及時進行混凝土養護，以防混凝土與模板表面之間出現塑性收縮，影響混凝土表面光潔度。混凝土倉內中間區域嚴格按控制混凝土表面浮漿的施工方法進行施工，止水、鋼筋密集區等部位混凝土應適當延長振搗時間。

2.4 加強施工質量控制

當前大模板施工是不宜選用油性脫模劑，特別是氣溫低時使用的輕機油脫模劑更不利于氣泡排出，最好選用水性的、樹脂類的或采用可粘貼的模板紙，西安建筑科技大學的張浩博教授認為，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份的脫模劑，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.同時模板面要打磨光滑。經實踐證明，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。振搗要密實，需要分層次澆注時，在上層混凝土澆注前，應充分潤濕已澆混凝土，并且將表面清理干凈。泵送混凝土的水灰比較大，泌水現象比較嚴重，不及時清除，將會降低結構混凝土的質量，要及時設法排除或吸干水分，嚴禁撒干水泥抹面或任由泌水溢出。同時要提高質量意識，加強工作責任心。混凝土質量概念是兩方面的，既包括內在的強度要求，同時也包括它的外觀效果。混凝土構件精美的外表，可以對高質量的工程起到畫龍點睛的作用，同時也能表現出施工企業的管理水平和操作人員的整體素質，并透視出整個工程內在質量的可靠性，真實性，因此重視混凝土構件的外觀質量，對減少氣泡、水泡來說很重要。

2.5 注重施工后天補救

經實踐證明，建筑墻體采用與混凝土同品種、同標號、同配比的水泥和粉煤灰配制后，對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。

總之，只要分析清楚氣泡的成因，找出相適宜的方法，混凝土的表面氣泡是可以消除的.值得注意的是，不過在消除氣泡問題的同時要綜合考慮其他技術指標，不能片面強調某一方面，否則將會顧此失彼，得不償失。

參考文獻

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