淺談混凝土氣泡產生的原因及防治

繆建宏 邰小寧

摘 要：本文以某住宅小區工程質量控制為切入點，分析了混凝土的表面氣泡產生的原因，從施工方法、材料選擇等方面提出幾點防治建議，對今后施工過程中類似問題的解決提供指導建議。

關鍵詞：混凝土；氣泡；振搗

1 引言

某住宅小區施工過程中發現采用鋁合金模板澆筑的混凝土表面有大量的氣泡存在，這不僅影響建筑物的美觀、降低混凝土結構的強度及結構的耐腐蝕性能等，更重要的是將影響工程的質量。本文以該住宅小區的工程質量控制為切入點，分析了混凝土的表面氣泡問題產生的原因，并對其防治提出幾點建議。

2 產生原因分析

引起混凝土結構表面氣泡的原因多種多樣，在施工生產過程中，產生氣泡原因主要有施工方法不當、材料選擇不合理兩大方面。

2.1 施工方法的影響

（1）鋁合金模板的影響。鋁合金模板表面吸附的水分、氣泡是引起混凝土表面氣泡的主要原因。同時其透氣性差也直接影響到混凝土振搗時氣泡的排除難度，從而導致混凝土表面產生氣泡。

（2）脫模劑的影響。在施工過程中，在鋁合金模板表面涂刷脫模劑，使得模板與混凝土之間產生一層具有一定粘滯力的薄膜而便于脫模。然而新拌混凝土表面的氣泡一旦接觸到這類粘稠的脫模劑，即使合理的振搗， 氣泡也很難沿模板上升排出，使得脫模后混凝土結構表面出現氣泡的幾率大大增加。

（3）振搗的影響。由于本工程采用商品混凝土，在混凝土拌和、運輸及澆筑過程中，必將混入空氣，這些氣泡既不會自行逸出，也不能靠自身重力作用排出，隨著振搗棒的震動力氣泡隨著一部分水泥漿液上升到混凝土表面，如果振搗不充分，加之鋁合金模板表面透氣性差，未及時排除的氣泡將在混凝土與模板表面部分區域形成小空腔，待模板拆除后，將在混凝土表面形成氣泡。因此振搗能否密實、氣泡能否排出是關系到混凝土表面是否產生氣泡決定性因素。

研究發現，振搗時間的長短與氣泡的排除有直接的關系。一般來講，對于流動性較大的混凝土，震動力不能過大，時間不宜過長；對于干硬性混凝土，則必須強力振搗。這是因為混凝土流動性差，振搗時間過短，骨料顆粒間還沒有靠攏緊密，水和多余的空氣將不能及時排出，達不到密實的效果。若振搗時間過長，石子下沉、水泥漿上浮，發生分層、泌水、離析現象，有害氣體集中于上部，形成“松頂”現象。因此在施工過程中，振搗密實的標志是：混凝土停止下沉，表面不再出現氣泡。

同時，振搗半徑的選擇也對氣泡的產生有很大影響。在一定條件下，延長振搗時間，可以提高振搗效果，但不能增加有效范圍，而只有在有效范圍之內的氣泡才能在振搗過程中排出。振搗的有效范圍主要受以下因素影響：①提高振搗頻率能提高振搗有效范圍，但頻率亦不能過大，若頻率過大范圍反而會減小；②混凝土振搗，應依據振搗棒的長度和振動作用有效半徑，有次序地分層振搗，振搗棒移動距離一般可在40cm左右（小截面結構和鋼筋密集節點以振實為度）。插入式振搗器的移動間距不宜大于振搗器作用半徑的1.4倍，插入下層已振混凝土深度應不小于5cm，嚴格控制振搗時間，一般在20秒左右，嚴防漏振或過振。采用表面振搗器時，分層厚度不應大于20cm，表面振搗器的移動距離應能覆蓋已振動部分的邊緣。③振搗有效范圍還跟混凝土的塌落度有關。一般震動波隨著四周距離的延伸而減弱，對于干硬性混凝土，和易性差，震動能衰減大，有效作用距離也短；對于稀軟性混凝土則相反。

2.2 材料選擇的影響

（1）根據骨料級配密實原理，在施工過程中，材料級配不合理，粗骨料偏多、大小不當，碎石中針片狀顆粒含量過多，以及生產過程中實際使用砂率比試驗室提供的砂率偏小等，致使細粒料不足以填充粗粒料空隙，導致粒料不密實，形成自由空隙，從而為氣泡的產生提供條件。

（2）水泥和水用量的多少，也是氣泡產生的重要原因。在試配混凝土時，主要針對強度考慮水泥用量，如果在滿足混凝土強度的前提下，增加水泥用量，導致水灰比降低，氣泡大大減少（但這樣將增大工程成本），其原因是多余水泥漿可以填充因骨料級配不合理或者其它因素形成的空隙；而水的減少可以使自由水形成的氣泡（混凝土中水泡蒸發后成為氣泡）減少。由此可知，在水泥用量較少的低標號混凝土拌和過程中，由于水化反應消耗的水較少，因而產生的薄膜結合水、自由水相對較多，從而導致水泡形成的機率較大。

（3）選用的混凝土外加劑及水泥的化學成份，也能產生氣泡且產生氣泡的機理要比物理原因復雜，所以在選用外加劑前，應做必要的配比試驗。

（4）振搗棒距模板的距離。振搗作業時，振搗棒頭離模板的距離應不小于振搗棒的有效半徑的1/2，過小也會產生氣孔。

3 防治措施

實驗證明，當混凝土中氣泡的粒徑大于0.5mm時，將會降低混凝土結構的強度和耐腐蝕性能。這是因為混凝土表面出現的大量氣泡，一方面減少了混凝土的斷面面積，致使混凝土內部不密實；另一方面減少了鋼筋保護層的有效厚度，加速了混凝土表面的碳化進程，嚴重影響工程質量。因此通過對氣泡產生原因的分析，采取一定的針對性措施，將混凝土表面的氣泡減少到合理范圍的。就目前的工程實踐情況看，要避免氣泡的大量產生，主要從以下幾個方面著手：（1）嚴把材料關，選擇合適級配的骨料及控制針片狀顆粒的含量。（2）從配合比上控制水灰比和外加劑中引氣劑的含量，在保證混凝土強度等級的情況下，降低水灰比，減少自由水的出現。高強度等級混凝土中盡量選用高標號水泥，以減小水泥用量，降低粘度。（3）加強施工過程控制，隨時做好材料含水率檢測，根據現場條件及時調整配合比。（4）在降低成本、保證工程質量的同時選用質量優良的水泥和外加劑。（5）選擇最佳的施工工藝，重視混凝土的振搗，必要時可采用輔助式二次振搗。（6）模板除銹，光潔度好，脫模劑涂抹要均勻，必要時選用水性脫模劑。

4 結語

氣泡產生的原因較多，危害也極大，同時改進的措施也各不相同。要求我們做好施工過程質量控制，提高質量意識，嚴把質量關，降低氣泡對混凝土的影響，保證工程質量。

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