泵送混凝土结构表面气泡防治措施分析

　　摘要:本文分析了混凝土表面气泡产生的主要原因，提出了相应的防治措施，供大家参考。
　　关键词:泵送混凝土，气泡，引气剂
　　1前言
　　
　　如果混凝土表面产生较大气泡、连通气泡，使混凝土表面形成大麻点的气泡孔，既影响美观和结构耐久性，又影响混凝土的抗冻性能。根据多年来的工程实践经验，我们对混凝土表面气泡的原因进行了分析，制订了相应的控制措施，取得了预期的控制效果。
　　2商品混凝土结构气泡产生的原因
　　(1)商品混凝土为满足长时间的运输、搅拌、泵送、振捣的要求，必须添加外加剂。目前市场使用的外加剂多数为引气型的减水泵送剂，这种外加剂加入后，在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡。有了这些微小的气泡，混凝土的保水性、和易性、可泵性等性能将大大加强，同时对预拌混凝土的坍落度延时损失率将大幅降低。引气型减水剂的类型、施工工艺和施工部位的不同，所产生的气泡的数量和大小将会随之改变。
　　(2)搅拌时间对混凝土内部产生的气泡也会有不同的影响。混凝土在搅拌过程中，如果搅拌不匀，同样的水灰比，外加剂多的部位所产生的气泡就会多，而未拌合到外加剂的部分则会出现坍落度不均、坍损大、离析等现象，但过份的搅拌又会使混凝土在搅拌的过程中形成的气泡越来越多，从而产生负面的作用。
　　(3)施工单位使用油性脱模剂，如液压油、机油等，这类油性脱模剂对气泡具有极大的吸附性，混凝土内存在气泡一经与之接触，便会吸附在模板上(特别是整体钢模)而成型于混凝土结构的表面。即使是水性脱模剂对混凝土内产生的气泡仍然有吸附的作用，使混凝土内的气泡无法全部随机械振捣全部排出。因此使用同～混凝土而采用不同的脱模剂会得到不同的效果。
　　(4)施工中振捣手的操作对混凝土表面出现气泡的多少也有关系。混凝士振捣越好，其内部结构就会越密实，主要影响因素：一是分层振捣的高度，二是振捣的时问。从试验中可以看出，分层高度越高，则混凝土内部的气泡就越不容易排㈩。振捣的时间越短(欠振)，混凝土表面气泡缺陷就会越多，欠振会使混凝土出现不密实而导致混凝土密而多的不规则小气泡：振捣的时间越长(超振)会使混凝土内部的微小气泡在机械作用下出现破灭重组，由小变大，同时，粗骨料下沉，水泥浆上浮，影响实体质量。
　　(5)混凝土配比的设计中，当采用的水胶比越大，则混凝土结构表面所产生的气泡就会越多。这主要是因为当混凝土中的水达到饱和后，多余的水份会从混凝土中游离出来而排出、并吸附于混凝土结构的表面，会被混凝土自身养护而吸收或随着空气而蒸发，形成气泡。
　　
　　3混凝土表面气泡的防治措施
　　3．1混凝土原材料的控制
　　3．1．1水泥
　　首选硅酸盐水泥。一些水泥厂为增大水泥细度，又考虑节约电能，往往在磨粉时加入一些助磨剂(如木钙、二乙二醇、三乙醇胺、丙二醇等)，由于其中一些助磨剂有引气性，而且引入的气泡不均匀且偏大，所以要求确定生产厂商、确定强度和批号，最好能做到同一熟料。
　　3．1．2粗骨料(碎石)
　　选用强度高、5-25mm粒径、连续级配好、含泥量不大于0．8％和不带杂物的碎石，要求定产地、定规格。
　　3．1．3细骨料(砂子)
　　选用中粗砂，细度模数2．5以上，含泥量不大于2％，不得含有杂物，要求定产地、定砂子细度模数。
　　3．1．4粉煤灰
　　掺入粉煤灰可改善混凝土的流动性和后期强度。按《粉煤灰混凝土应用技术规范》(GBJ146-1990)规定宜选用细度为Ⅱ级以上的粉煤灰，要求定供应厂商、定细度，且不得含有任何杂物。
　　3．1．5外加荆
　　可采用EA一1(2)高效型减水剂(减水率18％)，要求定厂商、定品牌、定掺量。优质的外加剂在混凝土中引入的气泡直径宜在10～200m，且气泡在混凝土中分布比较均匀(平均间距不大于0．25mm)。
　　3．2降低混凝土粘稠度
　　适当调整混凝土水灰比、砂率、胶结材料用量以及外加剂的组分，改善混凝土粘稠性，也可以提高混凝土结构面层的质量。耐久性系数为90％的混凝土，相对于不同的强度等级，其气泡间距可在0.33和0.55mm之间变化。
　　水灰比是影响气泡尺寸和间距的重要因素。通过对不同水灰比引气混凝土气泡尺寸研究，发现混凝土气泡尺寸随水灰比降低而减小，随水灰比增大而增大。水灰比对气泡间距的影响也类似。从图3可见，在混凝土引气量相近的情况下，水灰比越大，气泡的间距越大，表现为混凝土抗冻性能越差。因此，大水灰比混凝土要达到与小水灰比混凝土相近的抗冻能力，其引气量应相应增加。
　　3．3控制混凝土的和易性
　　混凝土配合比应按照泵送混凝土的要求配制，坍落度以160mm～20mm为宜，砂率在40％左右，并要控制好粗骨料最大粒径。
　　在混凝土搅拌过程中，一定要严格按试验确定的配合比投料，不得带有任何随意性，并严格控制水灰比和搅拌时间，随气候变化随时抽验砂子、碎石的含水率，及时调整用水量。由于泵送混凝土掺有外加剂，所以混凝土的搅拌时间应较规范规定的最短时间增加60s左右，以使混凝土拌合物充分搅拌均匀。
　　3．4模板和脱模剂的控制
　　用尿醛树脂压制的竹、木模板成型的混凝土面层显著好于钢模板，应优先选用尿醛树脂压制的竹、木模板或使用全钢大模板。
　　目前脱模剂产品大致分为矿物油类、乳化油类、聚合物类、水质类等。矿物油类脱模剂，不同标号的机油粘度也不尽相同，即使是同标号的机油，由于环境温度不同粘度也不相同，气温高时粘度低，气温低时粘度高；当气温较低时，附着在模板上的机油较粘，新拌混凝土结构面层的气泡一旦接触到粘的机油，即使合理的振捣气泡也很难沿模板上升排出。乳化油类产品中含有引气性比较大的乳化剂及增稠剂。聚合物类成本较高使用较少。工程实践中宜采用YH3混凝土脱模剂，它既保留水质脱模剂的优点，又克服其不耐水冲刷、易锈蚀钢材、不能在低温下使用等缺点；与油性脱模剂相比又具有不污染钢筋、衣物，不影响混凝土表面与饰面材料的粘结，无毒、无味、不燃、不爆等优点，且脱模效果好，并可降低成本，比采用废机油节约费用40％左右，同时可以节约工时费。
　　涂刷脱模剂前必须把模板上的水泥、杂物等清除干净(可使用长把有刃扁铲、戗刀、干拖把及手提砂轮磨光机等工具)，否则不准刷脱模剂。
　　3．5混凝土浇筑振捣措施
　　3．5．1控制墙体混凝土浇筑分层厚度
　　为使混凝土内的气泡能及时排出，混凝土浇筑分层厚度宜为300~500mm，采用标尺进行测量控制，以保证混凝土内的气泡在合理的振捣方法、振动时间内向上排出混凝土外。
　　3．5．2墙体混凝土振捣
　　(1)振动棒移动间距小于400mm，插点要均匀排列。墙体厚度大于250mm时，振动棒插点排成梅花式；墙体厚度小于等于250mm时，振动棒插点排成一字形，从而避免墙体混凝土因漏振或欠振，导致产生的气泡驻留在混凝土表面。
　　(2)按照“快插慢抽、上下抽拔”的方法，操作振动棒要直上直下，快插慢拔，不得漏振，振动时要上下抽动，每一振点的延续时间以表面呈现浮浆为度，以便将气泡排出。振捣棒插到上一层的浇筑面下100mm为宜，使上下层混凝土结合成整体。
　　3．6加强混凝土的二次振捣
　　在混凝土初凝前进行二次振捣，将混凝土表面气泡沿模板面向上引出，另外混凝土振捣采用高频振动棒可以促进气泡的引出。二次振捣能使混凝土内部的胶结料重新均匀布置，从而达到进一步消除混凝土表面气泡和进一步密实混凝土的目的。
　　4结束语
　　控制混凝土表面气泡产生的方法很多，作者从施工管理监督实践中总结并归纳了一些方法，为解决泵送混凝土的气泡缺陷、提高混凝土的各项性能阐述一些见解。为了保证混凝土的质量，施工单位控制泵送混凝土结构表面气泡缺陷是十分必要的。

《泵送混凝土结构表面气泡防治措施分析》

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