淺談混凝土表面氣泡的產(chǎn)生的原因及防預(yù)

湖北水總水利水電建設(shè)股份有限公司 楊銘偉 · 2009-04-07 00:00 留言

  摘 要:混凝土作為建筑領(lǐng)域的一項(xiàng)主要建筑材料,被大家所廣為關(guān)注。近年來(lái),隨著社會(huì)的發(fā)展,其技術(shù)要求也作了相應(yīng)提高,不僅對(duì)其內(nèi)在質(zhì)量要求嚴(yán)格,且在外觀(guān)質(zhì)量上也作出了很大的要求。對(duì)于混凝土表面產(chǎn)生的氣泡,已成為大家非常關(guān)注的問(wèn)題。在此通過(guò)對(duì)混凝土表面氣泡產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析,為混凝土表面氣泡的產(chǎn)生提出最佳預(yù)防和補(bǔ)救措施。

  關(guān)鍵詞:混凝土氣泡產(chǎn)生的原因;混凝土氣泡的預(yù)防措施

  一、產(chǎn)生氣泡的原因

  產(chǎn)生氣泡的原因很多,通過(guò)多年現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)的分析和總結(jié),主要有以下幾個(gè)方面的原因:

  (1) 級(jí)配不合理,粗級(jí)料過(guò)多,細(xì)級(jí)料偏少;

  (2) 骨料大小不當(dāng),針片狀顆粒含量過(guò)多;

  (3) 水泥用量相對(duì)較少的低標(biāo)號(hào)混凝土;

  (4) 用水量較大,水灰比較高的混凝土;

  (5) 與某些外摻劑以及水泥自身的化學(xué)成分有關(guān);

  (6) 使用表層刷油的鋼模板成型的混凝土;

  (7) 與混凝土澆筑中振搗不充分、不均勻有關(guān)。

  氣泡的形成主要是屬于一種物理原因。根據(jù)集料級(jí)配密實(shí)原理,在施工過(guò)程中,如果使用材料本身級(jí)配不合理,粗集料偏多骨料大小不當(dāng),石料中針片狀顆粒含量過(guò)多,以及在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)際使用砂率比實(shí)驗(yàn)室提供的砂率要少,細(xì)粒料不足以填充粗集料之間的空隙,導(dǎo)致集料不密實(shí),形成自由空隙,為氣泡的產(chǎn)生提供了條件。

  水泥和水的用量,也是導(dǎo)致氣泡產(chǎn)生的主要原因。在實(shí)驗(yàn)室試配混凝土?xí)r,考慮水泥用量主要是針對(duì)強(qiáng)度而言。如果在能夠滿(mǎn)足混凝土強(qiáng)度的前提下,增加水泥用量,減少水的用量,氣泡會(huì)減少,但成本會(huì)加大。

  在水泥用量較少的混凝土拌和過(guò)程中,由于水和水泥的水化反應(yīng)消耗部分用水較少,使得薄膜結(jié)合水、自由水相對(duì)較多,從而讓水泡形成的機(jī)率增大,這便是用水量較大,水灰比較高的混凝土易產(chǎn)生氣泡的原因所在。

  混凝土的外摻劑和水泥自身的化學(xué)成分,也是導(dǎo)致氣泡產(chǎn)生的原因。雖然由于化學(xué)成分產(chǎn)生的氣泡比物理原因產(chǎn)生的氣泡,在生產(chǎn)實(shí)踐中出現(xiàn)的機(jī)率要小得多,但這也是一個(gè)不容忽視的原因。

  在混凝土拌和澆筑過(guò)程中,容易混進(jìn)一些空氣?;炷涟韬臀锏臍馀菁炔荒茏孕幸莩觯膊粫?huì)靠本身的重量將這些氣泡排出,所以振搗是使混凝土獲得密實(shí),排除氣泡的重要手段。振搗時(shí)骨料顆粒相互靠攏緊密,將空氣帶著一部分水泥漿擠到上部,氣泡借助震動(dòng)力冒出來(lái)。振搗能否密實(shí),氣泡能否排出和許多因素相關(guān)。

  不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型的混凝土要選用不同的振搗器,振搗器的種類(lèi)不同,性能也顯著不同。淺薄的結(jié)構(gòu),如橋面鋪裝層,一結(jié)構(gòu)物,如基礎(chǔ)墩臺(tái),梁等要用插入式(也叫內(nèi)震式) 振搗器,對(duì)于T形梁、箱梁和工字梁的腹板可配以附著式振搗器。

  振搗時(shí)間與氣泡的排除有直接的關(guān)系。一般來(lái)講,振搗時(shí)間越長(zhǎng),力量越大,混凝土越密實(shí)。但時(shí)間過(guò)長(zhǎng),石子下沉,水泥漿上浮,發(fā)生分層、泌水、離析現(xiàn)象,使有害氣體集中于頂部,形成“松頂”。時(shí)間過(guò)短,骨料顆粒還沒(méi)有靠攏緊密,不能將水和多余的空氣排出,達(dá)不到密實(shí)的目的。對(duì)于流動(dòng)性較大的混凝土,震動(dòng)力不能過(guò)大,時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng);對(duì)于干硬性混凝土,則必須強(qiáng)力振搗。振實(shí)的標(biāo)志是:在振搗過(guò)程中,當(dāng)混凝土停止下沉,表面不在出現(xiàn)氣泡,就認(rèn)為已經(jīng)振實(shí)。[Page]

  在一定條件下,延長(zhǎng)振搗時(shí)間,可以提高振搗效果,但不能增加有效范圍。而有效范圍之內(nèi)的氣泡才能在振搗過(guò)程中排出,所以要選擇合理的振搗半徑。提高振搗頻率,能有效提高震動(dòng)范圍,而頻率過(guò)大時(shí),振動(dòng)范圍反而又減小。在通常情況下,插入式振搗器的振搗半徑是45~75 cm ,插入間距大都限制在60 cm 以下。不同的振搗方法,搗實(shí)的混凝土厚度也不同。采用插入式振搗器時(shí),分層厚度不應(yīng)大于振搗棒長(zhǎng)度的0.8 倍,采用表面振搗器時(shí),分層厚度不應(yīng)大于20 cm。振搗有效范圍還跟混凝土的稠度有關(guān),一般震動(dòng)波隨著四周距離的延長(zhǎng)而減弱,對(duì)于干硬性混凝土和易性越差,震動(dòng)能的衰減越大,有效距離越短,對(duì)于流動(dòng)性大的混凝土則相反。

  振搗器插入的速度也影響氣泡的排出。要求是“快插慢拔”,即插入速度要快,使上下部混凝土幾乎同時(shí)受到振搗,拔出時(shí)則要慢,否則振搗棒的位置不易被混凝土填實(shí),容易形成空隙。

  二、防預(yù)氣泡產(chǎn)生的措施

  (1) 嚴(yán)格把好材料關(guān),控制骨料大小和針片狀顆粒含量,備料時(shí)要認(rèn)真篩選,剔除不合格材料。

  (2) 選擇合理級(jí)配,使粗集料和細(xì)集料比率適中。

  (3) 選擇適當(dāng)?shù)乃冶?,可以在?shí)驗(yàn)室內(nèi)多做幾組,相互比較從中擇優(yōu)選用。在能保證混凝土強(qiáng)度的前提下,建議采用標(biāo)號(hào)較低或者相關(guān)物理技術(shù)性能指標(biāo)偏差小一些的水泥,以增大水泥用量。

  (4) 努力降低實(shí)際生產(chǎn)與實(shí)驗(yàn)之間的偏差。施工過(guò)程中要及時(shí)做好材料含水量檢測(cè),應(yīng)該做到每車(chē)集料都要過(guò)稱(chēng),如能采用電子計(jì)量效果更佳,采取質(zhì)量比控制,并隨時(shí)調(diào)整現(xiàn)場(chǎng)配合比,使用水量和砂率不致發(fā)生較大偏差。

  (5) 選用化學(xué)成分品質(zhì)優(yōu)良的外摻劑和水泥。目前這方面的品牌很多,不能一概而論。進(jìn)行化學(xué)分析當(dāng)然是一種辦法,但對(duì)于實(shí)際生產(chǎn),最簡(jiǎn)便易行的辦法莫過(guò)于多做幾組試件,選取一種較好的用于生產(chǎn)。水泥應(yīng)選用普通水泥或硅酸鹽水泥,不宜用復(fù)合水泥或混合水泥,因混合水泥的飽水性和和易性較差。水泥的標(biāo)號(hào)應(yīng)與混凝土配合比的標(biāo)號(hào)相適應(yīng),不宜采用標(biāo)號(hào)過(guò)高的水泥,否則會(huì)降低混凝土中水泥的用量,影響混凝土的和易性。

  (6) 高度重視混凝土的振搗。要選擇適宜的振搗設(shè)備,盡量使用插入式振搗器;選用合理的振搗時(shí)間、振搗半徑和頻率,防止漏振或過(guò)振;振搗時(shí)要“快插慢拔”,且振搗器在振搗新一層混凝土?xí)r機(jī)頭應(yīng)稍插入到下層,便于兩層的結(jié)合。

  (7) 模板應(yīng)保持光潔,脫模劑要涂抹均勻但不宜涂的太多太厚。如條件允許可,在模板上打小孔以排出下面的空氣或多余的水分。

  結(jié)束語(yǔ):以往人們對(duì)混凝土工程常常只重視內(nèi)在質(zhì)量,不重視外觀(guān)質(zhì)量,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,觀(guān)念的更新,人們對(duì)混凝土外觀(guān)質(zhì)量要求愈來(lái)愈高。我們只要分析清楚氣泡產(chǎn)生的原因,找出相適宜的方法,混凝土的表面氣泡是可以消除的。同時(shí),氣泡的產(chǎn)生原因往往不是單一造成的,解決的方法也不是一成不變的,我們應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況作出相應(yīng)的處理。


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