浅谈混凝土气泡的防预措施

摘 要混凝土作为主要建筑材料,其性能决定了建筑物的质量和寿命。对于混凝土表面产生的气泡,不仅影响外观,更对强度和耐久性有明显的危害。通过对混凝土表面气泡产生的原因进行分析,并提出预防和补救措施。

关键词混凝土气泡;产生原因;预防措施

中图分类号O69文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)032-0116-01

1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)水泥用量相对较少的低标号混凝土;

4)用水量较大,水灰比较高的混凝土;

5)与某些外掺剂以及水泥自身的化学成分有关;

6)使用表层刷油的钢模板成型的混凝土;

7)与混凝土浇筑中振捣不充分、不均匀有关。

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。

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,性能也显著不同。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45-75cm,插入间距大都限制在60cm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20cm。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。

2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)选择合理级配,使粗集料和细集料比率适中。

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)选用化学成分品质优良的外掺剂和水泥。目前这方面的品牌很多,不能一概而论。进行化学分析当然是一种办法,但对于实际生产,最简便易行的办法莫过于多做几组试件,选取一种较好的用于生产。水泥应选用普通水泥或硅酸盐水泥,不宜用复合水泥或混合水泥,因混合水泥的饱水性和和易性较差。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)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。

3结束语

以往人们对混凝土工程常常只重视内在质量,不重视外观质量,随着经济的发展,观念的更新,人们对混凝土外观质量要求愈来愈高。我们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原因造成的,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。