高層泵送混凝土結構表面氣泡的成因和防治
2009-09-21 00:00
| 摘要：本文通過現場施工中混凝土構件所出現的表面氣泡現象，對氣泡的成因、危害進行詳細的分析，提出了相應的解決辦法，以此來提高混凝土的質量與成型效果。 關鍵詞：氣泡；引氣劑；消泡劑；脫模劑 隨著混凝土新技術、新工藝的發展，對混凝土表面的裝飾效果要求越來越高。雖然近年來對混凝土技術的研究發展較快，但對消除混凝土表面氣泡的研究趨勢相對較慢。在混凝土工程施工中，由于受原材料、配合比、施工工藝乃至脫模劑等因素的影響，混凝土表面的蜂窩麻面一直是困擾建筑施工的重要難題，它不僅影響混凝土的表觀效果，還會影響混凝土的內在質量。為了處理混凝土的蜂窩麻面，施工單位往往要派專人進行修補，脫模后進行表面再處理幾乎成了一道不可缺少的工序。目前，由于混凝土表面出現眾多的氣泡，不僅引起建設單位、監理單位、商品混凝土供應單位以及施工單位多方的糾紛，而且還導致了工期的延誤。因此，分析凝土結構表面氣泡的成因，尋求其解決方法是十分必要的 1、商品混凝土結構氣泡產生的原因 (1)商品混凝土為滿足長時間的運輸、攪拌、泵送、振搗的要求，必須添加外加劑。目前市場使用的外加劑多數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，混凝土的保水性、和易性、可泵性等性能將大大加強，同時對預拌混凝土的坍落度延時損失率將大幅降低。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。如混凝土框架柱施工時，若采用吊斗吊運摻加泵送劑的混凝土，這時所澆筑的框架柱表面與采用泵送外加劑的剪力墻表面相比，剪力墻表面所產生的氣泡總是比框架柱表面所產生的氣泡要多。當加入的外加劑為松香類引氣劑時，所產生的氣泡會比其它類型的外加劑要稍多一些。 (2)攪拌時間對混凝土內部產生的氣泡也會有不同的影響。混凝土在攪拌過程中，如果攪拌不勻，同樣的水灰比，外加劑多的部位所產生的氣泡就會多，而未拌合到外加劑的部分則會出現坍落度不均、坍損大、離析等現象，但過份的攪拌又會使混凝土在攪拌的過程中形成的氣泡越來越多，從而產生負面的作用。 (3)有些施工單位使用油性脫模劑，如機械廠回收下來的廢機油等，這類油性脫模劑對氣泡具有極大的吸附性，混凝土內存在氣泡一經與之接觸，便會吸附在模板上而成型于混凝土結構的表面。即使是水性脫模劑對混凝土內產生的氣泡仍然有吸附的作用，使混凝土內的氣泡無法全部隨機械振搗全部排出。因此使用同一混凝土而采用不同的脫模劑會得到不同的效果。 (4)施工中振搗手的操作對混凝土表面出現氣泡的多少也有關系。混凝土振搗越好，其內部結構就會越密實，主要包含一是分層振搗的高度，二是振搗的時間。從試驗中可以看出，分層高度（即每次下料的高度）越高，則混凝土內部的氣泡就越不容易排出。但振搗的時間越長（超振）或越短（欠振）以及未振搗的部位（漏振），混凝土表面氣泡缺陷就會越來越多。超振會使混凝土內部的微小氣泡在機械作用下出現破滅重組，由小變大；欠振和漏振都會使混凝土出現不密實而導致混凝土的自然孔洞或空氣型的不規則大氣泡。 (5)混凝土配比的設計中，當采用的水膠比越大，則混凝土結構表面所產生的氣泡就會越多。這主要是因為當混凝土中的水達到飽和后，多余的水份會從混凝土中游離出來而排出、并吸附于混凝土結構的表面，會被混凝土自身養護而吸收或隨著空氣而蒸發，形成氣泡。 2、氣泡對混凝土結構的危害 當混凝土表面出現的氣泡大于規范要求時，則會對混凝土產生以下影響： [Page] (1)降低混凝土結構的強度：由于氣泡較大，減少了混凝土的斷面體積，致使混凝土內部不密實，從而降低混凝土的強度。 (2)降低混凝土結構的耐腐蝕性能：由于混凝土表面出現了大量的氣泡，減少了鋼筋保護層的有效厚度，加速了混凝土表面碳化的進程。 (3)嚴重影響了混凝土的外觀。 3、混凝土表面氣泡的預防和整改措施 3.1控制水膠比和外加劑中引氣劑的含量 在滿足施工坍落度要求的情況下，盡量減小水膠比，同時控制外加劑中引氣劑的含量不大于規定的標準。使混凝土中的含氣量：一般混凝土控制在4%以內，高強度混凝土如C50、C60及以上控制在3%以內。而水膠比越小，產生的氣泡會越少。 3.2原材料上控制引氣劑的質量 引氣劑的質量對混凝土表面產生的氣泡有著本質的影響，所以對高強度、高性能混凝土一定要選用引氣氣泡小、分布穩定均勻的引氣型外加劑。盡量少用產生氣泡較多的引氣劑。 3.3從混凝土生產中解決產生氣泡的原因 混凝土的不均勻攪拌會導致外加劑在混凝土中的不均勻分布，從而起不到外加劑的作用。特別是商品混凝土從出廠到施工現場需要較長的運輸時間，坍落度損失較大，少數廠家利用外加劑進行二次調配，在這種情況下更要加強混凝土的均勻攪拌。但攪拌的時間越長，產生的氣泡就會越大。有關文獻建議“引氣劑及引氣減水劑混凝土，必須采用機械攪拌，攪拌的時間不宜大于5min和小于3min。” 3.4從施工工藝上來減少氣泡的產生 [Page] 采用消泡脫模劑消除混凝土表面的氣泡，并在模板上建立排氣通道，可使混凝土表面光滑，提高施工質量。對脫模劑的選用，應優選水性脫模劑，少用油性脫模劑，減少氣泡在模板上的吸附性，以利氣泡能順模板向上排出。 另外，采用表面光滑的模板時產生的氣泡少，采用表面粗糙的模板時產生的氣泡就會多一些。因此在選用模板材料時，應盡可能的選用優質、表面光滑的模板。 3.5從施工方法上來解決產生氣泡的原因 在混凝土施工過程中，應注意：分層布料，分層振搗。分層的厚度以不大于50cm為宜，否則氣泡不易從混凝土內部往上排出。同時應注意混凝土的振搗，嚴防出現混凝土的欠振、漏振和超振現象。 3.6采用補救的方法來解決已產生的表面氣泡 經實踐證明，用與混凝土同品種、同標號、同配比的水泥、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、強度等級相同的效果。但填抹時，應在混凝土構件剛拆模時進行，這樣膠結粉料會吸收混凝土內部多余水份或是利用給混凝土養護的水份來進行自身水化、固化反應，從而基本達到混凝土原設計的強度。對較大缺陷的氣泡修補，應用混凝土原漿進行，但需經建設單位、監理單位、監督部門驗收認可后方可進行。 4、結束語 解決混凝土表面氣泡的方法還有很多，本文只是從施工實踐中總結并歸類了一部分，還有相當多的方法有待于我們去積累、總結、探討和研究。我們愿與建筑業的同行們一道，為解決混凝土的氣泡、提高混凝土的各項性能而努力。 參考文獻 1、陳肇元.混凝土結構的耐久性設計方法.建筑施工，2003.5 2、項翥行.《建筑工程常用材料試驗手冊》.北京：中國建筑工業出版社，1999 |
| 原作者： 鄧興國 齊建偉 |
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