混凝土表面产生气泡的原因及预防措施

混凝土气泡成因及处理一、产生原因1、原材料方面（1）、气泡与水泥品种有非常密切的关在水泥生产过程中使用助磨剂（外掺专用助磨剂，厂家非常多，质量差异非常大，通常含有较多表面活性剂）的作用下，通常会产生气泡过多的情况，且水泥中碱含量过高，水泥细度太细，含气量也会增加。（2）、外加剂类型和掺量对气泡的产生有很大影响市场上常见的减水剂都具有一定的引气效果，不同的类型和掺量都会影响气泡的数量和大小，而且减水剂掺量越大影响越明显。例如聚羧酸减水剂，其减水组分本身就具有一定的引气效果，在混凝土中引入的气泡含量和质量是不稳定的，主要是一些大的有害的气泡会影响混凝土性能。只进行混凝土含气量测试不能对引入的气泡的数量和大小进行表证。当含气量满足要求时，引入的也可能是有害气泡，这对混凝土强度及耐久性反而不利。（3）、掺合料也会直接影响气泡的数量当混凝土中水泥的含量可以保证混凝土的强度时，用掺合料代替部分水泥，可以改善混凝土的和易性，活性料还对强度有一些提高，适量的掺合料能改善混凝土的和易性，形成的胶合料能填塞骨料间的空隙，减少气泡的产生。但掺加过量的掺合料会导致混凝土的粘度增加，影响气泡的排出，故混凝土中掺合料较多是导致气泡产生的原因。（4）、混凝土的骨料级配不合理根据粒料级配密实原理，在施工过程中．材料级配不合理，粗骨料偏多、大小不当，碎石中针片状颗粒含量过多，以及生产过程中实际使用砂率比试验室提供的砂率偏小，这样细粒料不足以填充粗粒料空隙，导致粒料不密实，形成自由空隙，为气泡的产生提供了条件。（5）、水灰比不合理水灰比偏大时，会导致水泥浆浆体无法充分填充骨料件的空隙，在水泥用量太少的混凝土拌合物中，由于水化反应耗费用水较少，还会使得薄膜结合水、自由水相对较多，从而让气泡形成的几率增大，这就是用水量较大、水灰比较高的混凝土易产生气泡的原因所在。（6）、混凝土中砂所占比例不理想混凝土中细砂的比例在35%～60%范围时,细砂含量越大,混凝土拌合物的抗分离性越差,振捣过程越易分层造成上部气泡集中。（7）、坍落度过小或过大应采用尽可能低的坍落度,坍落度一般为120～180mm,混凝土拌合物坍落度小于12cm时,易形成粗骨料离析,同时不易振捣密实;坍落度大于22cm时,不易排气,同时在振捣过程易分层。2、施工工艺方面（1）、与混凝土生产搅拌及运输的设备形式和时间有关搅拌时间不合理，搅拌时间短会导致搅拌不均匀，使气泡产生的密集程度不同。但搅拌时间过长又会使混凝土中引入更多的气泡。由于运距过长，混凝土运输车对混凝土的搅拌过程中也会引入过多的气泡。（2）施工人员擅自往混凝土里加水混凝土到现场后有时坍落度损失较大，现场工人一般都会加水来增加混凝土工作性，但这样会使混凝土水灰比增大，进而影响混凝土强度和耐久性，使混凝土孔隙率增大。（3）、模板表面光滑程度不好经实践证明,当采用表面光滑的模板时产生的气泡少,当采用表面粗糙的模板时产生的气泡就会多一些。而现场模板在长时间使用的过程中不注意保护，致使表面光滑程度大大降低，气泡吸附在模板上难以排出（4）、脱模剂选用不当由于有些施工单位延用了老的脱模剂，常常使用的是机械厂回收下来的废机油，这种废机油对气泡具有极强的吸附性，混凝土内存在气泡一经与之接触，便会吸附在模板上而成型于混凝土结构的表面，特别是气温低时使用这种脱模剂更不利于气泡排出。也有些脱模剂，即使是水性脱模剂，但对混凝土产生的气泡仍然有吸附的作用，使混凝土内的气泡无法随机械振捣而随着模板的接触面逐步上升，从而无法排出混凝土内部所产生出来的气泡。现场施工时模板脱模剂涂刷不均匀，也会造成气泡增多。（5）、混凝土振捣不到位但振捣的时间越长（超振）或越短（欠振）以及未振捣到的地方（漏振）对混凝土的表面都会出现气泡缺陷。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。欠振和漏振都会使混凝土出现不密实而导致的混凝土自然空洞或空气型的不规则大气泡。（6）、混凝土浇筑分层高度不合理采用插入式振捣器时，混凝土的分层厚度应取决于振捣器的长度，分层厚度过大会超出振捣器的有效振捣深度，使气泡无法排出。当分层厚度越大时，混凝土内部的气泡越不容易往上排出。（7）、混凝土振捣时振捣器的插入间距偏大振捣器振捣的有效范围一般取决于振捣器的功率和直径，现场也要根据混凝土的流动性决定，插入间距过密形同过振，插入间距过大等同于漏振。二、相对应的预防措施1、原材料方面（1）、优先选择低碱、不掺助磨剂、适应性强、有一定品牌、规模较大、质量稳定且试配中气泡较少的水泥品种。（2）、对高标号、高性能混凝土我们一定要选用引气气泡小、分布均匀稳定的外加剂，而且要做到定厂商、定品牌、定掺量。（3）、要保证掺合料不过量，不能盲目追求混凝土的和易性。（4）、骨料选用时，要严格把关，控制好骨料粒径和针片状颗粒含量，备料时要认真筛选，剔除不合格材料。选择合理级配，使粗骨料和细骨料比率适中。（5）、搅拌站多做几组实验，在不极大削减混凝土和易性的情况下，争取使用水量减到最少，并控制好外加剂和掺合料的含量。（6）、尽量使混凝土中中砂的比例。（7）、现场严格控制混凝土的坍落度，对坍落度不符合要求的，坚决予以退场处理。2、施工工艺方面（1）、严格控制混凝土的搅拌时间，尽量避免在交通拥堵时期浇筑混凝土。（2）、严格管理施工人员，对于加水现象，一经发现，立即严肃处理。（3）、模板要保持光洁平整，对于钢模，尽量不使用变形较大的钢模；对于木模，关键部位避免使用旧模板。（4）、要谨慎选择脱模剂，根据文明施工要求，禁止使用油性脱模剂，最好使用消泡型的脱模剂。施工时脱模剂要涂抹均匀但不宜涂的太多太厚。（5）、要选择适宜的振捣设备，最佳的振捣时间，振捣过程中要按照“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。严防出现混凝土的欠振、漏振和超振现象。（6）、混凝土的铺摊厚度应根据混凝土的和易性及所用振捣器的作用深度确定，泵送混凝土的铺摊厚度不大于500mm，非泵送混凝土的铺摊厚度不大于400mm。采用插入式振捣器时，原则上分层厚度不应大于振捣棒长度的0.8倍。（7）、在通常情况下，插入式振捣器的振捣半径是45～75cm，插入间距应限制在60cm以下，插点要均匀排列。当墙体厚度大于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。混凝土作为一种常用的建筑材料，大量应用于工程当中。由于混凝土属于一种多相材料，由固相、液相、气相组成，所以混凝土气泡的存在是必然的，不可避免的。混凝土表面气泡的存在会影响工程的观感质量，更重要的是它反映了该工程质量可能存在潜在风险。可以通过技术手段减少有害气泡的数量，增加有益气泡的数量，对混凝土性能进行改善。因此，工程技术人员应给予足够的重视。根据成因不同，一般认为在新拌混凝土中引入的空气在混凝土硬化后所占据的空间形态称为气泡，而未水化消耗的拌合用水在混凝土硬化体中所形成的结构称为孔隙。按照混凝土孔结构来划分，气泡属于孔隙的一种。一、产生气泡的原因1混凝土浆集比偏小，水泥浆体体积不足以填充骨料的空隙。2混凝土砂率偏小，细集料体积不足以填充粗骨料的空隙，混凝土和易性差。3粗骨料级配不合理，粗颗粒过多，或粒型不好，针片状颗粒含量过多。4与某些外加剂以及水泥和掺合料自身的化学成分及性能有关。5与混凝土生产搅拌及运输的设备形式和时间有关。6与混凝土施工工艺的选择有关。二、机理分析(1)材料方面。气泡的形成主要是一种物理因素。混凝土是由多种材料结合而成，石子起到骨架的作用，砂来填充石子的空隙，水泥浆填充砂的空隙。混凝土中浆体在填充骨料的空隙后要有一定的富余，以使混凝土保持良好的工作性。但配合比设计和生产过程中可能存在浆集比偏小的现象，造成集料不密实，形成自由空隙，因而产生有害气泡。根据骨料紧密堆积原理，在施工过程中，由于骨料级配不良，针片状颗粒含量较多，或河砂细度模数波动较大，都有可能导致实际使用的砂率小于理论配合比，细颗粒含量不足以填充粗颗粒间的空隙，集料本身未达到最紧密堆积，为气泡的产生提供了空隙。混凝土用水量对气泡有一定的影响，但对混凝土孔结构影响较大。混凝土拌合用水除提供水泥水化所需用水以外，多余的水可以充当润滑剂的作用，使混凝土具有良好的工作性。在混凝土硬化后，多余的水蒸发会在混凝土中形成大量的连通孔隙。另外由于泌水，会在骨料或钢筋下方形成水隙，当水分蒸发后形成空洞，这与气泡的成因不同。减水剂对气泡的影响也不可忽视。市场上常见的减水剂都具有一定的引气效果，不同的类型和掺量都会影响气泡的数量和大小，而且减水剂掺量越大影响越明显。例如聚羧酸减水剂，其减水组分本身就具有一定的引气效果，在混凝土中引入的气泡含量和质量是不稳定的，主要是一些大的有害的气泡会影响混凝土性能。只进行混凝土含气量测试不能对引入的气泡的数量和大小进行表证。当含气量满足要求时，引入的也可能是有害气泡，这对混凝土强度及耐久性反而不利。一般应采用“先消后引”技术对聚羧酸盐减水剂进行处理，通过掺加消泡剂降低其含气量，从而消除有害气泡的影响。另外根据混凝土耐久性也需要掺加一定的引气剂，引入大量微小的有益的气泡，复配成引气型聚羧酸减水剂。由于掺加减水剂后混凝土用水量减小，虽然混凝土坍落度满足要求，但混凝土粘度明显增大，使混凝土中引入的空气不易排出。(2)工艺影响搅拌时间不合理。搅拌时间短会导致搅拌不均匀，使气泡产生的密集程度不同。但搅拌时间过长又会使混凝土中引入更多的气泡。由于运距过长，混凝土运输车对混凝土的搅拌过程中也会引入过多的气泡。若混凝土到现场后坍落度损失较大，现场工人一般都会加水来增加混凝土工作性，但这样会使混凝土水灰比增大，进而影响混凝土强度和耐久性，使混凝土孔隙率增大。应加强现场管理，通过掺加减水剂的方法来调整混凝土工作性。在混凝土灌注过程中，容易混进一些空气。混凝土拌和物的气泡既不能自行逸出，也不会靠混凝土拌和物本身的重量排出，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，将空气和一部分水泥浆挤到上部，气泡借助振动力冒出来。振捣能否密实，气泡能否排出和许多因素相关。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，振动力不能过大，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。不同结构类型的混凝土要选用不同的振捣器，振捣器种类不同，性能显著不同。浅薄的结构，如桥面铺装层，一般用平板振捣器。深厚的结构物，如基础墩台，梁等要用插入式(也叫内振式)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。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，能有效提高振动范围，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。如前所述，不同振捣方法，捣实的混凝土厚度不同。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粘度有关。一般振动波随着四周距离的延长而减弱，对于干硬性混凝土来说，和易性越差，振动能的衰减越大，有效距离越短。稀软性混凝土则相反。三、解决办法1加强配合比试验管理，要通过理论计算分析和试验来保证混凝土的密实度，并充分考虑现场材料质量波动的影响。2选择合理砂率，使细集料能完全填充粗集料的空隙，使混凝土具有良好