高層泵送混凝土結(jié)構(gòu)表面氣泡的成因和防治

  摘要:本文通過現(xiàn)場施工中混凝土構(gòu)件所出現(xiàn)的表面氣泡現(xiàn)象,對氣泡的成因、危害進行詳細的分析,提出了相應(yīng)的解決辦法,以此來提高混凝土的質(zhì)量與成型效果。  

  關(guān)鍵詞:氣泡;引氣劑;消泡劑;脫模劑

  隨著混凝土新技術(shù)、新工藝的發(fā)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(shù)的研究發(fā)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(nèi)在質(zhì)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(xiàn)眾多的氣泡,不僅引起建設(shè)單位、監(jiān)理單位、商品混凝土供應(yīng)單位以及施工單位多方的糾紛,而且還導(dǎo)致了工期的延誤。因此,分析凝土結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)氣泡產(chǎn)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(shù)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(wěn)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(yù)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(chǎn)生的氣泡的數(shù)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(chǎn)生的氣泡總是比框架柱表面所產(chǎn)生的氣泡要多。當加入的外加劑為松香類引氣劑時,所產(chǎn)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(nèi)部產(chǎn)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(chǎn)生的氣泡就會多,而未拌合到外加劑的部分則會出現(xiàn)坍落度不均、坍損大、離析等現(xiàn)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(chǎn)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(nèi)存在氣泡一經(jīng)與之接觸,便會吸附在模板上而成型于混凝土結(jié)構(gòu)的表面。即使是水性脫模劑對混凝土內(nèi)產(chǎn)生的氣泡仍然有吸附的作用,使混凝土內(nèi)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(xiàn)氣泡的多少也有關(guān)系?;炷琳駬v越好,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(nèi)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(nèi)部的微小氣泡在機械作用下出現(xiàn)破滅重組,由小變大;欠振和漏振都會使混凝土出現(xiàn)不密實而導(dǎo)致混凝土的自然孔洞或空氣型的不規(guī)則大氣泡。

  (5)混凝土配比的設(shè)計中,當采用的水膠比越大,則混凝土結(jié)構(gòu)表面所產(chǎn)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(jié)構(gòu)的表面,會被混凝土自身養(yǎng)護而吸收或隨著空氣而蒸發(fā),形成氣泡。  

  2、氣泡對混凝土結(jié)構(gòu)的危害  

  當混凝土表面出現(xiàn)的氣泡大于規(guī)范要求時,則會對混凝土產(chǎn)生以下影響: [Page]

  (1)降低混凝土結(jié)構(gòu)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(nèi)部不密實,從而降低混凝土的強度。

  (2)降低混凝土結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性能:由于混凝土表面出現(xiàn)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(yù)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(guī)定的標準。使混凝土中的含氣量:一般混凝土控制在4%以內(nèi),高強度混凝土如C50、C60及以上控制在3%以內(nèi)。而水膠比越小,產(chǎn)生的氣泡會越少。

  3.2原材料上控制引氣劑的質(zhì)量

  引氣劑的質(zhì)量對混凝土表面產(chǎn)生的氣泡有著本質(zhì)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(wěn)定均勻的引氣型外加劑。盡量少用產(chǎn)生氣泡較多的引氣劑。

  3.3從混凝土生產(chǎn)中解決產(chǎn)生氣泡的原因

  混凝土的不均勻攪拌會導(dǎo)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(xiàn)場需要較長的運輸時間,坍落度損失較大,少數(shù)廠家利用外加劑進行二次調(diào)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(chǎn)生的氣泡就會越大。有關(guān)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?!豹?

  3.4從施工工藝上來減少氣泡的產(chǎn)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(zhì)量。對脫模劑的選用,應(yīng)優(yōu)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(chǎn)生的氣泡少,采用表面粗糙的模板時產(chǎn)生的氣泡就會多一些。因此在選用模板材料時,應(yīng)盡可能的選用優(yōu)質(zhì)、表面光滑的模板。

  3.5從施工方法上來解決產(chǎn)生氣泡的原因

  在混凝土施工過程中,應(yīng)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(nèi)部往上排出。同時應(yīng)注意混凝土的振搗,嚴防出現(xiàn)混凝土的欠振、漏振和超振現(xiàn)象。

  3.6采用補救的方法來解決已產(chǎn)生的表面氣泡

  經(jīng)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(gòu)件表面所產(chǎn)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(yīng)在混凝土構(gòu)件剛拆模時進行,這樣膠結(jié)粉料會吸收混凝土內(nèi)部多余水份或是利用給混凝土養(yǎng)護的水份來進行自身水化、固化反應(yīng),從而基本達到混凝土原設(shè)計的強度。對較大缺陷的氣泡修補,應(yīng)用混凝土原漿進行,但需經(jīng)建設(shè)單位、監(jiān)理單位、監(jiān)督部門驗收認可后方可進行。

  4、結(jié)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(jié)并歸類了一部分,還有相當多的方法有待于我們?nèi)シe累、總結(jié)、探討和研究。我們愿與建筑業(yè)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(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)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(yè)出版社,1999
 
原作者: 鄧興國 齊建偉 

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