混凝土施工中表面氣泡的成因及對(duì)策分析

1混凝土表面氣泡的概述1.1混凝土表面氣泡的表象混凝土表面氣泡客觀存在于混凝土施工的過(guò)程和結(jié)構(gòu)之中，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)和使用性能具有直接的影響功能。根據(jù)對(duì)混凝土表面氣泡粒徑和含量的分析，混凝土表面氣泡粒徑≤0.5mm，且混凝土表面氣泡含量＜5%，可以起到對(duì)混凝土表面結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)作用，對(duì)于提高混凝土表面抗?jié)B性能，提升混凝土結(jié)構(gòu)耐久性和反膨脹功能起到重要作用。新時(shí)期，一些功能型、高性能混凝土結(jié)構(gòu)在施工中一般采用引氣劑的方式，引發(fā)混凝土表面產(chǎn)生氣泡，從而提高混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和韌性，控制結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的脆性。如果混凝土表面氣泡超出設(shè)計(jì)的范圍，在微觀結(jié)構(gòu)上大量氣泡的產(chǎn)生會(huì)引發(fā)混凝土表面的碳化速度加快，直接影響到表面結(jié)構(gòu)和鋼筋保護(hù)層厚度，出現(xiàn)了對(duì)混凝土表面和內(nèi)部腐蝕性的威脅。如果混凝土表面氣泡的直徑過(guò)大，數(shù)量過(guò)多，則會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)斷面尺寸不符合設(shè)計(jì)，混凝土內(nèi)部出現(xiàn)空洞，混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)度不足，進(jìn)而會(huì)降低混凝土結(jié)構(gòu)的綜合強(qiáng)度，容易引發(fā)混凝土表面碎裂和內(nèi)部崩塌。1.2混凝土表面氣泡的產(chǎn)生原因一是，混凝土制備中水膠比失控，在宏觀上看，混凝土氣泡含量與水膠比成正相關(guān)，過(guò)大的水膠比會(huì)出現(xiàn)水分的過(guò)度飽和，這就使混凝土內(nèi)部引氣劑的功能受到影響，不能有效排除混凝土中過(guò)多的水分和空氣，在混凝土表面產(chǎn)生數(shù)量龐大的氣泡，造成混凝土內(nèi)外結(jié)構(gòu)中水分無(wú)法正常交換、吸收和蒸發(fā)，導(dǎo)致混凝土表面氣泡的產(chǎn)生。二是，混凝土振搗環(huán)節(jié)不合理，振搗既是提升混凝土密實(shí)度的過(guò)程，同時(shí)也是排除氣泡的重要環(huán)節(jié)。如果振搗出現(xiàn)振搗時(shí)間不足、振搗強(qiáng)度不夠、振搗密度過(guò)低、振搗過(guò)程不規(guī)范等問(wèn)題，則會(huì)使混凝土內(nèi)部、表面、結(jié)合部、保護(hù)層出現(xiàn)大量難于排除的氣泡，影響到混凝土氣泡的逸出，使氣泡在混凝土表面凝聚，進(jìn)而影響混凝土結(jié)構(gòu)功能和施工質(zhì)量。要看到振搗環(huán)節(jié)如果在時(shí)間、強(qiáng)度出現(xiàn)超過(guò)正常范圍的時(shí)候，也會(huì)出現(xiàn)氣泡逸出的困難，這會(huì)影響混凝土密實(shí)度，在表面、保護(hù)層和接縫層等關(guān)鍵部位出現(xiàn)氣泡、空洞和孔隙，在表面上出現(xiàn)蜂窩麻面，在內(nèi)部產(chǎn)生各類(lèi)孔洞和氣泡。三是，混凝土原材料攪拌環(huán)節(jié)不合理，攪拌需要規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)、連續(xù)、均勻的操作，這樣才能形成混凝土設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和質(zhì)量。如果攪拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短，會(huì)產(chǎn)生原材料分布不均勻，出現(xiàn)大量團(tuán)塊，容易產(chǎn)生混凝土表面氣泡的趨勢(shì)。如果攪拌操作規(guī)范沒(méi)有得到嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖袷?，則會(huì)產(chǎn)生混凝土性能的差異，特別是外加劑投料不準(zhǔn)確，會(huì)在膠質(zhì)材料富集區(qū)域產(chǎn)生大量的氣泡，容易引發(fā)混凝土離析、坍落度增加，進(jìn)而出現(xiàn)混凝土表面氣泡。如果攪拌強(qiáng)度過(guò)大、攪拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則會(huì)使混凝土中參夾過(guò)多的空氣，不但影響混凝土均一性，而且容易在混凝土表面產(chǎn)生大量氣泡。四是，混凝土外加劑使用不合理，在功能型混凝土和高性能混凝土施工中，外加劑是重要的功能原材料。如果出現(xiàn)外加劑種類(lèi)選擇、使用數(shù)量、添加時(shí)間等方面存在問(wèn)題，則會(huì)在混凝土攪拌、施工中出現(xiàn)獨(dú)立、密閉、頑固的微小氣泡，不但影響混凝土的強(qiáng)度，而且會(huì)影響到混凝土的運(yùn)輸和保水等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，進(jìn)而在混凝土表面出現(xiàn)難以消除的氣泡。如果混凝土原材料中引氣劑使用不合理，不能有效排除混凝土內(nèi)部的有害氣泡，則會(huì)引發(fā)混凝土和易性不足，保水性下降，進(jìn)而產(chǎn)生坍落度過(guò)大，在混凝土表面出現(xiàn)大小不一、數(shù)量龐大的氣泡。2混凝土施工中處理和預(yù)防表面氣泡的對(duì)策和方法2.1加強(qiáng)對(duì)混凝土原材料的技術(shù)控制原材料技術(shù)控制的要點(diǎn)要放在水膠比控制、外加劑使用控制等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要以解決混凝土表面氣泡為出發(fā)點(diǎn)，有意識(shí)、有步驟地加強(qiáng)相關(guān)過(guò)程、參數(shù)的調(diào)控，在結(jié)合混凝土制備、施工實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，抑制混凝土表面氣泡問(wèn)題的出現(xiàn)。一方面，要以確保和提高混凝土強(qiáng)度和穩(wěn)定性作為前提，嚴(yán)格執(zhí)行混凝土設(shè)計(jì)水膠比，預(yù)防水膠比過(guò)高造成的混凝土表面氣泡問(wèn)題。另一方面，要嚴(yán)格遵循外加劑的選擇、使用設(shè)計(jì)和程序，對(duì)于高強(qiáng)度水泥和硅酸鹽水泥更要區(qū)分外加劑，特別是引氣劑的技術(shù)性能，選擇適于施工和表面氣泡控制的外加劑作為降低混凝土表面氣泡的主要手段。2.2加強(qiáng)混凝土拌和料制備和運(yùn)輸環(huán)節(jié)的管理制備環(huán)節(jié)中要重視攪拌時(shí)間和強(qiáng)度的控制，要避免時(shí)間過(guò)短而出現(xiàn)的拌和料均一性不足，要避免時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而產(chǎn)生的氣泡分布不合理，密集度過(guò)大等問(wèn)題，一般要確保攪拌時(shí)間控制在2min的范圍內(nèi)。對(duì)于攪拌機(jī)械的工作性能控制，既要尊重混凝土攪拌設(shè)計(jì)規(guī)范，同時(shí)也要根據(jù)攪拌現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械和設(shè)備的實(shí)際，以避免攪拌強(qiáng)度不足或強(qiáng)度過(guò)大，預(yù)防氣泡的產(chǎn)生與積累。在混凝土拌和料運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，要注意坍落度、運(yùn)輸時(shí)間的控制，要優(yōu)化運(yùn)輸設(shè)備與路徑，預(yù)防運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)產(chǎn)生混凝土拌和料含氣量不足，內(nèi)部氣泡釋放困難，進(jìn)而影響到后期澆筑，形成混凝土表面氣泡。2.3改進(jìn)混凝土施工方法在混凝土實(shí)際施工的過(guò)程中，應(yīng)該將表面氣泡的預(yù)防和消除作為重要的目標(biāo)和內(nèi)容。一是要控制混凝土澆筑環(huán)節(jié)，特別應(yīng)該控制澆筑高度，避免過(guò)大的沖擊造成離析和氣泡釋放困難。二是要控制混凝土攤鋪的厚度，單層攤鋪混凝土?xí)r厚度應(yīng)該＜50cm，這樣既能確保澆筑環(huán)節(jié)和攤鋪環(huán)節(jié)的效率，同時(shí)也能便于內(nèi)部和表面混凝土的排出、釋放，有效消除混凝土表面氣泡。三是要控制混凝土振搗的強(qiáng)度、時(shí)長(zhǎng)、點(diǎn)位、設(shè)備，要依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)件的特點(diǎn)、模版形式等相關(guān)參數(shù)，確定振搗的技術(shù)要點(diǎn)，嚴(yán)禁振搗環(huán)節(jié)出現(xiàn)不足和疏漏，更應(yīng)該預(yù)防振搗環(huán)節(jié)出現(xiàn)過(guò)振和超振。四是要優(yōu)化澆筑過(guò)程中布料的方式，爭(zhēng)取通過(guò)合理的布料縮短混凝土施工的時(shí)間，有效釋放混凝土內(nèi)部的氣泡，抑制混凝土表面氣泡的產(chǎn)生。2.4做好混凝土表面氣泡問(wèn)題的補(bǔ)救一旦在混凝土施工中出現(xiàn)表面氣泡問(wèn)題，那么必須要根據(jù)規(guī)范和要求做好相關(guān)的維護(hù)和補(bǔ)救工作。在解決混凝土表面氣泡過(guò)程中，一般使用去除不合格部位，添加混凝土的方法加以處理，在去除混凝土表面氣泡部位時(shí)，要做好范圍控制和深度控制，將與表面氣泡聯(lián)通的深層次縫隙和空洞暴露出來(lái)，以利于壓漿、填補(bǔ)處理。選用的混凝土材料要符合原有配比參數(shù)，水泥標(biāo)號(hào)、集料品種要做到統(tǒng)一。選用壓漿方式處理混凝土表面氣泡時(shí)要注意水灰比控制。在用填抹方式處理混凝土表面氣泡時(shí)，要注意膠質(zhì)材料的比例?？傊固钛a(bǔ)和壓漿材料能夠與混凝土結(jié)構(gòu)形成連續(xù)和穩(wěn)定的整體，形成規(guī)范的混凝土表面質(zhì)量和混凝土結(jié)構(gòu)性能。3結(jié)語(yǔ)從混凝土施工實(shí)際的過(guò)程看，表面氣泡的出現(xiàn)是常見(jiàn)的現(xiàn)象，同時(shí)也是混凝土施