楊麥利

西安市第一建筑工程公司  陜西  西安  710068

 

    某住宅樓工程，框剪結構，地下2層、地上33層，建筑面積為79501㎡，工程造價為7175萬元，抗震設防裂度為8度，地下2～4層采用木模、鋼管支撐，4層以上采用全鋼大模板，本工程基礎及主體結構采用商品混凝土。

 

    該工程于2007年8月開工，基礎及1～4層施工處在冬季，經監理、甲方對混凝土的多次檢查、驗收，未發現混凝土表面有氣泡現象，但是，在四層以上開始用全鋼大模板后，監理和甲方在檢查拆模后混凝土質量時，發現個別剪力墻有大量氣泡現象，氣泡分布不均勻，梁上、頂板上很少有氣泡。

 

表一：氣泡統計情況如下表：

實測區域 編號	區域面積 ㎝×㎝	直徑 ㎜	深度 ㎜	數量 個	最大直徑   ㎜
1	70×70	＞2	3	80	3
2	80×80	3～4	3	60	4
3	100×100	＞4	4	30	5

 

表二：混凝土配合比統計

      材料用量㎏/m³

等級	坍落度	水泥	砂	石	摻和料 三級粉 煤灰	膨脹劑	外加劑 MB-BS 泵送劑	水	水灰 （膠）比
C50	200/550	429	697	1044	114		13.0	158	0.29
C50	200/550	435	714	1027	105		16.3	160	0.30
C50P6	200/550	343	724	1087	102	39	14.5	160	0.33
C35	220/550	375	670	1133	90		10.35	150	0.32
C45	200/550	396	734	1056	100		11.4	158	0.32
C40	200/550	363	773	1069	91		10.4	158	0.35

 

    根據幾次檢查結果，針對氣泡產生的部位、施工操作方法、環境、混凝土配合比組成、氣泡分布特點，現場監理單位、建設單位、施工單位組織相關專業人員進行分析，分析混凝土表面氣泡產生的原因及預防控制措施。

  

    從氣泡的分布特點上看，氣泡主要產生在剪力墻上，梁板上很少，對同一構件上部較多下部少，說明氣泡的產生與構件的厚度有關，同時也與振搗時間、澆筑厚度等有關。初步分析混凝土表面的氣泡是由于混凝土摻加劑和振搗不規范引起的，在后續施工中，加強對混凝土振搗工藝的監控，結果表明氣泡減少了，另外鋼大模涂刷脫模劑不均勻，涂刷太厚，影響氣泡上升，限制表面氣泡的排出。

 

    通過以上分析，認為混凝土表面氣泡產生的原因較多，主要是由于材料、工藝不當、施工環境等造成的，歸納為以下幾種原因。

    1.高等級混凝土水泥用量多，水膠比小，混凝土坍落度小，較粘，氣泡不易排出。

    2.與某些外摻劑及水泥自身的化學成分有關，施工中為了加強混凝土的可泵性，加入引氣減水劑，產生大量氣泡來增強混凝土的流動性，引氣劑摻量較大，產生氣泡較多。

    3.由于水泥用量大，即使摻加了引氣減水劑，但混凝土的粘滯阻力仍然很大，振搗時間不足時氣泡不易排出。

    4.標準層施工用脫模劑為油性，粘度很大，施工中又涂刷不均勻，太厚，影響氣泡上升，使表面氣泡不易排出，而用竹膠版和水質脫模劑時氣泡相對較少。

    5.全鋼大模板封閉太嚴，表面排氣困難。

    6.操作人員振搗時間不足，未按操作規程振搗。

    7.一次澆筑厚度太大，致使振搗效果不好，氣泡難于排出。

    8.商品混凝土運送道路較遠，混凝土坍落度損失很快，到現場時已經很粘，影響氣泡排除。

    9.施工時添加了太多的摻和料，將導致混凝土粘滯阻力增大，氣泡不易排出。

    10.骨料級配不合理，粗集料過多，細集料偏少。

    11.混凝土配合比用水量較大，水灰比較高。

 

    3.1材料方面

    （1）骨料級配不合理會直接導致氣泡產生。在施工過程中，如果砂石料本身級配不合理，或碎石材料中針片狀顆粒含量過多，及在生產過程中實際用砂率比試驗室提供的砂率小，此時粗骨料間會形成大的空隙，細骨料不足以填充粗骨料之間的空隙，導致骨料不密實，形成產生氣泡的自由空隙。

 

    （2）水泥的多少和水灰比的大小，也是導致氣泡產生重要原因。在試驗室做作混凝土試配時，主要是針對強度考慮水泥用量，在能保證強度的前提下，對于高等級混凝土應盡量減少水泥量以降低混凝土的粘度，同時水灰比也要小，因為當自由水存在于混凝土中時，水分蒸發后便形成氣泡；而對低等級的混凝土可適當增加水泥用量，減少水的用量，因為低等級混凝土計算水泥用量較少，不會造成混凝土粘度很大不便施工的現象，多增加水泥漿可填塞因集料級配不合理或著其他因素導致的空隙，水的減少可減少自由水形成的氣泡。

 

    (3)摻和料的多少會影響氣泡數量的增減，當混凝土中水泥的含量可以保證混凝土的強度時，可用摻和料代替部分水泥，適量的摻和料能改善混凝土的和易性，同時降低工程造價，形成的膠結料能填塞骨料間的空隙，減少氣泡的產生；但過量的摻和料會導致混凝土粘度增加，影響氣泡的排出，故商混凝土中摻和料過多是引起氣泡產生的原因。

 

    （4）某些混凝土的外摻劑及水泥自身的化學成分，也是導致氣泡產生的原因。

    引氣劑、減水劑之類的外加劑是通過產生一些穩定的或不穩定的氣泡來改善混凝土的和易性，它們為施工帶來便利的同時也會使這些氣泡匯聚到混凝土表面，而且摻量越大影響越明顯。

 

    3.2工藝方面

    在混凝土的拌制和澆筑過程中，容易混進一些空氣。混入混凝土拌和物中的氣泡基本上不能自行排除，只有通過振搗才能將氣泡排除，使混凝土密實。振搗時在激振力的作用下，骨料顆粒互相靠攏緊密，膠結料填充骨料間的空隙，拌和物中的空氣帶著一部分水泥漿擠到上部，排到外界。

 

    振搗能否密實、氣泡能否排出和許多因素有關。首先是振搗器類型對氣泡產生的影響，要根據不同結構類型選用不同的振搗器。淺薄的平板結構，選用平板振搗器，也可選用插入式振搗器，深厚的結構物，如基礎、梁、柱、墻等要用插入式振搗器。其次振搗時間與混凝土表面氣泡的數量有直接關系，一般來說，振搗時間越長，混凝土越密實，但時間太久易使混凝土發生分層、泌水，存在一個最佳振搗時間，另外振搗的效果還和有效振搗半徑、分層厚度、振搗頻率和混凝土的稠度有關。振搗器要快插慢拔，否則振搗棒的位置易形成砂漿窩或空隙，慢拔可使空隙在振搗過程中慢慢聚合密實，也利于氣泡外溢。

 

    3.3施工條件

    目前框剪結構混凝土施工主要使用鋼模板或竹膠版。脫膜劑為鋼模板表面采用油性劑，木模表面刷水性劑的形式。在鋼模成型的混凝土振搗過程中，由于自由水及氣泡往兩邊及上邊走動，使得封閉很嚴的不吸水鋼模與混凝土接觸面含水、氣較多，同時鋼模上的油有一定的粘滯力，使得接觸面的水、氣不易跑動，這樣混凝土表面形成氣泡的幾率就大；而木模由于用水性脫模劑，粘滯阻力小，情況較好。

 

    1.選擇合理的級配骨料，確定適宜砂率；嚴格控制針片狀顆粒含量。

    2.選擇合適的水灰比，通過試驗的方法比較，從中選擇既能保證混凝土強度，又能使混凝土的可施工性能最佳的水灰比。

    3.加強施工控制，降低生產與試驗間的偏差。施工過程中及時作好材料含水率檢測，隨時調整現場配合比。

    4.選用質量可靠的水泥和外加劑，同時確定合理用量。

    5.重視混凝土的振搗，要從選擇振搗設備、振搗時間、振搗半徑、振搗頻率、澆筑厚度方面考慮，保證按照正確的操作工藝操作。

    6.模板應保持光潔，脫膜劑應涂刷均勻，不宜太多太厚，鋼模刷油時，可在油中適當摻入滑石粉。

    7.嚴格控制摻合料的摻量，避免增大混凝土粘滯力。

 

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)