孫立喜

（天津市市政工程研究院，天津 300074）

淺析公路工程混凝土表面氣泡產(chǎn)生的原因及防治

孫立喜

（天津市市政工程研究院，天津 300074）

公路工程混凝土表面氣泡一直是影響混凝土外觀質(zhì)量的重要因素，特別是摻入引氣劑以后，此問(wèn)題更加突出。本文從原材料選用、配合比設(shè)計(jì)、施工等多個(gè)環(huán)節(jié)，分析了混凝土表面氣泡產(chǎn)生的原因，總結(jié)前人的經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合實(shí)際情況論述了控制混凝土表面氣泡的措施。

混凝土；表面氣泡；原因；防治措施

0 引言

混凝土是當(dāng)今應(yīng)用最廣的建筑材料之一，混凝土質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到工程質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的安全。混凝土質(zhì)量分為表觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量，表觀質(zhì)量問(wèn)題主要是指混凝土表面的裂縫、氣泡、蜂窩、麻面等；內(nèi)在質(zhì)量主要是混凝土的強(qiáng)度、耐久性等指標(biāo)。以往人們較重視內(nèi)在質(zhì)量，容易忽視表觀質(zhì)量問(wèn)題對(duì)混凝土性能的影響，特別是氣泡問(wèn)題更容易被人們忽視，認(rèn)為氣泡問(wèn)題經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的表面修飾即可。然而，混凝土的表觀質(zhì)量往往是內(nèi)在質(zhì)量的表觀反映。混凝土表面氣泡的數(shù)量和形狀也反映出混凝土內(nèi)在質(zhì)量的好壞，反映出混凝土在設(shè)計(jì)、施工和管理中存在的問(wèn)題。本文重點(diǎn)就混凝土表面氣泡問(wèn)題，分析氣泡產(chǎn)生的原因，以及控制氣泡產(chǎn)生的有效措施，為今后工程改善表觀質(zhì)量和提高混凝土性能提供借鑒。

1 混凝土表面氣泡產(chǎn)生的原因

1.1 原材料與配合比問(wèn)題

（1）骨料

在施工過(guò)程中，如果所使用的骨料本身級(jí)配不合理，粗骨料偏多、細(xì)骨料較少，或者粗骨料中針片狀顆料含量過(guò)多，以及在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)際使用砂率比試驗(yàn)室提供的砂率要小，此時(shí)細(xì)粒料不足以填充粗集料之間的空隙，集料不密實(shí)，會(huì)導(dǎo)致混凝土的和易性降低、流動(dòng)性差，形成產(chǎn)生氣泡的自由空隙。

（2）膠凝材料和用水量

水泥用量和水膠比的大小，也是導(dǎo)致氣泡產(chǎn)生的重要原因。在滿(mǎn)足混凝土強(qiáng)度的前提下，適當(dāng)增加水泥用量，減少水的用量，氣泡會(huì)減少。水量較多會(huì)使自由水較多，進(jìn)而易形成氣泡，如果水泥用量太少，由于水化反應(yīng)耗費(fèi)用水較少，使薄膜結(jié)合水、自由水相對(duì)較多，從而讓水泡形成的幾率增大。所以水膠比較高的混凝土易產(chǎn)生氣泡。

摻入礦物摻合料也會(huì)影響混凝土氣泡。摻入優(yōu)質(zhì)粉煤灰后，混凝土和易性改善，流動(dòng)性增強(qiáng)，有利于氣泡排除。摻入適量礦渣粉后，混凝土粘性增強(qiáng)，坍落度增大，混凝土不離析泌水，有利于氣泡排除。但若礦渣粉摻量過(guò)大，混凝土過(guò)度粘稠，會(huì)影響氣泡的排除。

（3）引氣劑

混凝土減水劑中摻入的引氣劑的質(zhì)量會(huì)直接影響產(chǎn)生的氣泡質(zhì)量。優(yōu)質(zhì)的引氣劑引入的氣泡細(xì)小均勻、穩(wěn)定性高，均勻分布在混凝土中，增加混凝土的抗凍性能。劣質(zhì)的引氣劑引入的氣泡大小不均、穩(wěn)定性差，小氣泡極容易匯成不穩(wěn)定大氣泡，游離到混凝土表面，影響混凝土表觀質(zhì)量。

1.2 施工工藝問(wèn)題

在混凝土的拌合、澆筑過(guò)程中，容易混進(jìn)空氣，形成氣泡。振搗是混凝土密實(shí)、排除氣泡的重要手段。通過(guò)振搗使骨料顆?；ハ嗫繑n緊密，氣泡借助振動(dòng)力排出。振搗是否密實(shí)、氣泡能否排出與使用振搗器的類(lèi)型、振搗方法及模板表面處理等許多因素有關(guān)。

（1）澆筑分層厚度過(guò)厚

混凝土澆注分層厚度 JTG/T F50—2011《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定如表 1 所示。但是在實(shí)際施工時(shí)，施工單位為了趕進(jìn)度，往往澆筑厚度都偏高，有時(shí)甚至達(dá)到 1m。這樣造成氣泡行程過(guò)長(zhǎng)，即使振搗的時(shí)間達(dá)到要求，氣泡也不能完全排出，造成混凝土結(jié)構(gòu)表面氣泡。

表 1 混凝土分層澆筑厚度

（2）振搗工藝不當(dāng)

混凝土振搗沒(méi)有與現(xiàn)場(chǎng)混凝土的狀態(tài)相結(jié)合，當(dāng)混凝土坍落度和工作性發(fā)生變化時(shí)，振搗也應(yīng)該做相應(yīng)調(diào)整。如果調(diào)整不及時(shí)，很容易造成過(guò)振或欠振的情況，影響混凝土表觀質(zhì)量。同時(shí)，混凝土振搗也應(yīng)與構(gòu)件斷面尺寸和配筋量相結(jié)合，振搗棒的型號(hào)要根據(jù)斷面尺寸與鋼筋間距選擇。這樣才能振搗密實(shí)，利于氣泡排出。

（3）模板表面處理不當(dāng)

使用過(guò)的模板，表面會(huì)殘留一些模板漆和混凝土渣，如果在下次循環(huán)使用前沒(méi)有將殘留物清理干凈，這些殘留物將會(huì)阻礙表面氣泡的排除，影響混凝土的外觀質(zhì)量。

（4）模板漆選用不當(dāng)

選用適當(dāng)?shù)哪０迤?，振搗時(shí)有利于表面氣泡的排除，提高混凝土表面的外觀質(zhì)量?，F(xiàn)在工地上常使用的是柴機(jī)油，如果比例不當(dāng)會(huì)造成柴機(jī)油黏度過(guò)大，增加表面氣泡排除時(shí)的阻力，影響氣泡排除。

2 混凝土表面氣泡的控制措施

2.1 原材料與配合比

選用級(jí)配良好的粗細(xì)骨料，嚴(yán)格控制骨料的含泥量。摻加礦物摻合料時(shí)，所選摻合料應(yīng)符合國(guó)家相關(guān)規(guī)范要求。有含氣量要求的混凝土，所選引氣劑應(yīng)符合國(guó)家規(guī)范要求。

在配合比設(shè)計(jì)上，在滿(mǎn)足施工要求坍落度的情況下，盡量減小用水量，同時(shí)控制外加劑中引氣劑的含量不得大于規(guī)范規(guī)定的范圍。

2.2 施工工藝

（1）混凝土攪拌要充分均勻，混凝土從出攪拌站到施工現(xiàn)場(chǎng)可能需要很長(zhǎng)的運(yùn)輸時(shí)間，這時(shí)坍落度損失可能較大，技術(shù)員可利用外加劑進(jìn)行二次調(diào)配，在這種情況下一定要使混凝土攪拌均勻。

（2）在混凝土的施工過(guò)程中，應(yīng)分層布料，分層振搗。分層的厚度應(yīng)與實(shí)際坍落度相結(jié)合，否則氣泡不易從混凝土內(nèi)部往外排出。同時(shí)應(yīng)注重混凝土的振搗，振搗的時(shí)間和作用半徑應(yīng)視混凝土的坍落度與和易性而定，當(dāng)混凝土坍落度小、混凝土粘度高時(shí)應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)振搗時(shí)間，縮小振搗間距；反之，應(yīng)縮短振搗時(shí)間，擴(kuò)大振搗間距。嚴(yán)防出現(xiàn)對(duì)混凝土的欠振、漏振和超振現(xiàn)象?；炷恋恼駬v要嚴(yán)格按照“快插慢拔”的要求進(jìn)行。

振搗器的選取要結(jié)合混凝土構(gòu)件的類(lèi)型、尺寸。薄型的平面結(jié)構(gòu)，如橋面鋪裝層等，一般用平板振搗器；厚型的結(jié)構(gòu)，如基礎(chǔ)墩臺(tái)、矩形梁等，用插入式振搗器；T 型梁、箱梁、工字梁的腹板可配以附著式振搗器。

（3）模板使用前一定要打磨干凈，模板上不能殘留模板漆和混凝土殘?jiān)?。?shí)踐證明，當(dāng)采用表面光滑的模板時(shí)產(chǎn)生的氣泡少，當(dāng)采用表面粗糙的模板時(shí)產(chǎn)生的氣泡就會(huì)多一些。

模板內(nèi)表面使用前要刷油或脫模劑，所用油粘度不能太高，否則不利于氣泡排除。最好使用專(zhuān)業(yè)脫模劑，專(zhuān)業(yè)脫模劑一般混有消泡劑，這種含消泡型的脫模劑在使用后，當(dāng)混凝土產(chǎn)生的氣泡與模板表面脫模劑中所含的消泡劑相遇時(shí)，氣泡會(huì)立即破滅或由大變小，由小變微，使混凝土表面起到極其平滑致密的效果。

（4）混凝土表面氣泡的修補(bǔ)。

當(dāng)拆模后，混凝土表面有細(xì)微的氣泡時(shí)，可采用與混凝土同品種、同強(qiáng)度等級(jí)、同配比的水泥膠材體系，對(duì)混凝土構(gòu)件表面所產(chǎn)生的細(xì)微氣泡進(jìn)行填補(bǔ)，這樣修補(bǔ)色澤一致、強(qiáng)度相當(dāng)。但填抹時(shí)，應(yīng)在混凝土構(gòu)件剛拆模時(shí)進(jìn)行，這樣當(dāng)填抹的水泥粉料填入混凝土表面的氣泡中時(shí)，粉料會(huì)吸收混凝土內(nèi)部的多余水分或是利用給混凝土養(yǎng)護(hù)的水分來(lái)發(fā)生水化、固化反應(yīng)，從而達(dá)到混凝土原設(shè)計(jì)的強(qiáng)度。對(duì)較大缺陷的氣泡修補(bǔ)應(yīng)采用專(zhuān)業(yè)的修補(bǔ)砂漿進(jìn)行修補(bǔ)，同時(shí)要保證及時(shí)充足的養(yǎng)護(hù)。

3 結(jié)束語(yǔ)

混凝土的表面氣泡問(wèn)題不僅影響表觀質(zhì)量，嚴(yán)重的會(huì)影響混凝土的耐久性能，對(duì)混凝土構(gòu)件的長(zhǎng)期安全使用造成影響。表面氣泡的產(chǎn)生原因復(fù)雜，要解決混凝土表面氣泡問(wèn)題，應(yīng)從原材料、配比、施工等多方面出發(fā)，并結(jié)合實(shí)際情況，逐一分析產(chǎn)生的原因，然后采取相應(yīng)的措施，才能有效控制氣泡的產(chǎn)生，保證混凝土的表觀質(zhì)量和混凝土的性能。

［通訊地址］天津市河西區(qū)平山道 39 號(hào)（300074）

The causes and prevention of surface bubbles of concrete on highway engineering

Sun Lixi
(Tianjin Municipal & Highway Engineering Research Institute, Tianjin 300074, China)

Concrete surface bubbles of the highway engineering have been important factors to affect the quality of the concrete appearance, this problem is more prominent after the incorporation of air-entraining agent. The cause of concrete surface bubble generation is discussed in this paper, and summarized the previous experience and discussed the control measures of the concrete surface bubbles, combing with the actual situation, concrete mix design, raw materials, construction, curing,etc..

concrete; surface bubble; causes; prevention and control measures

孫立喜（1978－），男，工程師，主要從事混凝土工程檢測(cè)與咨詢(xún)工作。