低強度混凝土氣泡的成因及預(yù)防措施

一、氣泡形成原因分析氣泡的形成既與混凝土本身所組成的材料特性有關(guān)，又與構(gòu)件的截面形狀和混凝土成型過程中的施工工藝有關(guān)，可以說和施工環(huán)境關(guān)聯(lián)較大。.水泥。單位水泥用量影響到混凝土粘度，水泥用量多，粘度就大，氣泡排出困難，形成氣泡的機會就大。C35混凝土強度低，單位水泥用量少、粘度小，不存在氣泡難以排除的問題，相反應(yīng)增加其用量來提高水泥漿量，使骨料級配不合理或其他因素導(dǎo)致的混凝土內(nèi)空隙得以填充，減少自由水的含量，降低出現(xiàn)氣泡的機率。表1是環(huán)墻混凝土配合比設(shè)計，其單位水泥用量恰好處于設(shè)計要求的下限值，應(yīng)調(diào)整增加。表1環(huán)墻混凝土配合比等級坍落度/min水膠比材料用量/(kg/m3)水灰比砂率/%摻合料摻量/%外力刪摻量/%水泥砂石水外加劑摻合料C35140?1600.4430575010551708.0850.5641.621.82.05.粗細骨料。粗細骨料顆粒級配不合理，或粗骨料針片狀顆粒含量偏多，及生產(chǎn)過程中實際砂率比配合比設(shè)計小，都會使粗骨料間的空隙增大，增加了氣泡產(chǎn)生的自由空間。難以有效控制粗骨料中的針片狀顆粒含量，這些都增大了氣泡出現(xiàn)的可能性。.水。水灰比對混凝土產(chǎn)生氣泡有顯著影響。水化過程消耗混凝土中的部分水后，約占80%的自由水是通過蒸發(fā)的形式分開的。水灰比大,自由水會偏多，形成水泡概率就越大。本工程水灰比為0.56,大于設(shè)計要求的上限值，應(yīng)調(diào)整降低。.摻合料。摻合料多為粉煤灰。在保證混凝土強度的同時，摻一定量的粉煤灰替代部分水泥，能降低混凝土造價，改善和易性，減少二氧化碳排放，有利于節(jié)能減排；另外，粉煤灰中的碳有一定吸附氣泡的能力，能增加混凝土的粘聚性，減少內(nèi)部氣泡的聚合，使氣泡溢出到混凝土面的機會減少，但摻量較多時又會增大混凝土粘度，影響氣泡溢出。預(yù)拌混凝土廠家抽檢時，多數(shù)只檢測其細度，需水量比和燒失量檢測較少，但燒失量對混凝土含氣量影響較大，過高會導(dǎo)致含氣量嚴(yán)重超標(biāo)。從考察預(yù)拌混凝土廠家了解的情況可以看出，近期粉煤灰質(zhì)量波動較大，多個項目不同程度地出現(xiàn)了氣泡，可以斷定粉煤灰是環(huán)墻出現(xiàn)氣泡的直接誘因之一。.外加劑。外加劑多是減水劑，是通過在混凝土中引入一定量的微氣泡來減少水和水泥用量，或在不改變混凝土需水量的前提下，改善混凝土工作性。但氣泡大小不均勻、形狀不規(guī)則、不穩(wěn)定，在混凝土運輸或振搗過程中，易聚合成大氣泡，并最終溢出形成氣泡。有試驗表明，普通減水劑或摻量較低的高效減水劑能減少氣泡出現(xiàn)的概率，高效減水劑摻量超過0.7%時，出現(xiàn)氣泡數(shù)量是不摻減水劑的3.5倍。環(huán)墻所用的竣酸系高效引氣型減水劑摻量達2.05%，已大大增加了氣泡形成的機率。.混凝土拌合。攪拌時間偏短，會導(dǎo)致攪拌不均勻，氣泡在混凝土內(nèi)密集度不均，影響混凝土的質(zhì)量；攪拌時間偏長，會使混凝土中帶入過多的空氣蹭加了氣泡形成的概率才覺拌時間一般宜控制在3?5mino受利益驅(qū)使，預(yù)拌混凝土廠家攪拌時間往往偏短，增大了氣泡形成的可能。.混凝土振搗。振搗器類型及振搗時間、澆筑分層厚度對氣泡形成影響最大。環(huán)墻厚500mm,坍落度為140~160mm,對振搗有效半徑影響小，選50型頻率為12000r/min的振動棒，其有效作用半徑250mm完全能滿足施工要求。但環(huán)墻鋼筋直徑大、間距密，吸收振動能也較多，按常規(guī)振搗方式，會使振搗時間偏短，導(dǎo)致混凝土不密實,氣泡不能及時排除；如果延長振搗時間，混凝土?xí)謱?、泌水，減水劑引入的氣泡會聚合，增大了形成氣泡的概率，對合理振搗時間的問題,施工中采取兩次成型，分層厚度取700mm,明顯偏大，氣泡排除路徑偏長，易形成氣泡。.模板與構(gòu)件截面。模板的材質(zhì)與構(gòu)件截面形狀對氣泡排除效果影響也較大。模板光潔度越高，材質(zhì)越好，對氣泡排除時的阻力就越小,氣泡就越能及時排出，新模板比周轉(zhuǎn)使用多次的模板形成的氣泡就明顯減少，質(zhì)量好的比差的也明顯減少。構(gòu)件截面越簡單、規(guī)則，氣泡就越少，相反就有增大的趨勢；環(huán)墻屬不規(guī)則的圓曲面，氣泡排出路徑長,遇到的阻力也大，形成氣泡可能性也就越大。.施工環(huán)境?；炷撂涠仍叫?，粘度就越大，氣泡排除的難度就大，形成氣泡可能性也就越大。環(huán)墻所用混凝土屬軟稀型，但施工中氣溫高、運距遠決定了坍落度損失也較大，影響了氣泡的排出。澆筑時，如果隨意往混凝土中添加水來增加坍落度，自由水就會更多，氣泡形成的概率就更大，所以現(xiàn)場應(yīng)嚴(yán)禁隨意加水。二、預(yù)防措施.優(yōu)化配合比設(shè)計。在滿足設(shè)計要求并兼顧預(yù)拌混凝土廠家利益的前提下，充分考慮到本工程地處三類環(huán)境類別，應(yīng)適當(dāng)提高單位水泥用量與砂率，以增強單位水泥漿量與混凝土強度；適當(dāng)減少單位用水量、摻合料量及外加劑摻量，以降低水灰比與減少氣泡產(chǎn)生的概率。經(jīng)過反復(fù)試配，確定混凝土配合比設(shè)計（表2）;同時，在實際生產(chǎn)過程中，還應(yīng)根據(jù)骨料實際級配及其含水率，及時調(diào)整配合比。表2優(yōu)化后環(huán)墻混凝土配合比等級坍落度/nun水膠比材料用量/(kg/m3)水灰比砂率/%摻合料%夕卜力防圻參量/%水泥砂石水外加劑摻合料C35140?1600.4131777610701604.10730.504218.71.05.嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量。預(yù)拌混凝土廠家應(yīng)加大對原材料抽檢的頻率，做到每批次必抽檢，特別是骨料與摻合料，嚴(yán)控碎石中針片狀顆粒含量及骨料級配，粉煤灰必檢測其需水量比和燒失量。必要時，施工現(xiàn)場可在澆筑環(huán)墻混凝土?xí)r，安排專人不定時抽查預(yù)拌混凝土廠家的原材料與攪拌時間，不定時在現(xiàn)場檢測混凝土坍落度，不符合要求時，堅決予以退場。.改進施工工藝。改進施工工藝是減少混凝土氣泡的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。分層厚度應(yīng)取0.8倍振動棒長度，考慮到環(huán)墻截面尺寸的實際，決定采用全面分層、每層厚度取500mm的澆筑方法。施工時，按混凝土自然流淌形成的坡度，先振搗低處再振搗高處，快插慢拔，每個振點振搗持續(xù)時間為30s，間距取500mm,待環(huán)墻內(nèi)混凝土達到分層高度后，再重新振搗一次，至混凝土面出現(xiàn)浮漿不再有氣泡和沉陷為止。澆筑第二層時，振搗棒應(yīng)插入第一層混凝土內(nèi)50mm，并按第一層澆筑方法依次循環(huán)，至第三層止。待全部完成后，再用小型振動棒沿模板外表面高度方向振搗、長度方向推進的方式重新振搗一次，將停滯在模板面的氣泡及時排出到混凝土面。同時，環(huán)墻應(yīng)選擇質(zhì)量與光潔度較好的竹膠板模，雖一次性投入較大，但其周轉(zhuǎn)次數(shù)明顯增加，攤銷后仍較質(zhì)量差的模板經(jīng)濟。周轉(zhuǎn)使用時，應(yīng)及時將其表面雜物清除干凈，均勻