從剪力墻表面氣泡現(xiàn)象剖析混凝土的質(zhì)量控制

1案例工程背景參與施工的某高層住宅小區(qū)工程，單位工程主樓均為全現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，地下二層，地上28層，建筑高度78.85m。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，基礎(chǔ)部分剪力墻模板為定型組合小鋼模散裝散拆，拆模后混凝土表面密實(shí)光潔，拼縫處稍做處理后，表面平整度、光潔度達(dá)到清水混凝土效果。為減少勞動強(qiáng)度，降低工程施工成本，經(jīng)過方案比選，地上部分（標(biāo)準(zhǔn)層）剪力墻模板采用定制大鋼模；剪力墻拆模后，發(fā)現(xiàn)混凝土表面部分出現(xiàn)氣泡：氣泡呈圓形、橢圓形及其它不規(guī)則形狀，直徑約為2～8mm，深度2mm左右，分布在墻面大面，邊緣部位較少。2氣泡產(chǎn)生的原因分析及防治措施2.1混凝土材料的影響2.1.1材料影響的原因分析首先氣泡與水泥有非常大的關(guān)系，水泥中堿性物質(zhì)含量過高，水泥細(xì)度太細(xì)，含氣量也會增加。在水泥生產(chǎn)過程中使用助磨劑的作用下，通常也會產(chǎn)生氣泡過多的情況。而且水泥用量的多少和水灰比的大小,也是導(dǎo)致氣泡產(chǎn)生的重要原因。其次在混凝土拌和過程中，骨料級配不合理，骨料規(guī)格不當(dāng)粗骨料過多、大小不當(dāng)，針片狀顆粒含量過多，不能很好的形成結(jié)構(gòu)，而且實(shí)際使用砂率比試驗(yàn)室提供的砂率偏小，不能及時(shí)填充內(nèi)部的孔隙，導(dǎo)致粒料不密實(shí)，最終形成自由空隙，產(chǎn)生氣泡。還有作為商品混凝土，為了保持長時(shí)間的運(yùn)輸和攪拌以及砼泵送的要求，必須要添加外加劑方可保證用于施工。目前使用的外加劑基本上均為引氣型的減水泵送劑，這種外劑加入后，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。但是各種引氣劑性能有較大的差異，不同的引氣劑類型和摻量，所產(chǎn)生的氣泡的數(shù)量和大小肯定不同，有的引氣劑在混凝土拌和過程中形成較大的氣泡，而且表面能較低，非常容易形成聯(lián)通的大氣泡，如果再加上工藝上振搗不規(guī)范，大氣泡不能完全排出，肯定會給硬化混凝土結(jié)構(gòu)表面形成氣泡。2.1.2防治措施合理地選用水泥品種與標(biāo)號，優(yōu)先選擇低堿、不摻助磨劑、適應(yīng)性強(qiáng)、質(zhì)量穩(wěn)定且試配中氣泡較少的水泥。選用化學(xué)成分品質(zhì)優(yōu)良的外加劑；嚴(yán)把材料質(zhì)量，嚴(yán)格控制骨料規(guī)格大小和針片狀顆粒含量，備料時(shí)認(rèn)真篩選剔除不合格材料，使粗骨料具有良好的級配；控制砼拌和等關(guān)鍵工序；優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)，按有關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行計(jì)算和試驗(yàn)，并根據(jù)不同的工程部位，設(shè)計(jì)合理地配合比，選擇合理的級配，使粗、細(xì)集料比率適中，在保證強(qiáng)度的前提下，試驗(yàn)室應(yīng)多做幾組，在不極大削減混凝土和易性的情況下，爭取用水量減到最小，并控制好外加劑和摻合料的含量；現(xiàn)場嚴(yán)格控制混凝土的坍落度，對坍落度不符合要求的，堅(jiān)決予以退場處理。2.2施工工藝的影響2.2.1施工工藝的原因分析1）對于商品混凝土來說，氣泡的多少與運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備形式和時(shí)間也有關(guān)系，由于運(yùn)距過長，混凝土運(yùn)輸車對混凝土的攪拌過程中也會引入過多的氣泡。再有運(yùn)輸時(shí)間過長，混凝土到現(xiàn)場后有時(shí)坍落度損失較大，現(xiàn)場工人一般都會加水來增加混凝土工作性，但這樣會使混凝土水灰比增大，進(jìn)而影響混凝土強(qiáng)度和耐久性，使混凝土孔隙率增大。2）混凝土剪力墻主要使用大型鋼板整體成型，以便于模板的立拆。但大面積整塊鋼模無接縫，不利于多余水及空氣的排出．易形成氣泡。還有鋼模板表面光滑程度不好經(jīng)實(shí)踐證明也有不同表現(xiàn),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)生的氣泡就會多一些。而現(xiàn)場模板在長時(shí)間使用的過程中不注意保護(hù)，致使表面光滑程度大大降低，氣泡吸附在模板上難以排出。3）脫模劑的選則和使用也有很大影響。為了節(jié)省費(fèi)用會使用廢機(jī)油，在混凝土振搗過程中，由于自由水往兩邊及上面走動，使得不吸水的鋼模與混凝土接觸面含水較多。同時(shí)鋼模刷油后有一定的粘滯力。使得接觸面的水不易跑動，這樣混凝土表面形成水泡的機(jī)率較大，因此，鋼模面積太大和油的粘滯力對氣泡的排出是不利的。也有些脫模劑，即使是水性脫模劑，對混凝土產(chǎn)生的氣泡仍然有吸附的作用，使混凝土內(nèi)的氣泡無法隨機(jī)械振搗而隨著模板的接觸面逐步上升，從而無法排出混凝土內(nèi)部所產(chǎn)生出來的氣泡?，F(xiàn)場施工時(shí)模板脫模劑涂刷不均勻，也會造成氣泡增多。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(shí)，主要包含一是分層振搗的高度，二是振搗的時(shí)間。從以往的施工經(jīng)驗(yàn)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(shí)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(jī)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(shí)而導(dǎo)致混凝土的自然孔洞或空氣型的不規(guī)則大氣泡。2.2.2控制措施1）嚴(yán)格控制混凝土的攪拌時(shí)間和運(yùn)輸時(shí)間，盡量避免在交通擁堵時(shí)期澆筑混凝土。2）嚴(yán)格管理施工人員，對于加水現(xiàn)象，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，立即嚴(yán)肅處理，同時(shí)還要從企業(yè)文化、管理理念，甚至分配制度等方面做長期的籌劃。3）盡可能地使用大塊定型鋼模板，確保加固牢靠，模板要保持光潔平整，對于鋼模，盡量不使用變形較大的鋼模；對于木模，關(guān)鍵部位避免使用舊模板。4）實(shí)踐證明脫模劑選擇比機(jī)油要好，最好使用消泡型的脫模劑。施工時(shí)脫模劑要涂抹均勻但不宜涂的太多太厚。5）在混凝土的施工過程中，我們應(yīng)注意應(yīng)分層布料，分層振搗，要選擇適宜的振搗設(shè)備，最佳的振搗時(shí)間。振搗過程中要按照“快插慢抽、上下抽拔”的方法，操作振動棒要直上直下，快插慢拔，不要漏振，每一振點(diǎn)的延續(xù)時(shí)間以表面呈現(xiàn)浮漿為度，以便將氣泡排出。振搗棒插到上一層的澆筑面下100mm為宜，使上下層混凝土結(jié)合成整體。嚴(yán)防出現(xiàn)混凝土的欠振、漏振和超振現(xiàn)象。混凝土的分層厚度應(yīng)根據(jù)混凝土的和易性及所用振搗器的作用深度確定，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。3氣泡對混凝土質(zhì)量的影響及處理措施3.1氣泡對混凝土質(zhì)量的影響混凝土表面出現(xiàn)少量氣泡不會對構(gòu)件和建筑物產(chǎn)生影響，但當(dāng)混凝土出現(xiàn)大量的氣泡時(shí)，則會對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的危害。首先可能會降低混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，氣泡的存在會降低混凝土的密實(shí)程度，氣泡較大會減小混凝土的有效斷面尺寸，會大大降低混凝土的抗壓、抗折和抗剪強(qiáng)度。其次可能會降低混凝土的耐腐蝕性能，大量氣泡的存在，會加快混凝土表面的碳化速度，減小了鋼筋混凝土的有效保護(hù)層厚度，從而降低了混凝土的耐腐蝕性能。最后大量的氣泡還會影響混凝土構(gòu)件的表觀質(zhì)量3.2處理措施對較大的缺陷的氣泡修補(bǔ)應(yīng)采用與商品混凝土同品種、同標(biāo)號的水泥和粉煤灰兌水?dāng)嚢璩蓾{后，對商品混凝土構(gòu)件表面所產(chǎn)生的細(xì)微氣泡進(jìn)行填補(bǔ)，這樣會起到色澤相當(dāng)?shù)男Ч?。但填抹時(shí)，應(yīng)在混凝土構(gòu)件剛拆模時(shí)進(jìn)行，采用毛刷沾水清除孔內(nèi)滯留物后，直接用毛刷沾漿，在有氣泡的混凝土表面反復(fù)擠壓，直到混凝土表面見不到氣孔的痕跡后停止擠壓，混凝土修補(bǔ)面出現(xiàn)風(fēng)干現(xiàn)象后，及時(shí)采