摘要：预制混凝土构件表面产生气泡会对建筑物质量造成影响。为此，本文结合某电缆隧道预制箱涵预制过程中出现的气泡问题，对影响预制混凝土构件气泡产生的主要因素及其预防措施进行探讨,以供参考。
关键词：预制构件；气泡；预防措施
一、预制箱涵表面气泡成因分析
项目部针对预制厂出现的这一外观质量问题，通过多方咨询、查阅资料、调查情况，围绕气泡问题，对现场预制箱涵表面气泡情况进行了认真的分析，认为形成混凝土表面气泡主要有二个方面的原因: 一是混凝土在浇筑入模时，混凝土与钢模板之间覆盖形成了包含气体的空隙; 二是后续混凝土与前期浇筑的混凝土之间覆盖形成了包含气体的空隙。由于根据混凝土配合比设计的根据需要添加了部分添加剂，如减水剂等，在混凝土内部产生气体。混凝土施工过程中，虽然通过震动排除了大多数的气体，但是由于混凝土和易性、钢模板脱模剂、振捣等诸多原因的影响致使还有部分气体不能及时地排除，从而最终在混凝土内部和混凝土与钢模板之间的结合面上形成空隙、气泡（如图1）。
二、影响混凝土表面气泡排出的各种因素
1，外加剂，这里主要指减水剂。预制箱涵所用高标号混凝土必须在混凝土内添加一定量的高效减水剂，而减水剂都有一定的含气量。由于减水剂内的气体与混凝土比较均匀地混合，其排出难度较大。在一定程度上，减水剂含气量的大小决定了混凝土最终外观气泡的多少。因此，在混凝土配合比设计时要选择熟悉的、合格的、质量稳定的大厂生产的减水剂最为重要，同时还要对其含气量进行检测、试配，以同时满足强度与外观质量的要求。
2，粗骨料，受预制箱涵钢筋间距的制约，混凝土的粗骨料的粒径及含量也会影响气泡的排出。从空间上看，预制箱涵钢筋间距直接决定了粗骨料的最大粒径，如果粒径大于钢筋间距，那么粗骨料将会在纵向钢筋上停留，从而阻止了气体的畅通排出，形成阻塞性气泡，因而其分布将呈现比较有规律性的线型。在腹板由于断面窄小，混凝土在下落过程中，大粒径粗骨料在此就极易形成阻塞。轻则形成小气泡，重则形成空洞。因此，混凝土用粗骨料既要满足混凝土强度要求，又要满足所选粒径符合最小净距要求，选择合理的级配比例，这样才有利于混凝土气泡的排出。
3，混凝土，对于预制箱涵来说，混凝土的流动性和粘聚性是混凝土能否更好的排除内部气泡的决定因素。预制箱涵转角箍筋比较密集，同时预留孔道占据一定的位置，钢筋与钢模板、预留孔道与钢筋之间空隙又比较小，为了保证混凝土的密实性，要求混凝土必须具有良好的流动性和粘聚性，才能充分的填充所有空隙，在振捣过程中才会不产生离析，而达到密实。
4，钢模板，其刚度必须满足施工要求，还必须具有弹性。钢模板的振动器布置必须合理，防止产生共振，这样，在振动器工作时，整个钢模板才会同时震动，才会有足够的震动力。有些钢模板有刚度，但无震动力，这是因为钢板在长期震动荷载下发生疲劳，振动时钢板受到撕裂式的震动; 或则是由于设计上的不科学性过于保守，造成钢模板整个板面刚度太大，振动器振动力不足以带动整个模面的震动，这样在混凝土施工过程中达不到理想地效果，而形成密集的气泡。如图2。
5，布料方式，预制箱涵的施工时，混凝土的布料方式有两种: 斜向分层和水平分层。两种方式各有利弊，其中斜向分层靠混凝土的自重和外加振动力流动形成斜向层面，这种施工方式的优点在于时间短、施工进度快，但是缺点在于不利于气泡的排除，因为在混凝土施工中，实际上两层混凝土之间浇筑的间隔时间非常短，在前一层混凝土还未排除完气泡时第二层混凝土又再次覆盖，这样混凝土内的部分气泡始终在混凝土内不能排出; 而水平分层是第一层布料长度就达到15 m 左右，每层厚度控制在150 mm 以下，这种施工方式的优点是混凝土能真正流动起来，充分填充各种空隙，同时在布第二层混凝土时第一层内的混凝土内的气泡已经排，但是缺点在于施工时间太长，容易产生施工缝。
三、解决办法及处理措施
1，优化原材料的用量及配比
按照要求检验采用水泥的标号、品种以及性能。如果预制混凝土生产厂家的水泥供应商有很多家，则应优先选择含碱量低、表面起泡出现较少的水泥。并且水泥的标号应与预制混凝土配合比的标号相适应。此外，应严格控制外加剂的使用，严格保证混凝土的含气量不超过4.3%。经过多次调整混凝土的配合比，在确保混凝土强度的前提下，可采用大粒径的骨料来配制混凝土，这是由于骨料粒径的增大可有效减少混凝土的用水量，进而使得混凝土的沁水及收缩减少。石子的规格可结合具体的施工条件进行选择，在选择时应尽量选用那些级配好、粒径大的石料，以降低水泥和水的用量，减小混凝土的沁水性、收缩性，并且还能有效减少水泥水化时产生的热量，同时对C40预制箱涵混凝土配比做出调整:减少外加剂掺量，掺
量由以前的1.1%降低到1%；掺入适量粉煤灰调节混凝土和易性，减少水泥用量；适当降低混凝土砂率，砂率由42.5%降低至41.5%，同水灰比前提下，降低混凝土塌落度;调整碎石级配，增加级配的连续性，增加5～10mm级配碎石用量，减少10～20mm级配碎石用量，碎石比例根据级配变化碎石进行调整。根据现场施工条件及外界环境等情况，调整入模混凝土塌落度至150～180mm。
2，优化钢模板
首先从增大模板自身刚度出发，选择6 mm 钢板作为面板，面板后横肋为[10a，竖向支架间距80 cm，采用[12 及[10作为竖向支架，加强各支架连接点焊接长度，增加模板的整体刚度。针对马蹄倒角部位气泡较多的现象，对附着式振动器的位置进行了调整，分三层布置，底板、侧板、顶板固定钢板一排，单排钢板间距约1.5 m，呈梅花型布置。
3，工艺方面的预防措施
施工前要认真检查模板及脱模剂。要保证模板表面的光滑度，选用高质量的脱模剂，以避免对混凝土表面气泡产生粘滞作用。涂抹脱模剂时要保证整体均匀，并且不宜涂抹的太多、太厚。在混凝土刚刚拆模时，要以粘稠度适当的混合浆对麻面、蜂窝等气泡进行处理，再用拆下的模板对其进行抹面、压实。要高度重视对预制混凝土的振捣。要选择合适的振捣设备，严格掌控振捣时间，合理选择振捣半径和振捣设备的振捣频率，全程关注振捣过程，保证振捣后混凝土的密实度，坚决避免漏振、欠振以及过振现象的发生。捣振应该采取“快插慢拔”的方式，防止形成空隙，特别是对于硬性混凝土，“慢拔”尤为重要，“慢拔”不仅有利于凝土浆体的聚合填实，更能够促进气泡的逸出。热量分布不均要采取措施以有效减少温度变化对于预制混凝土表面气泡的影响。预制混凝土的运输、浇筑要满足相关施工要求，比如：在夏季施工时，要对混凝土的粗、细骨料采取遮阳或降温的措施；施工中采取泵送混凝土时，宜采用搅拌运输车运送混凝土。此外，在冬季施工时要注意采取一定保暖措施，尤其是预制混凝土的模具。混凝土构件的成型过程也是一个水化反应的过程，水化反应会放出一定的热量，造成结构温差变大，引发开裂、气泡等问题，因此要加强构件的养护，养护时尽量采用蒸汽式养护。对于不具备蒸汽养护条件的，要尽量维持混凝土构件表面湿润，并控制好模具温度，防止形成温度梯度。
四、结语
综上所述，预制混凝土构件在建筑工程中有着举足轻重用途，但预制混凝土构件表面易受材料和工艺等相关方面影响而带来的气泡问题困扰，为此，相关工作人员需洞察具体成因，对预制构件的各个环节采取严格的措施，以充分保障构件及建筑质量。
参考文献
[1]王国怀.预制混凝土构件表面气泡的防治[J].建筑与发展，2016（11）.
[2]裘智辉.公路预应力混凝土空心板表面气泡成因及对策[J].山西建筑，2015（17）.
[3]封期光.预制T梁混凝土表面气泡成因分析与防治[J].黑龙江交通科技，2014（09）.
论文作者:刘章军
论文发表刊物:《防护工程》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/22
标签：混凝土论文; 气泡论文; 骨料论文; 粒径论文; 表面论文; 构件论文; 振动器论文; 《防护工程》2017年第18期论文;