【摘 要】混凝土在当今建筑施工中是不可缺少的重要材料,然而具体到施工中,由于混凝土质量、水灰比、施工工艺等因素的影响,其结构表面会出现大量气泡或蜂窝状麻面,不仅影响到外观的美观,更重要的是会对构件的质量产生不利影响,如何消除气泡成为混凝土施工中一个棘手的难题。本文通过分析气泡(或麻面)产生的具体原因,浅要的提出了在施工中应对结构表面气泡的几点防治措施。
【关键词】混凝土结构;气泡;施工
一、研究背景
自改革开放以来,我国一直坚持以经济建设为中心,大量的基建工程纷纷上马兴建,相应的,混凝土产量也一直居世界前列。随着工程技术的改进,混凝土的施工工艺也在不断进步,但对其结构表面气泡的研究却一直比较落后。微小气泡的产生难以避免,在标准规定的范围内,气泡不仅对混凝土无害,而且会提高整体结构的耐久性。但是一旦其超过规定的标准,就会对整个工程项目的质量和耐久性产生巨大的不利影响。最终不仅导致企业巨大的经济损失,更重要的是存在重大安全隐患。因此,对商品混凝土结构表面气泡的成因及防治措施进行详细分析就显得极为必要。
二、混凝土结构表面气泡成因分析
导致混凝土结构表面气泡产生的因素很多,归纳起来主要是材料和施工两方面的原因,现分别对这两方面原因做详细分析。
1、骨料的选择及水灰比的配比比例
混凝土是由水泥、水和骨料三种基本组分构成的。其中粒径大于5mm的骨料称为粗骨料,粒径在0.16mm到5mm之间的骨料称为细骨料。
在配比混合过程中,如果每种成分配比不合理(加入大量粗骨料而减少细骨料的比例),由于实验室细砂石比例远大于实际生产过程中细砂石的比例,导致的结果就是在实际施工中,细骨料的数量无法填满粗骨料之间的孔隙,形成大量自由空隙,最终导致混凝土在成型后表面产生大量气泡。
除此之外,水灰比比例不当也是导致气泡产生的另一重要因素。水灰比较小时,混凝土过于黏稠,在拌合过程中就会产生大量气泡包裹在水泥砂浆中,难以排出;水灰比过大时,混凝土在之后的水化反应中会析出大量自由水并附着在模块表面,当水化反应结束,成型的混凝土无法补偿由于自由水蒸发所产生的孔隙,导致气泡的产生,甚至形成麻面,影响模块外观的同时还会降低整个构件的稳定性,导致混凝土质量无法达到设计要求。
2、外加剂对混凝土结构的影响
混凝土外加剂是混凝土制备工艺中不可缺少的一环,可以说,外加剂已经成为混凝土原材料中除水泥、水和骨料之后的第四种组分。但是,由于外加剂使用不当从而导致混凝土表面气泡的产生已经成为不可忽略的一个重要因素。
为了加速水泥水化反应的时间,高性能减水剂被大量用于混凝土的制备过程中,但是,如果减水剂种类选择不当就会对气泡产生巨大的加速作用。例如:ZB-1A减水剂参量0.7%的混凝土表面气泡数量是不参减水剂混凝土的3.5倍。
在混凝土脱模时常用的油脂类脱模剂对气泡有巨大的吸附作用,一旦两者接触便难以排出。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这是因为油、水、空气三者彼此难溶且表面张力不同,因此形成的气泡难以破裂,即使使用水性脱模剂也难以避免这种情况的发生。
3、拌合、振捣时间及温度控制不当
拌合时间长短的把握对气泡的产生有一定的影响。时间过短会使得混凝土搅拌不均匀,水灰难以完全溶解,水泥砂浆中会有块状物体,导致气泡密度分布不均;时间过长会引入更多空气,形成的气泡数量也就越多,从而产生负面效果。
振捣的目的是为了让混凝土内部结构更加紧实,提高其稳定性和使用寿命。欠振(振捣时间短)可能导致混凝土有些部位没有振捣到或振捣不到位,因此而产生的气泡缺陷概率会大幅增加;超振(振捣时间长)会使小气泡在重力作用下重组成新的、更大的气泡。
混凝土水化反应时会释放出一定的内能,再加上环境温度不断变化而产生的影响会导致混凝土模型因为温度的冷热变化发生自收缩或自膨胀,这种变化的过程往往伴随着气泡的产生。温度表面气泡区别其它表面气泡最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。在大体积混凝土表面或昼夜温差较大的地区尤其容易发生且因为其没有固定规律,因此很难防范。
三、防治措施
针对以上混凝土结构表面气泡的成因分析,现提出以下几点防治措施。
1、进行施工前,应首先注意粗、细骨料间的配比比例,避免因粗骨料量过多,细骨料量较少致使在实际施工中,细骨料的数量无法填满粗骨料之间的孔隙,产生大量自由孔隙;其次要控制水灰比的比例。在满足施工设计的同时,尽量将水灰比配比在适当的范围内,以此改善混凝土的粘稠度,尽可能减少气泡的产生。
2、在使用外加剂时应注意使用的数量和质量。尽量选择气泡小、分布均匀的引气剂,尤其是对高性能或超高性能的混凝土应避免使用含松香类型的引气剂,避免使用的主要原因是这类引气剂所产生的气泡较大。减水剂和脱模剂的使用同样要注意种类和用量,避免在添加过程中会产生大量气泡的木质素磺酸盐减水剂和油性脱模剂。使用加入消泡剂的脱模剂可以有效减少气泡数量,避免麻面的产生。
拌合混凝土时,应使用专用的混凝土搅拌机进行机械搅拌,拌合的时间必须大于3min,但不能超过5min。严禁人工搅拌,以防止搅拌不充分,水泥砂浆不均匀或搅拌时间达不到设计规定的时长引起大量气泡的产生。
3、在混凝土浇筑过程中,对外观质量影响最大的是分层布料、分层振捣。混凝土运输到工地现场,应通过溜槽、溜管、输送泵或人工规范施工使混凝土进入模板,以防离析。混凝土分层厚度一般为35cm~40cm浇筑时,保持下层混凝土不超过其初凝时间。否则,混凝土外表上下层因混凝土凝结速度不一致会出现明显的施工缝。振捣棒行程可按直线行列位移或交错行位移,插入点之间距离75cm,采取快插慢抽,深入下层5cm~10cm。振捣时间控制在20s~30s,过长则混凝土可能产生离析现象,过短则混凝土振捣不实,易出现蜂窝孔洞。因此,必须挑选有经验、有技术的工人振捣混凝土,才能保证混凝土外观质量。为保证混凝土外观质量,能一次浇筑的混凝土最好不要预留施工缝,那样会使下层混凝土外表出现灰白色浆水污染,不易擦拭干净。另外,没有安装模板的混凝土外露面,在混凝土初凝前后应收浆抹平,尽量使混凝土外露面颜色协调一致,表面光滑平整。
结论
混凝土结构表面气泡产生的原因除了原材料的选取、施工工艺的不同以及外部环境的差异之外,还受到很多其它因素的影响,由于篇幅所限,本文只分析了其中一部分导致表面气泡或麻面产生的原因,并应对这些原因提出了一些解决方法和措施。在消除混凝土表面气泡的同时,我们还应当注意要结合其它设计指标,综合设计混凝土的配比和施工方案,以达到整体最优的效果。
参考文献:
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论文作者:涂愈高
论文发表刊物:《低碳地产》2016年第8期
论文发表时间:2016/8/31
标签:混凝土论文; 气泡论文; 骨料论文; 表面论文; 水灰比论文; 混凝土结构论文; 脱模剂论文; 《低碳地产》2016年第8期论文;