浅谈混凝土气泡产生的原因及防治

缪建宏 邰小宁

摘 要：本文以某住宅小区工程质量控制为切入点，分析了混凝土的表面气泡产生的原因，从施工方法、材料选择等方面提出几点防治建议，对今后施工过程中类似问题的解决提供指导建议。

关键词：混凝土；气泡；振捣

1 引言

某住宅小区施工过程中发现采用铝合金模板浇筑的混凝土表面有大量的气泡存在，这不仅影响建筑物的美观、降低混凝土结构的强度及结构的耐腐蚀性能等，更重要的是将影响工程的质量。本文以该住宅小区的工程质量控制为切入点，分析了混凝土的表面气泡问题产生的原因，并对其防治提出几点建议。

2 产生原因分析

引起混凝土结构表面气泡的原因多种多样，在施工生產过程中，产生气泡原因主要有施工方法不当、材料选择不合理两大方面。

2.1 施工方法的影响

（1）铝合金模板的影响。铝合金模板表面吸附的水分、气泡是引起混凝土表面气泡的主要原因。同时其透气性差也直接影响到混凝土振捣时气泡的排除难度，从而导致混凝土表面产生气泡。

（2）脱模剂的影响。在施工过程中，在铝合金模板表面涂刷脱模剂，使得模板与混凝土之间产生一层具有一定粘滞力的薄膜而便于脱模。然而新拌混凝土表面的气泡一旦接触到这类粘稠的脱模剂，即使合理的振捣， 气泡也很难沿模板上升排出，使得脱模后混凝土结构表面出现气泡的几率大大增加。

（3）振捣的影响。由于本工程采用商品混凝土，在混凝土拌和、运输及浇筑过程中，必将混入空气，这些气泡既不会自行逸出，也不能靠自身重力作用排出，随着振捣棒的震动力气泡随着一部分水泥浆液上升到混凝土表面，如果振捣不充分，加之铝合金模板表面透气性差，未及时排除的气泡将在混凝土与模板表面部分区域形成小空腔，待模板拆除后，将在混凝土表面形成气泡。因此振捣能否密实、气泡能否排出是关系到混凝土表面是否产生气泡决定性因素。

研究发现，振捣时间的长短与气泡的排除有直接的关系。一般来讲，对于流动性较大的混凝土，震动力不能过大，时间不宜过长；对于干硬性混凝土，则必须强力振捣。这是因为混凝土流动性差，振捣时间过短，骨料颗粒间还没有靠拢紧密，水和多余的空气将不能及时排出，达不到密实的效果。若振捣时间过长，石子下沉、水泥浆上浮，发生分层、泌水、离析现象，有害气体集中于上部，形成“松顶”现象。因此在施工过程中，振捣密实的标志是：混凝土停止下沉，表面不再出现气泡。

同时，振捣半径的选择也对气泡的产生有很大影响。在一定条件下，延长振捣时间，可以提高振捣效果，但不能增加有效范围，而只有在有效范围之内的气泡才能在振捣过程中排出。振捣的有效范围主要受以下因素影响：①提高振捣频率能提高振捣有效范围，但频率亦不能过大，若频率过大范围反而会减小；②混凝土振捣，应依据振捣棒的长度和振动作用有效半径，有次序地分层振捣，振捣棒移动距离一般可在40cm左右（小截面结构和钢筋密集节点以振实为度）。插入式振捣器的移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.4倍，插入下层已振混凝土深度应不小于5cm，严格控制振捣时间，一般在20秒左右，严防漏振或过振。采用表面振捣器时，分层厚度不应大于20cm，表面振捣器的移动距离应能覆盖已振动部分的边缘。③振捣有效范围还跟混凝土的塌落度有关。一般震动波随着四周距离的延伸而减弱，对于干硬性混凝土，和易性差，震动能衰减大，有效作用距离也短；对于稀软性混凝土则相反。

2.2 材料选择的影响

（1）根据骨料级配密实原理，在施工过程中，材料级配不合理，粗骨料偏多、大小不当，碎石中针片状颗粒含量过多，以及生产过程中实际使用砂率比试验室提供的砂率偏小等，致使细粒料不足以填充粗粒料空隙，导致粒料不密实，形成自由空隙，从而为气泡的产生提供条件。

（2）水泥和水用量的多少，也是气泡产生的重要原因。在试配混凝土时，主要针对强度考虑水泥用量，如果在满足混凝土强度的前提下，增加水泥用量，导致水灰比降低，气泡大大减少（但这样将增大工程成本），其原因是多余水泥浆可以填充因骨料级配不合理或者其它因素形成的空隙；而水的减少可以使自由水形成的气泡（混凝土中水泡蒸发后成为气泡）减少。由此可知，在水泥用量较少的低标号混凝土拌和过程中，由于水化反应消耗的水较少，因而产生的薄膜结合水、自由水相对较多，从而导致水泡形成的机率较大。

（3）选用的混凝土外加剂及水泥的化学成份，也能产生气泡且产生气泡的机理要比物理原因复杂，所以在选用外加剂前，应做必要的配比试验。

（4）振捣棒距模板的距离。振捣作业时，振捣棒头离模板的距离应不小于振捣棒的有效半径的1/2，过小也会产生气孔。

3 防治措施

实验证明，当混凝土中气泡的粒径大于0.5mm时，将会降低混凝土结构的强度和耐腐蚀性能。这是因为混凝土表面出现的大量气泡，一方面减少了混凝土的断面面积，致使混凝土内部不密实；另一方面减少了钢筋保护层的有效厚度，加速了混凝土表面的碳化进程，严重影响工程质量。因此通过对气泡产生原因的分析，采取一定的针对性措施，将混凝土表面的气泡减少到合理范围的。就目前的工程实践情况看，要避免气泡的大量产生，主要从以下几个方面着手：（1）严把材料关，选择合适级配的骨料及控制针片状颗粒的含量。（2）从配合比上控制水灰比和外加剂中引气剂的含量，在保证混凝土强度等级的情况下，降低水灰比，减少自由水的出现。高强度等级混凝土中尽量选用高标号水泥，以减小水泥用量，降低粘度。（3）加强施工过程控制，随时做好材料含水率检测，根据现场条件及时调整配合比。（4）在降低成本、保证工程质量的同时选用质量优良的水泥和外加剂。（5）选择最佳的施工工艺，重视混凝土的振捣，必要时可采用辅助式二次振捣。（6）模板除锈，光洁度好，脱模剂涂抹要均匀，必要时选用水性脱模剂。

4 结语

气泡产生的原因较多，危害也极大，同时改进的措施也各不相同。要求我们做好施工过程质量控制，提高质量意识，严把质量关，降低气泡对混凝土的影响，保证工程质量。

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