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高层泵送混凝土结构表面气泡的成因和防治

信息来源:hunningtu.biz  时间:2009-09-22  浏览次数:136

  摘要:本文通过现场施工中混凝土构件所出现的表面气泡现象,对气泡的成因、危害进行详细的分析,提出了相应的解决办法,以此来提高混凝土的质量与成型效果。
  关键词:气泡;引气剂;消泡剂;脱模剂
  随着混凝土新技术、新工艺的发展,对混凝土表面的装饰效果要求越来越高。虽然近年来对混凝土技术的研究发展较快,但对消除混凝土表面气泡的研究趋势相对较慢。在混凝土工程施工中,由于受原材料、配合比、施工工艺乃至脱模剂等因素的影响,混凝土表面的蜂窝麻面一直是困扰建筑施工的重要难题,它不仅影响混凝土的表观效果,还会影响混凝土的内在质量。为了处理混凝土的蜂窝麻面,施工单位往往要派专人进行修补,脱模后进行表面再处理几乎成了一道不可缺少的工序。目前,由于混凝土表面出现众多的气泡,不仅引起建设单位、监理单位、商品混凝土供应单位以及施工单位多方的纠纷,而且还导致了工期的延误。因此,分析凝土结构表面气泡的成因,寻求其解决方法是十分必要的
  1、商品混凝土结构气泡产生的原因
  (1)商品混凝土为满足长时间的运输、搅拌、泵送、振捣的要求,必须添加外加剂。目前市场使用的外加剂多数为引气型的减水泵送剂,这种外加剂加入后,在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡。有了这些微小的气泡,混凝土的保水性、和易性、可泵性等性能将大大加强,同时对预拌混凝土的坍落度延时损失率将大幅降低。引气减水剂的类型和掺量的不同,所产生的气泡的数量和大小将会随之改变。如混凝土框架柱施工时,若采用吊斗吊运掺加泵送剂的混凝土,这时所浇筑的框架柱表面与采用泵送外加剂的剪力墙表面相比,剪力墙表面所产生的气泡总是比框架柱表面所产生的气泡要多。当加入的外加剂为松香类引气剂时,所产生的气泡会比其它类型的外加剂要稍多一些。
  (2)搅拌时间对混凝土内部产生的气泡也会有不同的影响。混凝土在搅拌过程中,如果搅拌不匀,同样的水灰比,外加剂多的部位所产生的气泡就会多,而未拌合到外加剂的部分则会出现坍落度不均、坍损大、离析等现象,但过份的搅拌又会使混凝土在搅拌的过程中形成的气泡越来越多,从而产生负面的作用。
  (3)有些施工单位使用油性脱模剂,如机械厂回收下来的废机油等,这类油性脱模剂对气泡具有极大的吸附性,混凝土内存在气泡一经与之接触,便会吸附在模板上而成型于混凝土结构的表面。即使是水性脱模剂对混凝土内产生的气泡仍然有吸附的作用,使混凝土内的气泡无法全部随机械振捣全部排出。因此使用同一混凝土而采用不同的脱模剂会得到不同的效果。
  (4)施工中振捣手的操作对混凝土表面出现气泡的多少也有关系。混凝土振捣越好,其内部结构就会越密实,主要包含一是分层振捣的高度,二是振捣的时间。从试验中可以看出,分层高度(即每次下料的高度)越高,则混凝土内部的气泡就越不容易排出。但振捣的时间越长(超振)或越短(欠振)以及未振捣的部位(漏振),混凝土表面气泡缺陷就会越来越多。超振会使混凝土内部的微小气泡在机械作用下出现破灭重组,由小变大;欠振和漏振都会使混凝土出现不密实而导致混凝土的自然孔洞或空气型的不规则大气泡。
  (5)混凝土配比的设计中,当采用的水胶比越大,则混凝土结构表面所产生的气泡就会越多。这主要是因为当混凝土中的水达到饱和后,多余的水份会从混凝土中游离出来而排出、并吸附于混凝土结构的表面,会被混凝土自身养护而吸收或随着空气而蒸发,形成气泡。
  2、气泡对混凝土结构的危害
  当混凝土表面出现的气泡大于规范要求时,则会对混凝土产生以下影响:
  (1)降低混凝土结构的强度:由于气泡较大,减少了混凝土的断面体积,致使混凝土内部不密实,从而降低混凝土的强度。
  (2)降低混凝土结构的耐腐蚀性能:由于混凝土表面出现了大量的气泡,减少了钢筋保护层的有效厚度,加速了混凝土表面碳化的进程。
  (3)严重影响了混凝土的外观。
  3、混凝土表面气泡的预防和整改措施
  3.1控制水胶比和外加剂中引气剂的含量
  在满足施工坍落度要求的情况下,尽量减小水胶比,同时控制外加剂中引气剂的含量不大于规定的标准。使混凝土中的含气量:一般混凝土控制在4%以内,高强度混凝土如C50、C60及以上控制在3%以内。而水胶比越小,产生的气泡会越少。
  3.2原材料上控制引气剂的质量
  引气剂的质量对混凝土表面产生的气泡有着本质的影响,所以对高强度、高性能混凝土一定要选用引气气泡小、分布稳定均匀的引气型外加剂。尽量少用产生气泡较多的引气剂。
  3.3从混凝土生产中解决产生气泡的原因
  混凝土的不均匀搅拌会导致外加剂在混凝土中的不均匀分布,从而起不到外加剂的作用。特别是商品混凝土从出厂到施工现场需要较长的运输时间,坍落度损失较大,少数厂家利用外加剂进行二次调配,在这种情况下更要加强混凝土的均匀搅拌。但搅拌的时间越长,产生的气泡就会越大。有关文献建议“引气剂及引气减水剂混凝土,必须采用机械搅拌,搅拌的时间不宜大于5min和小于3min。”
  3.4从施工工艺上来减少气泡的产生
  采用消泡脱模剂消除混凝土表面的气泡,并在模板上建立排气通道,可使混凝土表面光滑,提高施工质量。对脱模剂的选用,应优选水性脱模剂,少用油性脱模剂,减少气泡在模板上的吸附性,以利气泡能顺模板向上排出。
  另外,采用表面光滑的模板时产生的气泡少,采用表面粗糙的模板时产生的气泡就会多一些。因此在选用模板材料时,应尽可能的选用优质、表面光滑的模板。
  3.5从施工方法上来解决产生气泡的原因
  在混凝土施工过程中,应注意:分层布料,分层振捣。分层的厚度以不大于50cm为宜,否则气泡不易从混凝土内部往上排出。同时应注意混凝土的振捣,严防出现混凝土的欠振、漏振和超振现象。
  3.6采用补救的方法来解决已产生的表面气泡
  经实践证明,用与混凝土同品种、同标号、同配比的水泥、粉煤灰配制后,对混凝土构件表面所产生的细微气泡进行填补,会起到色泽一致、强度等级相同的效果。但填抹时,应在混凝土构件刚拆模时进行,这样胶结粉料会吸收混凝土内部多余水份或是利用给混凝土养护的水份来进行自身水化、固化反应,从而基本达到混凝土原设计的强度。对较大缺陷的气泡修补,应用混凝土原浆进行,但需经建设单位、监理单位、监督部门验收认可后方可进行。
  4、结束语
  解决混凝土表面气泡的方法还有很多,本文只是从施工实践中总结并归类了一部分,还有相当多的方法有待于我们去积累、总结、探讨和研究。我们愿与建筑业的同行们一道,为解决混凝土的气泡、提高混凝土的各项性能而努力。
  参考文献
  1、陈肇元.混凝土结构的耐久性设计方法.建筑施工,2003.5
  2、项翥行.《建筑工程常用材料试验手册》.北京:中国建筑工业出版社,1999  摘要:本文通过现场施工中混凝土构件所出现的表面气泡现象,对气泡的成因、危害进行详细的分析,提出了相应的解决办法,以此来提高混凝土的质量与成型效果。
  关键词:气泡;引气剂;消泡剂;脱模剂
  随着混凝土新技术、新工艺的发展,对混凝土表面的装饰效果要求越来越高。虽然近年来对混凝土技术的研究发展较快,但对消除混凝土表面气泡的研究趋势相对较慢。在混凝土工程施工中,由于受原材料、配合比、施工工艺乃至脱模剂等因素的影响,混凝土表面的蜂窝麻面一直是困扰建筑施工的重要难题,它不仅影响混凝土的表观效果,还会影响混凝土的内在质量。为了处理混凝土的蜂窝麻面,施工单位往往要派专人进行修补,脱模后进行表面再处理几乎成了一道不可缺少的工序。目前,由于混凝土表面出现众多的气泡,不仅引起建设单位、监理单位、商品混凝土供应单位以及施工单位多方的纠纷,而且还导致了工期的延误。因此,分析凝土结构表面气泡的成因,寻求其解决方法是十分必要的
  1、商品混凝土结构气泡产生的原因
  (1)商品混凝土为满足长时间的运输、搅拌、泵送、振捣的要求,必须添加外加剂。目前市场使用的外加剂多数为引气型的减水泵送剂,这种外加剂加入后,在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡。有了这些微小的气泡,混凝土的保水性、和易性、可泵性等性能将大大加强,同时对预拌混凝土的坍落度延时损失率将大幅降低。引气减水剂的类型和掺量的不同,所产生的气泡的数量和大小将会随之改变。如混凝土框架柱施工时,若采用吊斗吊运掺加泵送剂的混凝土,这时所浇筑的框架柱表面与采用泵送外加剂的剪力墙表面相比,剪力墙表面所产生的气泡总是比框架柱表面所产生的气泡要多。当加入的外加剂为松香类引气剂时,所产生的气泡会比其它类型的外加剂要稍多一些。
  (2)搅拌时间对混凝土内部产生的气泡也会有不同的影响。混凝土在搅拌过程中,如果搅拌不匀,同样的水灰比,外加剂多的部位所产生的气泡就会多,而未拌合到外加剂的部分则会出现坍落度不均、坍损大、离析等现象,但过份的搅拌又会使混凝土在搅拌的过程中形成的气泡越来越多,从而产生负面的作用。
  (3)有些施工单位使用油性脱模剂,如机械厂回收下来的废机油等,这类油性脱模剂对气泡具有极大的吸附性,混凝土内存在气泡一经与之接触,便会吸附在模板上而成型于混凝土结构的表面。即使是水性脱模剂对混凝土内产生的气泡仍然有吸附的作用,使混凝土内的气泡无法全部随机械振捣全部排出。因此使用同一混凝土而采用不同的脱模剂会得到不同的效果。
  (4)施工中振捣手的操作对混凝土表面出现气泡的多少也有关系。混凝土振捣越好,其内部结构就会越密实,主要包含一是分层振捣的高度,二是振捣的时间。从试验中可以看出,分层高度(即每次下料的高度)越高,则混凝土内部的气泡就越不容易排出。但振捣的时间越长(超振)或越短(欠振)以及未振捣的部位(漏振),混凝土表面气泡缺陷就会越来越多。超振会使混凝土内部的微小气泡在机械作用下出现破灭重组,由小变大;欠振和漏振都会使混凝土出现不密实而导致混凝土的自然孔洞或空气型的不规则大气泡。
  (5)混凝土配比的设计中,当采用的水胶比越大,则混凝土结构表面所产生的气泡就会越多。这主要是因为当混凝土中的水达到饱和后,多余的水份会从混凝土中游离出来而排出、并吸附于混凝土结构的表面,会被混凝土自身养护而吸收或随着空气而蒸发,形成气泡。
  2、气泡对混凝土结构的危害
  当混凝土表面出现的气泡大于规范要求时,则会对混凝土产生以下影响:
  (1)降低混凝土结构的强度:由于气泡较大,减少了混凝土的断面体积,致使混凝土内部不密实,从而降低混凝土的强度。
  (2)降低混凝土结构的耐腐蚀性能:由于混凝土表面出现了大量的气泡,减少了钢筋保护层的有效厚度,加速了混凝土表面碳化的进程。
  (3)严重影响了混凝土的外观。
  3、混凝土表面气泡的预防和整改措施
  3.1控制水胶比和外加剂中引气剂的含量
  在满足施工坍落度要求的情况下,尽量减小水胶比,同时控制外加剂中引气剂的含量不大于规定的标准。使混凝土中的含气量:一般混凝土控制在4%以内,高强度混凝土如C50、C60及以上控制在3%以内。而水胶比越小,产生的气泡会越少。
  3.2原材料上控制引气剂的质量
  引气剂的质量对混凝土表面产生的气泡有着本质的影响,所以对高强度、高性能混凝土一定要选用引气气泡小、分布稳定均匀的引气型外加剂。尽量少用产生气泡较多的引气剂。
  3.3从混凝土生产中解决产生气泡的原因
  混凝土的不均匀搅拌会导致外加剂在混凝土中的不均匀分布,从而起不到外加剂的作用。特别是商品混凝土从出厂到施工现场需要较长的运输时间,坍落度损失较大,少数厂家利用外加剂进行二次调配,在这种情况下更要加强混凝土的均匀搅拌。但搅拌的时间越长,产生的气泡就会越大。有关文献建议“引气剂及引气减水剂混凝土,必须采用机械搅拌,搅拌的时间不宜大于5min和小于3min。”
  3.4从施工工艺上来减少气泡的产生
  采用消泡脱模剂消除混凝土表面的气泡,并在模板上建立排气通道,可使混凝土表面光滑,提高施工质量。对脱模剂的选用,应优选水性脱模剂,少用油性脱模剂,减少气泡在模板上的吸附性,以利气泡能顺模板向上排出。
  另外,采用表面光滑的模板时产生的气泡少,采用表面粗糙的模板时产生的气泡就会多一些。因此在选用模板材料时,应尽可能的选用优质、表面光滑的模板。
  3.5从施工方法上来解决产生气泡的原因
  在混凝土施工过程中,应注意:分层布料,分层振捣。分层的厚度以不大于50cm为宜,否则气泡不易从混凝土内部往上排出。同时应注意混凝土的振捣,严防出现混凝土的欠振、漏振和超振现象。
  3.6采用补救的方法来解决已产生的表面气泡
  经实践证明,用与混凝土同品种、同标号、同配比的水泥、粉煤灰配制后,对混凝土构件表面所产生的细微气泡进行填补,会起到色泽一致、强度等级相同的效果。但填抹时,应在混凝土构件刚拆模时进行,这样胶结粉料会吸收混凝土内部多余水份或是利用给混凝土养护的水份来进行自身水化、固化反应,从而基本达到混凝土原设计的强度。对较大缺陷的气泡修补,应用混凝土原浆进行,但需经建设单位、监理单位、监督部门验收认可后方可进行。
  4、结束语
  解决混凝土表面气泡的方法还有很多,本文只是从施工实践中总结并归类了一部分,还有相当多的方法有待于我们去积累、总结、探讨和研究。我们愿与建筑业的同行们一道,为解决混凝土的气泡、提高混凝土的各项性能而努力。
  参考文献
  1、陈肇元.混凝土结构的耐久性设计方法.建筑施工,2003.5
  2、项翥行.《建筑工程常用材料试验手册》.北京:中国建筑工业出版社,1999

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