混凝土氣泡産生的原因是什麼?怎麼解決呢?
混凝土表面氣泡的産生和存在,不僅影響了工程的美觀,更重要的是它反映了該工程的質(zhì)量還沒(méi)有達(dá)到規(guī)範(fàn)標(biāo)準(zhǔn)。如何消除混凝土表面氣泡是許多技術(shù)人員和監(jiān)理工作者常遇到而又感到棘手的問(wèn)題。因此,工程技術(shù)人員應(yīng)引起足夠的重視。
氣泡産生的機(jī)理分析
材料方面
1.根據(jù)粒料級(jí)配密實(shí)原理,在施工過(guò)程中.材料本身級(jí)配不合理,粗骨料偏多、大小不當(dāng),碎石中針片狀顆粒含量過(guò)多.以及生産過(guò)程中實(shí)際使用砂率比試驗(yàn)室提供的砂率偏小,這樣細(xì)粒料不足以填充粗粒料空隙.導(dǎo)緻粒料不密實(shí).形成自由空隙,為氣泡的産生提供了條件。
2.水泥和水用量的多少.也是氣泡産生的重要原因。在試配混凝土?xí)r.主要針對(duì)強(qiáng)度而考慮水泥用量,如果在滿足混凝土強(qiáng)度的前提下,增加水泥用量,從而減低水灰比,氣泡將大大減少(但這樣將增大工程成本)。其原因是多餘水泥漿可以填充因骨料級(jí)配不合理或者其它因素形成妁空隙.而水的減少可以使自由水形成的氣泡(混凝土中水泡蒸發(fā)後成為氣泡)減少。
另外.在水泥用量較少的低標(biāo)號(hào)混凝土拌和過(guò)程中.由于水化反應(yīng)耗費(fèi)的水較少,使得薄膜結(jié)合水、自由水相對(duì)較多。從而導(dǎo)緻水泡形成的機(jī)率增大.這便是用水量較大、水灰比較高的混凝土易産生氣泡的原因。
3.某些混凝土外摻劑以及水泥自身的化學(xué)成份。也是導(dǎo)緻氣泡産生的原因。因産生氣泡的機(jī)理要比物理原因複雜的多.所以,在選用外摻劑前,應(yīng)做必要的配比試驗(yàn)。
工藝方面
在混凝土的拌和、灌注過(guò)程中,容易混進(jìn)空氣,混凝土拌和物中的氣泡既不能自行逸出.也不會(huì)靠自身的重量將氣泡擠出.所以振搗是混凝土密實(shí)、排除氣泡的重要手段。通過(guò)振搗使骨料顆?;ハ嗫繑n緊密。將空氣帶著一部分水泥漿擠到上部,氣泡借助振動(dòng)力冒出。振搗是否密實(shí)、氣泡能否排出與使用振搗器的類(lèi)型、振搗方法及模闆表面處理等許多因素有關(guān)。
對(duì)于不同類(lèi)型的混凝土構(gòu)件.要選用不同的振搗器。薄型的平面結(jié)構(gòu).如橋面鋪裝層等,一般用平闆振搗器;厚型的結(jié)構(gòu).如基礎(chǔ)墩臺(tái)、矩形梁等用插入式振搗器:T型梁、箱梁、工字梁的腹闆可配以附著式振搗器。
振搗時(shí)間的長(zhǎng)短與氣泡的排除有直接的關(guān)系。一般的講.振搗時(shí)間越長(zhǎng)。力量越大,混凝土越密實(shí)。但時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。石子下沉、水泥漿上浮,會(huì)發(fā)生分層、泌水、離析現(xiàn)象,使有害氣體集中于頂部.形成“松頂”,同時(shí)對(duì)模闆的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性有更高的要求。如果時(shí)間過(guò)短,骨料顆粒還沒(méi)有靠攏緊密.不能將水和多餘的空氣排出,達(dá)不到密實(shí)的目的。對(duì)于流動(dòng)性較大的混凝土振動(dòng)力不能過(guò)大.時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng);對(duì)于幹硬性混凝土.則必須強(qiáng)力振搗。因此。要根據(jù)不同類(lèi)型的混凝土構(gòu)件。確定混凝土振搗時(shí)間的長(zhǎng)短。振實(shí)的標(biāo)志是:在振搗過(guò)程中,當(dāng)混凝土無(wú)顯著下沉。不出現(xiàn)氣泡、表面泛漿并不産生離析。
在一定條件下。延長(zhǎng)振搗時(shí)間,可以提高振搗效果.但不能增加有效範(fàn)圍。而有效範(fàn)圍之內(nèi)的氣泡才能在振搗過(guò)程中排出,所以選擇合理的振搗半徑是非常必要的。
通常情況下,插入式振搗器的有效半徑為45~75厘米.插入間距一般控制在60cm以下.分層厚度不應(yīng)大于振搗棒頭長(zhǎng)度的0.8倍。采用平闆振搗器時(shí),混凝土表面要全部振到,同時(shí)分層厚度不應(yīng)大于20cm。振搗有效範(fàn)圍還與混凝土的稠度有關(guān)。一般振動(dòng)波隨著距離的增大而減弱.對(duì)于幹硬性混凝土,振動(dòng)能的衰減越大,有效振動(dòng)距離越短.對(duì)于流動(dòng)性大的混凝土則相反。振搗器插入的速度也影響氣泡的排出。要求是“快插慢拔”,即插入速度要快.使上下部混凝土幾乎同時(shí)受到振搗,拔出時(shí)則要慢,否則振搗棒的位置不易被混凝土填實(shí).容易形成空隙,對(duì)于幹硬性混凝土更要注意.慢拔則空隙在振搗過(guò)程中聚合填實(shí),利于氣泡外逸。
在橋梁工程施工中,混凝土構(gòu)件主要使用大型鋼闆整體成型,以便于模闆的立拆。但大面積整塊鋼模無(wú)接縫,不利于多餘水及空氣的排出.易形成氣泡。同時(shí)為便于脫模,常在鋼模表面刷油。在混凝土振搗過(guò)程中。由于自由水往兩邊及上面走動(dòng),使得不吸水的鋼模與混凝土接觸面含水較多。同時(shí)鋼模刷油後有一定的粘滯力。使得接觸面的水不易跑動(dòng),這樣混凝土表面形成水泡(最終形成氣泡)的機(jī)率較大。因此,鋼模面積太大和油的粘滯力對(duì)氣泡的排出是不利的。