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    混凝土气泡产生原因及处理措施!

    帖子创建时间:  2016年12月07日 10:52 评论:1 浏览: 1930 投稿

    混凝土表面气泡的产生和存在,不仅影响了工程的美观,更重要的是它反映了该工程的质量还没有达到 规范标准。如何消除混凝土表面气泡是许多技术人员和监理工作者常遇 到而又感到棘手的问题。因此,工程技术人员应引起足够的重视。

    混凝土是一种多相、非匀质的建筑材料。在宏观上,混凝土由粗骨料镶嵌于砂浆基体中所形成。水泥浆体是由固相、液相、孔组成。不掺加引气剂或引气型外加剂的情况下,混凝土含就有部分气体。

    为保证泵送混凝土的可泵性及耐久性,通常会加入适量的引气剂(引气剂可改善新拌混凝土拌合物的和易性和硬化混凝土的耐久性),但过大的引气量(有害气泡过多时)对混凝土的强度会有直接影响。

    混凝土中气泡的分布情况,即气孔的大小、气泡的数量以及气泡的分布等都对混凝土的和易性、强度和耐久性将有明显影响。

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    一、混凝土中气泡类型
    混凝土中产生的气泡,100nm以上的称之为大害泡,100-50nm的叫中害泡,50-20nm的叫低害泡或无害泡,20nm以下的称有益气泡。

    应注意的是,混凝土中含气量适当,微小气泡在分布均匀且密闭独立条件下,在混凝土施工过程中有一定的稳定性。从混凝土结构理论上来讲,直径如此小的气泡形成的空隙属于毛细孔范围或称无害孔、少害孔,它不但不会降低强度,还会大大提高混凝土的耐久性。

    通常可通过试块破块后进行观察:
    1、气泡间距宜大于5倍气泡直径以上;
    2、大气泡量不宜过多及集中;
    3、试块中气泡分布不宜连成直线,且单一直线上的大气泡量不宜过多。

    二、气泡对混凝土结构的危害
    当混凝土含气量超过4%,且出现过多大气泡时,则会对混凝土产生一定的危害:

    (1)降低混凝土结构的强度
    由 于气泡较大会减少混凝土断面体积,致使混凝土内部不密实,从而降低混凝土的强度。 混凝土应用技术规范中规定,当混凝土含气量每增加1%时,28d抗压强度下降5%。含气量大时,每增加1%的引气量,抗压强度可能会降低4%~6%。在低 强度混凝土中,含气量在3-6%时,对强度影响较小。当遇到引气量值超过6%以上情况时,抗压强度势必受到较大影响。

    (2)降低混凝土的耐腐蚀性能
    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进程,从而影响其抗腐蚀性能。

    (3)严重影响混凝土的外观大气泡会致使混凝土表明出现蜂窝麻面,影响其外观。

    三、气泡产生原因
    混凝土中产生气泡的原因比较复杂,一般主要包括:

    1、原材料方面
    (1)气泡与水泥品种有非常密切的关系
    在水泥生产过程中使用助磨剂(外掺专用助磨剂,厂家非常多,质量差异非常大,通常含有较多表面活性剂)的作用下,通常会产生气泡过多的情况,且水泥中碱含量过高,水泥细度太细,含气量也会增加。

    另外,在水泥用量较少的低标号混凝土拌和过程中,由于水化反应耗费的水较少,使得薄膜结合水、自由水相对较多。从而导致气泡形成的机率明显增大(混凝土中水泡蒸发后成为气泡)。这便是用水量较大、水灰比较高的混凝土易产生气泡的原因。

    建议:不同品牌的水泥,产生的气泡量会有明显不同。优先选择低碱、不掺助磨剂、适应性强、有一定品牌、规模较大、质量稳定且试配中气泡较少的水泥品种。

    (2)外加剂类型和掺量对气泡的形成有很大影响
    如 混凝土中含有大泡特别多,通常可能是同减水剂中的较差引气成分有关。一般减水剂(特别是聚羧酸类减水剂和木质素磺酸盐类减水剂)中或泵送剂中可能会掺入一 定引气成份的引气剂,减水剂用量增加,气泡也会增加;另外,当加入的外加剂为松香类引气剂时,所产生的气泡比其他类型的外加剂要稍多一些。

    建议:让减水剂复配厂,取消减水剂中的引气组份。进行减水剂复配时,在选择复配材料时,不宜采用已发酵或长时间存放的原材料,如纸厂或糖厂的废液等(通常有较明显的异味或臭味)。

    (3)粗细骨料对气泡的产生也有一定影响
    根据粒料级配密实原理,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,这样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,为气泡的产生提供了条件。砂的粒径范围在0.3-0.6mm时,混凝土含气量最大,而小于0.3mm或大于0.6mm时,混凝土含气量会显著下降。

    (4)商品混凝土的骨料级配不合理
    集料间的堆积间隙形成的气泡。根据粒料级配密实原理,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,这样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,为气泡的产生提供了条件。这些气泡大多为大气泡,直径2~20mm。

    (5)水灰比不合理
    在商品混凝土中,未参与水化的自由水往往较多,这些自由水经聚集形成了水泡,其中的水分经蒸发后形成了气泡。这种气泡的产生与商品混凝土配合比中的水灰比和用水量有很大的关系,水灰比越大,用水量越多,所产生的气泡就越多。水灰比偏大时,会导致水泥浆浆体无法充分填充骨料件的空隙,在水泥用量太少的商品混凝土拌合物中,由于水化反应耗费用水较少,还会使得薄膜结合水、自由水相对较多,从而让气泡形成的几率增大,这就是用水量较大、水灰比较高的商品混凝土易产生气泡的原因所在。

    (6)商品混凝土中砂所占比例不理想
    商品混凝土中细砂的比例在35%~60%范围时,细砂含量越大,商品混凝土拌合物的抗分离性越差,振捣过程越易分层造成上部气泡集中。

    (7)坍落度过小或过大
    应采用尽可能低的坍落度,坍落度一般为120~180mm,商品混凝土拌合物坍落度小于12cm时,易形成粗骨料离析,同时不易振捣密实;坍落度大于22cm时,不易排气,同时在振捣过程易分层。

    (8)搅拌商品混凝土过程中带入的气泡。
    搅拌商品混凝土时随着搅拌叶的翻动,会不断从空气中带入大量的气体进入商品混凝土中形成气泡,这些气泡以大气泡为主。这些气泡在搅拌过程中不断被减小或消灭,但又有新的气泡随着搅拌的过程不断从空气中被带入,此消彼长。随着搅拌时间的持续,商品混凝土会达到一种趋于稳定的状态。

    在这里我们值得注意的地方是,商品混凝土的搅拌时间(从加水开始到搅拌出机)不能过短或过长,特别对于掺入引气型聚羧酸减水剂的商品混凝土,搅拌时间不宜大于5min和小于3min。过短时商品混凝土搅拌不均匀,过长时商品混凝土中引入的气泡将会较大。

    2、施工方面
    (1)搅拌时间对混凝土内部产生气泡会有不同影响
    如果搅拌不匀,外加剂多的部位所产生的气泡就会多(同样水灰比)。但过分搅拌又会使混凝土内部形成气泡越来越多,从而产生负面影响。

    (2)脱模剂使用不当会影响气泡的产生
    由 于有些施工单位延用了老的脱模剂,常常使用的是机械厂回收下来的废机油,这种废机油对气泡具有极强的吸附性,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。还有一种脱模剂,即使是水性脱模剂,但对混凝土产生的气泡仍然有吸附的作用,使混凝土内的气泡无法随机械振捣而随着模板的 接触面逐步上升,从而无法排出混凝土内部所产生出来的气泡。应慎重选择脱模剂。

    (3)振捣情况影响气泡的产生
    由 于施工中振捣的环境不一,振捣手的操作对混凝土表面出现气泡的多少也有着根本的不同。作为混凝土结构,振捣越好混凝土的内部结构就会越密实,从分层振捣的 高度和振捣时间两个方面来解释,分层的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往上排出。但振捣的时间越长(超振)或越短(欠振)以及未 振捣到的地方(漏振)对混凝土的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 现不密实而导致的混凝土自然空洞或空气型的不规则大气泡。

    四、混凝土表面有害气泡的排查方案及改善措施

    针对混凝土表面出现的有害气泡,需采用一定的排查手段,找出其原因并加以改善。CTF增效剂中不含任何引气组份,但在不同的减水剂或泵送剂、水泥的共同作用下,可能会出现气泡较多的情况,通过技术手段一般气泡也是可以控制的。

    1、施工工艺方面
    (1)优先选择低碱、不掺助磨剂、适应性强、有一定品牌、规模较大、质量稳定且试配中气泡较少的水泥品种。
    (2)对高标号、高性能商品混凝土我们一定要选用引气气泡小、分布均匀稳定的外加剂,而且要做到定厂商、定品牌、定掺量。
    (3)要保证掺合料不过量,不能盲目追求商品混凝土的和易性。
    (4)骨料选用时,要严格把关,控制好骨料粒径和针片状颗粒含量,备料时要认真筛选,剔除不合格材料。选择合理级配,使粗骨料和细骨料比率适中。
    (5)商砼站多做几组实验,在不极大削减商品混凝土和易性的情况下,争取使用水量减到最少,并控制好外加剂和掺合料的含量。
    (6)尽量使商品混凝土中中砂的比例。
    (7)现场严格控制商品混凝土的坍落度,对坍落度不符合要求的,坚决予以退场处理。

    2、施工工艺方面
    (1)严格控制商品混凝土的搅拌时间,尽量避免在交通拥堵时期浇筑商品混凝土。
    (2)严格管理施工人员,对于加水现象,一经发现,立即严肃处理。
    (3)模板要保持光洁平整,对于钢模,尽量不使用变形较大的钢模;对于木模,关键部位避免使用旧模板。
    (4)要谨慎选择脱模剂,根据文明施工要求,禁止使用油性脱模剂,最好使用消泡型的脱模剂。施工时脱模剂要涂抹均匀但不宜涂的太多太厚。
    (5)要选择适宜的振捣设备,最佳的振捣时间,振捣过程中要按照“快插慢抽、上下抽拔”的方法,操作振动棒要直上直下,快插慢拔,不得漏振,振动时要上下抽动,每一振点的延续时间以表面呈现浮浆为度,以便将气泡排出。振捣棒插到上一层的浇筑面下100mm为宜,使上下层商品混凝土结合成整体。严防出现商品混凝土的欠振、漏振和超振现象。
    (6)商品混凝土的铺摊厚度应根据商品混凝土的和易性及所用振捣器的作用深度确定,泵送商品混凝土的铺摊厚度不大于500mm,非泵送商品混凝土的铺摊厚度不大于400mm。采用插入式振捣器时,原则上分层厚度不应大于振捣棒长度的0.8倍。
    (7)在通常情况下,插入式振捣器的振捣半径是45~75cm,插入间距应限制在60cm以下,插点要均匀排列。当墙体厚度大于250mm时,振动棒插点排成梅花式;墙体厚度小于等于250mm时,振动棒插点排成一字形,从而避免墙体商品混凝土因漏振或欠振,导致产生的气泡驻留在商品混凝土表面。

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