预制混凝土构件表面气泡的产生原因及预防措施

气泡产生的原因


预制混凝土构件气泡的成因非常复杂，但通常离不开原材料及工艺原因，比如水泥品种、外加剂品种、外加剂掺量、骨料粗细、搅拌时间、脱模剂用法、振捣操作、施工温度等，接下来就气泡产生的机理进行详细分析。


原材料


对于用水量及水灰比偏高的混凝土产品，其气泡现象比较多发。在水泥生产时要添加一定的助磨剂，而助磨剂往往会诱发过多的气泡，同时水泥的碱度太高、颗粒过细，也会导致含气量的增加，继而使气泡产生的概率增大，这是由于混凝土中夹藏的水泡一经蒸发便会诱发气泡的产生。






若混凝土中出现较多的大气泡，一般是由减水剂中的引气成分所致。普通的减水剂尤其是聚羧酸系及磺化木质素系减水剂，其中会夹杂一些表面活性成分，具备较强的引气性，当使用的减水剂较多时，便会引发较多的气泡；此外，当使用松香类引气剂作为外加剂时，生成的气泡也会有所增加。







在混凝土构件的配制过程中，若材料配比不当、粗集料过多，或碎石料中含有较多的针片状料粒，会造成细料不足以填补粗料空隙，从而诱发气泡的产生。



工艺


工艺原因是导致表面气泡的主要原因，比如搅拌不匀的情况下，局部外加剂偏多，该部位就会产生较多气泡；但过度搅拌又会造成内部气泡整体增多，同样会造成不利影响。



预制混凝土构件大都采用钢模成型，为方便进行脱模，通常向钢模表面刷一些脱模剂，这样一来，在进行捣振操作时，由于水沿混凝土表面及上面游走，即便脱模剂是水性的，依旧会吸附较多的气泡，从而使振捣中产生的气泡不能及时沿表面排出，从而产生表面气泡。





在混凝土拌合浇筑时，通常会混入少量空气，这部分空气不能自行溢出只能通过振捣排出，因此振捣操作的好坏是影响气泡数量的重要因素。如果出现超振、欠振、漏振，均会导致表面气泡的增多。超振会造成内部的小气泡逐渐重组为大气泡，而欠振、漏振会导致混凝土分布不均、结构不密实，继而产生局部空洞或无规则的大气泡。


混凝土表面气泡的体积对温度的变化比较敏感，若处理不当就会在混凝土表面留下较大的孔洞，特别是昼夜温度浮动较大时，附着在混凝土表面的气泡体积随环境温度的变化而变化，当混凝土浆体的强度较小时，包裹着气泡的浆体会随气泡而流动变形而混凝土浆体的强度达到一定程度，不再受气泡的影响，又恰逢气泡体积较大时，就会在混凝土表面产生较大的孔洞。


此外，脱模剂粘度对环境温度也比较敏感，当模具温度偏低时，脱模剂粘度降低，从模具表面向下流淌，使底层表面聚集了的大量脱模剂，阻碍了底层气泡的排出，造成较多的表面气泡。


预防措施


混凝土原材料方面


严格按照要求检验采用水泥的强度等级、品种以及性能。

如果预制混凝土生产厂家的水泥供应商有很多家，则应优先选择含碱量低、表面起泡出现较少的水泥。并且水泥的标号应与预制混凝土配合比的标号相适应。此外，应严格控制外加剂的使用，严格保证混凝土的含气量不超过4%。目前，市场中销售的外加剂品牌丰富，厂家应多选几款进行试验，以选用具有优质化学成分的外加剂。



在规范许可的范围内，可采用大粒径的骨料来配制混凝土。


这是由于骨料粒径的增大可有效减少混凝土的用水量，进而使得混凝土的沁水及收缩减少。然而，如果骨料的粒径过大，很容易造成混凝土离析。所以，要合理选择骨料鸡胚，是粗、细骨料的比例适中。石子的规格可结合具体的施工条件进行选择，在选择时应尽量选用那些级配好、粒径大的石料，以降低水泥和水的用量，减小混凝土的沁水性、收缩性，并且还能有效减少水泥水化时产生的热量。


工艺方面

施工前要认真检查模板及脱模剂。



要保证模板表面的光滑度，选用高质量的脱模剂，以避免对混凝土表面气泡产生粘滞作用。涂抹脱模剂时要保证整体均匀，并且不宜涂抹的太多、太厚。在混凝土刚刚拆模时，要以粘稠度适当的混合浆对麻面、蜂窝等气泡进行处理，再用拆下的模板对其进行抹面、压实。


要高度重视对预制混凝土的振捣。

要选择合适的振捣设备，严格掌控振捣时间，合理选择振捣半径和振捣设备的振捣频率，全程关注振捣过程，保证振捣后混凝土的密实度，坚决避免漏振、欠振以及过振现象的发生。




捣振应该采取“快插慢拔”的方式，“快插”有利于上下层混凝土获得均匀一致的振捣时间，“慢拔”有利于混凝土浆体填充振捣棒留下的空间，防止形成空隙，特别是对于硬性混凝土，“慢拔”尤为重要，“慢拔”不仅有利于凝土浆体的聚合填实，更能够促进气泡的逸出。


热量分布不均要采取措施以有效减少温度变化对于预制混凝土表面气泡的影响。

预制混凝土的运输、浇筑要满足相关施工要求，比如：在夏季施工时，要对混凝土的粗、细骨料采取遮阳或降温的措施；施工中采取泵送混凝土时，宜采用搅拌运输车运送混凝土。此外，在冬季施工时要注意采取一定保暖措施，尤其是预制混凝土的模具。混凝土构件的成型过程也是一个水化反应的过程，水化反应会放出一定的热量，造成结构温差变大，引发开裂、气泡等问题，因此要加强构件的养护，养护时尽量采用蒸汽式养护。对于不具备蒸汽养护条件的，要尽量维持混凝土构件表面湿润，并控制好模具温度，防止形成温度梯度。