混凝土在浇筑和硬化过程中,常常会出现气泡严重的问题,这不仅影响了混凝土的美观性,还可能对其结构强度和使用寿命造成不利影响。那么,混凝土气泡严重的原因究竟有哪些呢?下面将从多个方面进行详细阐述。
1. 级配不合理
级配不合理是导致混凝土气泡严重的一个重要原因。当粗级料过多,细级料偏少时,集料之间的空隙增大,为气泡的形成提供了条件。根据集料级配密实原理,粗集料偏多且骨料大小不当,会导致集料不密实,从而形成自由空隙,这些空隙容易成为气泡的栖息地。
2. 水泥特性
水泥的特性对混凝土气泡的形成也有显著影响。为了提高水泥的细度和强度,生产过程中会加入助磨剂,但这些助磨剂往往含有较多的表面活性剂,容易引入气泡。水泥中的碱含量过高时,不仅会影响水泥的硬化过程,还会促进气泡的产生。
3. 外加剂的作用
某些外加剂,如减水剂,虽然能改善混凝土的工作性能,但其中的引气成分也可能导致气泡的形成。如果外加剂掺量过高,或者复配时加入了与水泥不适应的,都会增加气泡的数量。
4. 用水量和水灰比
用水量较大、水灰比较高的混凝土更容易产生气泡。在水泥用量较少的混凝土拌和过程中,由于水化反应消耗的水较少,使得薄膜结合水和自由水相对较多,从而增加了水泡形成的机率。当这些水泡蒸发后,就会在混凝土表面留下气泡。
5. 骨料的影响
骨料对混凝土气泡的影响主要表现在两个方面:一是骨料的含水量,如果含水量大,实际制作混凝土时加水的量就会波动,从而影响混凝土的坍落度和气泡的排除;二是骨料的形状和粒径,如果骨料大小相差大,片状碎石居多,表面积大,在细骨料偏少的情况下,就容易产生气泡。
6. 搅拌时间
搅拌时间的长短也会影响气泡的生成。搅拌时间不足时,混凝土中的气泡可能无法充分排出;而搅拌时间过长,则可能导致混凝土离析,同样不利于气泡的排除。
7. 脱模剂的选择
脱模剂的选择对混凝土气泡的形成也有重要影响。如果使用粘稠的脱模剂,混凝土结构面层的气泡一旦接触到脱模剂,就很难随着振捣而上升排出。选择合理的脱模剂对于减少气泡至关重要。
8. 振捣不充分、不均匀
振捣是使混凝土获得密实、排除气泡的重要手段。如果振捣不充分、不均匀,气泡就无法完全排出。特别是当浇筑厚度较高时,由于气泡行程过长,即使振捣时间达到要求,气泡也可能无法完全排出。
9. 模板的影响
模板的材质和状态也会影响混凝土气泡的形成。老旧模板表面磨损后容易与混凝土中的碱性物质发生反应产生气泡。大面积整块钢模无接缝,不利于多余水和空气的排出,也容易导致气泡的形成。
10. 温度变化
混凝土在浇筑和硬化过程中,受水泥水化热作用、大气及周围温度、电气焊接等因素影响而冷热变化时,会发生收缩和膨胀,从而产生表面气泡。这些气泡通常随温度变化而扩张或合拢。
11. 坍落度控制不当
坍落度是测定混凝土拌合物和易性的重要指标。坍落度过小会造成混凝土拌合物流动性过大,引起泌水;坍落度过大则易造成离析和“过振”,都不利于气泡的排除。
12. 混凝土配比不合理
混凝土配比不合理,如胶凝材料过多,会导致混凝土粘度增大,气泡不易排出。适当减少水泥等胶凝材料的使用量,可以降低混凝土的粘度,有利于气泡的排除。
13. 骨料含水量波动
骨料含水量的波动会直接影响混凝土拌合物中的实际用水量。如果含水量大,实际加水量就会减少,可能导致混凝土坍落度不足;如果含水量小,实际加水量就会增加,可能导致混凝土离散型差,易出现离析和气泡。
14. 外加剂掺量控制不当
外加剂掺量过高是导致气泡产生的一个重要原因。特别是含有引气成分的减水剂,如果掺量控制不当,会显著增加混凝土中的气泡数量。
15. 振捣器操作不当
振捣器的操作方式也会影响气泡的排除。振捣时应该遵循“快插慢拔”的原则,即插入速度要快,使上下部混凝土几乎同时受到振捣;拔出时则要慢,以免振捣棒的位置不易被混凝土填实而形成空隙。
混凝土气泡严重的原因是多方面的,涉及材料选择、配合比设计、施工工艺等多个环节。要有效控制气泡的产生,需要从源头出发,针对性地采取措施,确保混凝土的质量和使用性能。