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科普 | 混凝土结构表面气泡、 蜂窝麻面的成因和危害

日期: 2021-03-11
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一、混凝土结构表面气泡、蜂窝麻面产生的原因

1、混凝土的原材料及配合比

浇筑混凝土的四种基本材料是水泥、水、粗集料、细集料,外加剂是改善混凝土技术性能的辅助添加剂。外加剂是改善混凝土技术性能的辅助添加剂,在选择符合技术规范要求的原材料基础上,对混凝土外观质量影响最主要的因素是混凝土的配合比。在混凝土配合比中,粗、细集料的级配是为了使混凝土达到最大的密实度,前一级集料之间的空隙,由次一级集料所填充,其余空隙由水泥浆的细小集料包裹,使混凝土的强度提高,外观表层也密实光滑。粗、细集料在混凝土中起到骨架作用,硬化后的混凝土粗、细集料应被水泥浆晶体结构所包裹,使水泥浆晶体起到连续作用。在混凝土施工中,适当增加混凝土中的水泥浆,采用集料适中、级配良好的中砂,并通过某些措施,减少混凝土中的游离水,排出混凝土中的空气,可以提高混凝土的密实度和混凝土强度,减少混凝土结构表面气泡和蜂窝麻面。


在混凝土配合比设计中,当采用的水灰比越大,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。由于混凝土配合比不当,例如胶结料偏多、砂率偏大、用水量太小、外加剂中有不合理的增稠组份等,都会导致新拌混凝土过于粘稠,使混凝土在搅拌时就会裹入大量气泡,即使振捣合理气泡在粘稠的混凝土中排出也十分困难,因此导致混凝土结构表面出现蜂窝麻面。

混凝土结构表面气泡、 蜂窝麻面的成因和危害



2、搅拌时间的影响

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,但过分的搅拌又会使混凝土在搅拌的过程中所夹带的空气气泡越来越多,从而产生面的作用。


3、施工方法对混凝土表面气泡、蜂窝麻面的影响

在混凝土施工中,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,这要从两个方面来解释,一是分层振捣的高度,二是振捣的时间。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、从而导致混凝土结构表面出现气泡、蜂窝麻面。


4、模板材质不同也会使混凝土结构面层出现不同的状态

钢模和木模在使用性能上有所不同,一般常用的5mm~10mm厚钢模板,加设足够的楞条后,不易变形,便于拼装,表面光滑,但不利于混凝土外表吸收游离水,会增加混凝土外表出现水泡的机会,而木模具有一定的吸水性,但表面粗糙,不适当振捣会损坏模板表面纤维,产生翘曲变形,从而有损混凝土外观美。两者在使用脱模剂方面也有所不同,钢模板在除锈后,均匀涂抹无色或浅色油脂,而木模的脱模剂在一定程度上起到防水和隔离作用,较好的脱模剂是无色石蜡质油基。从外观角度考虑,特别是混凝土外露面,不应使用黑色废机油或颜色较重的油脂作为脱模剂。在模板施工中,下列因素可能产生蜂窝麻面模板表现粗糙不平,木材吸水性太强,脱模剂涂抹不均匀,模板上残渣未清除干净,模板接缝漏浆,砂浆垫块过大或漏放,过早拆模或拆模损坏结构混凝土边角等。


5、环境温度对混凝土结构表观质量的影响

由于气泡内部含有气体,因此气泡体积变化与环境温度特别敏感,环境温度高时气泡体积变大,气泡承载力变小,容易破灭。环境温度低时气泡体积变小,承载力较大,不容易形成联通气泡。即使混凝土结构面层有气泡,气泡也很小,对混凝土结构外观影响不大。春秋季节昼夜温差较大,因此敷着在混凝土结构表面的气泡体积变化也很大,当混凝土面层水泥浆体的强度小于气泡强度时,气泡体积随环境温度变化而变化,气泡周围的水泥浆体也随之变化,随着时间的推移水泥浆体的强度不断增加,当气泡周围水泥浆体达到一定强度时,再不随气泡体积变化而变化,如果此时正赶上气泡直径最大时,势必给混凝土面层留下孔洞。

混凝土结构表面气泡、 蜂窝麻面的成因和危害

二、表面气泡、蜂窝麻面对混凝土结构的危害

表面气泡、蜂窝麻面对混凝土结构的危害不能一概而论。实验证明当混凝土中气泡的粒径在30~50nm以下时,或当混凝土的含气量在4%以内时,这些气泡对增加混凝土的耐久性、抗冻性、抗掺性是有极大的好处的。当混凝土表面气泡、蜂窝麻面大于规范要求时,则会对混凝土产生以下影响:


●降低混凝土结构的强度。由于气泡较大、蜂窝麻面面积较大,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。

●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、蜂窝麻面,减少了钢筋保护层的有效厚度,保护厚度的减小加速了混凝土表面碳化的进程。

●严重影响了混凝土的外观。



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