李兴景

摘要：随着水利工程行业的繁荣发展，混凝土被大量运用于工程中，但二衬反供位置混凝土表面出现气泡的现象经常发生。由于加入优质的引气剂，在混凝土中形成的直径20-200um微小气泡就属于无害气泡，它不但不会降低强度，还会大大提高混凝土的耐久性。而当混凝土表面的气泡过大时，就是有害气泡，会对混凝土产生危害。本文以二衬反供混凝土浇筑为了列，混凝土表面气泡产生原因提出防治措施。

关键字：混凝土；气泡；预防措施

一、工程概况

本工程位于xx县境内，合同主体为输水隧洞工程。输水隧洞长23471m，桩号为105+907～104+458；纵坡i=0.3815‰，成洞净空高H=18.28m。主洞沿线布置了5条施工支洞，分别为1#、2#、3#、施工支洞，支洞长度分别为834.98m、707.13m、410.35m、667.8m，支洞断面均为圆拱直墙型，其中5#施工支洞成洞断面尺寸为8.5×8.5m（宽×高）、2#施工支洞成洞断面尺寸为9.6×8.5m（宽×高），其余施工支洞成洞断面尺寸为10.6×7.0m（宽×高），相比较高速铁路、公路断面小。

二、混凝土表面气泡的成因

1.1原材料使用不当

1.1.1根据骨料级配密实原理，在施工过程中，如果使用材料本身级配不合理，粗骨料偏多，细骨料较少，碎石材料中针片状颗料含量过多，以及在生产过程中实际使用砂率比试验室提供的砂率要小，此时细粒料不足以填充粗集料之间的空隙，导致集料不密实，形成产生气泡的自由空隙。骨料干燥在拌合过程中不断饱和吸水产生气泡。

1.1.2水泥的多少和水灰比的大小，也是导致气泡产生的重要原因。在试验室试配混凝土时，考虑水泥用量主要是针对强度而言，如果在能够满足混凝土强度的前提下，一定限度内增加水泥用量，减少水的用量，气泡会减少。但如果不减少水的用量，气泡数量是否减少不确定，同时也增加了混凝土的粘度，影响了搅拌混凝土时产生气泡的排出，而水量较多也使自由水较多易形成气泡。在水泥用量太少的混凝土拌合物中，由于水化反应耗费用水较少，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、水灰比较高的混凝土易产生气泡的原因所在。

1.1.3掺合料也会直接影响气泡数量。当混凝土中水泥的含量可以保证混凝土的强度时，用掺合料代替部分水泥，可以改善混凝土的和易性，活性料还对强度有一些提高，适量的掺合料能改善混凝土的和易性，形成的胶合料能填塞骨料间的空隙，减少气泡的产生。但掺加过量的掺合料会导致混凝土的粘度增加，影响气泡的排出，故混凝土中掺合料较多是导致气泡产生的原因。

1.2搅拌时间对混凝土含气量的影响

混凝土搅拌时的时间不同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，同样的水胶比，外加剂多的地方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、离析的现象。但是混凝土罐车向洞内运输到工作面混凝土含气量较出机口含气量增加2%到4%，从而过分的搅拌混凝土又会使混凝土在搅拌的过程中所夹带进入的空气气泡越来越多，均为有害气泡。

1.3温度变化的影响

混凝土受水泥水化热作用、大气及周围温度、等因素影响而冷热变化时，发生收缩和膨胀，能产生表面气泡。温度表面气泡区别其它表面气泡最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。其多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。这种表面气泡的产生通常无一定规律。

1.4施工方法不当

在实际施工时，没有严格按照《水工混凝土施工规范》，往往浇注厚度都偏高，由于气泡行程过长，即使振捣的时间达到要求，气泡也不能完全排出，这样也会造成混凝土结构表面气泡。从多次的试验中可以看出，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。但振捣出现超振或欠振以及漏振对混凝土的表面气泡缺陷就会越来越多。超振会使砼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孔洞或空气型的不规则大气泡。使用的脱模剂不合理。混凝土结构面层的气泡一旦接触到粘稠的脱模剂，就很难随着振捣而上升排出。直接导致混凝土结构表面出现气泡。

三.混凝土表面气泡的防治措施

2.1配合比方面的预防措施

2.1.1尽量减小水灰比和控制外加剂中引气剂的含量，使混凝土中的含气量一般混凝土控制在4%以内。而水灰比越小，产生的气泡会越少。

2.1.2在规范允许的条件下，尽量采用较大粒径级配连续的骨料配制混凝土，因为增大骨料粒径，可减少用水量而使混凝土的收缩和泌水随之减少。实践表明，采用较大粒径的骨料配制同样强度的混凝土，在水灰比相同的条件下水泥用量可减少40kg-50kg，用水量也会相应减少。石子规格可根据施工条件，尽量选用粒径较大、级配良好的石料最佳掺配，以减少水和水泥用量，使混凝土的收缩性和泌水性减小，同时使水泥的水化热减少，降低混凝土的升温。但骨料粒径增大以后，易引起混凝土的离析。

2.1.3引气剂的质量对混凝土表面产生气泡的影响很大。对高标号、高性能混凝土我们一定要选用引入气泡要小于30um、分布均匀稳定的引气型外加剂。

2.2混凝土搅拌方面的预防措施

严格控制配合比施工用水量。加强对动态计量控制，使用水量尽量按照施工配合比要求。注意控制拌合时投料先后顺序，外加剂应与水混合后投入。

严格控制搅拌时间。混凝土的不均匀搅拌会导致外加剂在混凝土中的不均匀分布，从而起不到外加剂的作用。

要保证混凝土拌合物的均匀性。有的混凝土拌合物因为某种原因到现场时混凝土的坍落度损失很大.这时可能会利用外加剂进行二次调配，在这种情况下一定要加强对混凝土的搅拌，保证其均匀性。

2.3工艺方面的预防措施

首先，当炎热季节浇筑混凝土时，混凝土搅拌场站宜对砂石骨料采取遮阳、降温措施；当采用泵送混凝土施工时，混凝土的运输宜采用混凝土搅拌运输车，混凝土搅拌运输车的数量应满足混凝土连续浇筑的要求。

其次，泵送混凝土的铺摊厚度不大于500mm，非泵送混凝土的铺摊厚度不大于400mm。要严格控制振捣的时间，振捣要密实，做到不欠振、不过振、不漏振。需要分层次浇注时，在上层混凝土浇注前，应充分润湿已浇混凝土，并且将表面清理干净。

最后，注意振捣排气操作，在二衬边供位置进行振捣时，应通过多次提拉振捣棒拉出气泡，加快气泡排除速度，控制振捣时间，减少扰动，采用质量好的水溶性脱模剂，避免脱模剂对气泡的粘滞作用。目前经试验脱模剂加消泡剂后，可以明显改善混凝土表面状态，麻面消失，大气泡减少。其次试验了机油加消泡剂，但效果不太理想，只是有大气泡向小气泡发展的趋势。可能与机油粘度大，气泡不易排出有关。经实践证明表面光滑的模板产生的气泡少，模板粗糙时气泡多一些。

結束语

在很多全现浇结构工程的施工中，按照以上控制措施对混凝土原材料、模板、脱模剂的选择，混凝土粘稠度、和易性及其浇筑振捣等方面进行了严格控制，通过对结构工程的跟踪检查，证明有效控制了混凝土表面气泡的大小和间距，达到了很好的效果。

参考文献

[1]杨钱荣等，《高频振捣对引气混凝土气泡特征参数的影响》.

[2]《辽西北供水工程隧道衬砌耐久性混凝土配合比设计与早期裂缝控制技术研究报告》.