如何解決摻有聚羧酸減水劑的混凝土表面氣泡問題 |
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2016-11-14 14:29:30 |
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摘要：
本文介紹了氣泡的類型和其對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的利弊，分析了摻有聚羧酸減水劑的混凝土產(chǎn)生氣泡的原因，并詳細(xì)闡述了在不影響混凝土其他性能的前提下減少混凝土表面氣泡的幾點(diǎn)措施和辦法。
混凝土氣泡產(chǎn)生的原因：
混凝土結(jié)構(gòu)物表面的起泡絕大多數(shù)是在澆筑混凝土?xí)r，由內(nèi)部氣泡經(jīng)振搗或擠壓而轉(zhuǎn)移到結(jié)構(gòu)物表面的，要減少混凝土表面的起泡，就首先應(yīng)該了解內(nèi)部氣泡產(chǎn)生的原因。在新拌混凝土中產(chǎn)生的氣泡往往是由以下原因引起的：
⑴集料間的堆積間隙形成的氣泡。在混凝土生產(chǎn)過程中，粗細(xì)集料往往達(dá)不到理想的級(jí)配狀態(tài)：粗顆粒偏多，大小不當(dāng)，針片狀較多或顆粒棱角較多；細(xì)集料細(xì)度模數(shù)偏大，級(jí)配不良。這些都造成了集料間無法達(dá)到完全密實(shí)狀態(tài)，在攪拌混凝土?xí)r集料堆積所形成的空氣間隙就變成了氣泡，這些氣泡大多為大氣泡，直徑2～20mm。
⑵攪拌混凝土過程中帶入的氣泡。攪拌混凝土?xí)r隨著攪拌葉的翻動(dòng)，會(huì)不斷從空氣中帶入大量的氣體進(jìn)入混凝土中形成氣泡，這些氣泡以大氣泡為主。這些氣泡在攪拌過程中不斷被減小或消滅，但又有新的氣泡隨著攪拌的過程不斷從空氣中被帶入，此消彼長(zhǎng)。隨著攪拌時(shí)間的持續(xù)，混凝土?xí)_(dá)到一種趨于穩(wěn)定的狀態(tài)。
在這里我們值得注意的地方是，混凝土的攪拌時(shí)間（從加水開始到攪拌出機(jī)）不能過短或過長(zhǎng)，特別對(duì)于摻入引氣型聚羧酸減水劑的混凝土，攪拌時(shí)間不宜大于5min和小于3min。過短時(shí)混凝土攪拌不均勻，過長(zhǎng)時(shí)混凝土中引入的氣泡將會(huì)較大。
⑶聚羧酸減水劑引入的氣泡。聚羧酸系減水劑在生產(chǎn)過程中往往會(huì)保留一些降低表面張力的表面活性成分，因此它具有一定的引氣性，所以聚羧酸減水劑大多為引氣型減水劑，在拌制混凝土?xí)r會(huì)引入大量的微小氣泡。這些氣泡的引入對(duì)增大混凝土的流動(dòng)性，增強(qiáng)混凝土的粘聚性和提高混凝土的保坍能力有非常重要的作用，對(duì)提高混凝土的耐久性、抗凍性和抗?jié)B性也有極大的好處。當(dāng)混凝土入模后，這些小氣泡部分自動(dòng)消滅，部分經(jīng)振搗作用聚集成大氣泡。
聚羧酸減水劑引入的氣泡在混凝土出機(jī)時(shí)非常明顯，往往會(huì)伴隨著“啪啪”的消泡聲，這種情況在高摻量或混凝土坍落度過大時(shí)尤為明顯。當(dāng)生產(chǎn)聚羧酸減水劑的化工原料質(zhì)量較差時(shí)，生產(chǎn)的聚羧酸減水劑拌制的混凝土中的氣泡也越多。
⑷與水泥有密切相關(guān)的氣泡。水泥生產(chǎn)過程中往往會(huì)摻入助磨劑，隨著廠家的不同，助磨劑的質(zhì)量也有很大的不同，而助磨劑中往往含有表面活性劑，繼而在混凝土攪拌時(shí)產(chǎn)生過多的氣泡。而且隨著堿含量的增加和水泥細(xì)度的降低，其拌制的混凝土中的含氣量也會(huì)增加。
⑸在混凝土中，未參與水化的自由水往往較多，這些自由水經(jīng)聚集形成了水泡，其中的水分經(jīng)蒸發(fā)后形成了氣泡。這種氣泡的產(chǎn)生與混凝土配合比中的水灰比和用水量有很大的關(guān)系，水灰比越大，用水量越多，所產(chǎn)生的氣泡就越多。
⑹鋼制模板封閉太嚴(yán)，未設(shè)置排氣孔，混凝土下料時(shí)產(chǎn)生氣囊，后形成氣泡?，F(xiàn)在大型工程中施工使用的大多為無縫鋼模，這種鋼模對(duì)氣體和周邊自由水的排出相對(duì)比較困難，因此使用無縫鋼模的混凝土結(jié)構(gòu)物的氣泡也會(huì)較多。這種情況在傾斜重力式擋土墻的施工中相當(dāng)普遍，由于沒有排氣孔，仰斜面的混凝土表面往往會(huì)聚集大量的氣泡，這些氣泡有時(shí)靠過量的振搗也無法排出。
減少混凝土表面氣泡的措施：
減少混凝土表面的氣泡是一項(xiàng)綜合的工作，并不能靠某一兩種方法就能做得到，以下便是實(shí)際施工中常用到的一些方法和注意的一些事項(xiàng)：
⑴適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土的入模時(shí)間。這里提到的入模時(shí)間是指混凝土在攪拌車?yán)镞\(yùn)輸過程中的時(shí)間。隨著入模時(shí)間的延長(zhǎng)，新拌混凝土在攪拌車?yán)飼?huì)變得氣泡越來越少，越來越密實(shí),但新拌混凝土的流動(dòng)性和粘聚性也隨之變差。因此，在不影響混凝土工作性能的前提下，為減少混凝土結(jié)構(gòu)物表面的氣泡，可以適當(dāng)延長(zhǎng)新拌混凝土的入模時(shí)間。
⑵聚羧酸減水劑的調(diào)整。聚羧酸減水劑廠家在生產(chǎn)減水劑時(shí)不應(yīng)摻引氣劑，必要時(shí)可摻入適量的消泡劑。事實(shí)證明，摻入消泡劑可有效降低新拌混凝土的含氣量，特別能減少一些影響強(qiáng)度和美觀的大氣泡。但摻入過量的消泡組分也會(huì)影響減水劑的減水率和粘聚性。因此，在不影響混凝土工作性能的前提下，可適當(dāng)摻入合適的消泡劑來減少混凝土中的氣泡。所以，在施工前可要求聚羧酸減水劑廠家配合調(diào)整。
⑶提高施工技術(shù)。提高施工技術(shù)對(duì)減少混凝土氣泡尤為重要?！痘炷帘盟图夹g(shù)規(guī)程》(GB/T10-95)中規(guī)定“混凝土澆注分層厚度,宜為300～500mm”，但是在實(shí)際施工時(shí)，往往澆注厚度都偏高，由于氣泡行程過長(zhǎng)，即使振搗的時(shí)間達(dá)到了要求，氣泡也不能完全排出，這樣會(huì)造成混凝土結(jié)構(gòu)表面氣泡較多。因此，在混凝土施工過程中應(yīng)：分層布料，分層振搗。分層的厚度以不大于500mm為宜，否則氣泡不易從混凝土內(nèi)部往上排出。
另外，振搗的時(shí)間過長(zhǎng)（過振）或過短(欠振)，以及有未振搗的地方（漏振），均會(huì)對(duì)表面產(chǎn)生氣泡缺陷。過振不僅會(huì)造成混凝土表面產(chǎn)生砂線和水紋，而且會(huì)導(dǎo)致微小氣泡在機(jī)械作用下破壞重組，由小變大。欠振和漏振都會(huì)使混凝土不密實(shí)而產(chǎn)生自然空洞（蜂窩）。因此，振搗手的水平直接影響了混凝土結(jié)構(gòu)物的外觀質(zhì)量。振搗越好，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)就越密實(shí)，表面氣泡就越少。
⑷選擇良好的脫模劑和模板。實(shí)踐證明，選擇良好的脫模劑對(duì)消除混凝土表面的氣泡有很好的效果。施工單位為了降低成本，往往會(huì)選用廢機(jī)油等作為脫模劑，這種廢機(jī)油對(duì)氣泡具有很強(qiáng)的吸附性，混凝土內(nèi)氣泡與之一接觸，便會(huì)吸附在模板上而定型在結(jié)構(gòu)物表面。優(yōu)質(zhì)的脫模劑具有較低的粘度，對(duì)氣泡不具有吸附性。目前市場(chǎng)上也有很多具有消泡化學(xué)成分的脫模劑，這種消泡型的脫模劑在使用后，當(dāng)混凝土產(chǎn)生的氣泡與模板表面脫模劑中所含的消泡劑相遇后，消泡劑會(huì)立即破滅或由大變小，由小變微，使混凝土墩柱表面起到極其平滑致密的效果。實(shí)踐還證明，當(dāng)采用表面光滑的模板時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)物表面產(chǎn)生的氣泡較少，當(dāng)采用表面粗糙的模板時(shí)產(chǎn)生的氣泡就會(huì)多一些。因此在施工時(shí)，應(yīng)盡可能地選用優(yōu)質(zhì)的脫模劑和表面光滑的模板。
綜上所述，混凝土氣泡產(chǎn)生的原因較復(fù)雜，在施工中考慮的因素也較多，所以不能單靠某一種方法來徹底解決其表面的氣泡問題。只有綜合考慮了混凝土原材料本身質(zhì)量，以及水灰比、用水量、模板、脫模劑和施工振搗等因素時(shí)，才能將混凝土結(jié)構(gòu)物表面的氣泡數(shù)量降低到最少，也只有綜合考慮了這些因素，才能使混凝土結(jié)構(gòu)物得到一個(gè)漂亮的外觀。
摘自——《中國(guó)外加劑網(wǎng)》
白玉貴