混凝土氣泡產生原因及處理措施

為保證泵送混凝土的可泵性及耐久性，通常會加入適量的引氣劑（引氣劑可改善新拌混凝土拌合物的和易性和硬化混凝土的耐久性），但過大的引氣量（有害氣泡過多時）對混凝土的強度會有直接影響。

混凝土中氣泡的分布情況，即氣孔的大小、氣泡的數量以及氣泡的分布等都對混凝土的和易性、強度和耐久性將有明顯影響。

一、混凝土中氣泡類型

混凝土中產生的氣泡，100nm以上的稱之為大害泡，100-50nm的叫中害泡，50-20nm的叫低害泡或無害泡，20nm以下的稱有益氣泡。

應注意的是，混凝土中含氣量適當，微小氣泡在分布均勻且密閉獨立條件下，在混凝土施工過程中有一定的穩定性。從混凝土結構理論上來講，直徑如此小的氣泡形成的空隙屬于毛細孔范圍或稱無害孔、少害孔，它不但不會降低強度，還會大大提高混凝土的耐久性。

通?？赏ㄟ^試塊破塊后進行觀察：

1、氣泡間距宜大于5倍氣泡直徑以上；

2、大氣泡量不宜過多及集中；

3、試塊中氣泡分布不宜連成直線，且單一直線上的大氣泡量不宜過多。

二、氣泡對混凝土結構的危害

當混凝土含氣量超過4%，且出現過多大氣泡時，則會對混凝土產生一定的危害：

（1）降低混凝土結構的強度

由 于氣泡較大會減少混凝土斷面體積，致使混凝土內部不密實，從而降低混凝土的強度。 混凝土應用技術規范中規定，當混凝土含氣量每增加1%時，28d抗壓強度下降5%。含氣量大時，每增加1％的引氣量，抗壓強度可能會降低4%～6%。在低 強度混凝土中，含氣量在3-6%時，對強度影響較小。當遇到引氣量值超過6％以上情況時，抗壓強度勢必受到較大影響。

（2）降低混凝土的耐腐蝕性能

由于混凝土表面出現了大量的氣泡，減少了鋼筋保護層的有效厚度，加速了混凝土表面碳化進程，從而影響其抗腐蝕性能。

（3）嚴重影響混凝土的外觀大氣泡會致使混凝土表明出現蜂窩麻面，影響其外觀。

三、氣泡產生原因

混凝土中產生氣泡的原因比較復雜，一般主要包括：

1、原材料方面

（1）氣泡與水泥品種有非常密切的關系

在水泥生產過程中使用助磨劑（外摻專用助磨劑，廠家非常多，質量差異非常大，通常含有較多表面活性劑）的作用下，通常會產生氣泡過多的情況，且水泥中堿含量過高，水泥細度太細，含氣量也會增加。

另外，在水泥用量較少的低標號混凝土拌和過程中，由于水化反應耗費的水較少，使得薄膜結合水、自由水相對較多。從而導致氣泡形成的機率明顯增大（混凝土中水泡蒸發后成為氣泡）。這便是用水量較大、水灰比較高的混凝土易產生氣泡的原因。

建議：不同品牌的水泥，產生的氣泡量會有明顯不同。優先選擇低堿、不摻助磨劑、適應性強、有一定品牌、規模較大、質量穩定且試配中氣泡較少的水泥品種。

（2）外加劑類型和摻量對氣泡的形成有很大影響

如混凝土中含有大泡特別多，通?？赡苁峭瑴p水劑中的較差引氣成分有關。一般減水劑（特別是聚羧酸類減水劑和木質素磺酸鹽類減水劑）中或泵送劑中可能會摻入一 定引氣成份的引氣劑，減水劑用量增加，氣泡也會增加；另外，當加入的外加劑為松香類引氣劑時，所產生的氣泡比其他類型的外加劑要稍多一些。

建議：讓減水劑復配廠，取消減水劑中的引氣組份。進行減水劑復配時，在選擇復配材料時，不宜采用已發酵或長時間存放的原材料，如紙廠或糖廠的廢液等（通常有較明顯的異味或臭味）。

（3）粗細骨料對氣泡的產生也有一定影響

根據粒料級配密實原理，在施工過程中．材料級配不合理，粗骨料偏多、大小不當，碎石中針片狀顆粒含量過多，以及生產過程中實際使用砂率比試驗室提供的砂率偏小，這樣細粒料不足以填充粗粒料空隙，導致粒料不密實，形成自由空隙，為氣泡的產生提供了條件。

砂的粒徑范圍在0.3-0.6mm時，混凝土含氣量，而小于0.3mm或大于0.6mm時，混凝土含氣量會顯著下降。

2、施工方面

（1）攪拌時間對混凝土內部產生氣泡會有不同影響

如果攪拌不勻，外加劑多的部位所產生的氣泡就會多（同樣水灰比）。但過分攪拌又會使混凝土內部形成氣泡越來越多，從而產生負面影響。 （2）脫模劑使用不當會影響氣泡的產生

由于有些施工單位延用了老的脫模劑，常常使用的是機械廠回收下來的廢機油，這種廢機油對氣泡具有極強的吸附性，混凝土內存在氣泡一經與之接觸，便會吸附在模 板上而成型于混凝土結構的表面。還有一種脫模劑，即使是水性脫模劑，但對混凝土產生的氣泡仍然有吸附的作用，使混凝土內的氣泡無法隨機械振搗而隨著模板的 接觸面逐步上升，從而無法排出混凝土內部所產生出來的氣泡。應慎重選擇脫模劑。

（3）振搗情況影響氣泡的產生

由于施工中振搗的環境不一，振搗手的操作對混凝土表面出現氣泡的多少也有著根本的不同。作為混凝土結構，振搗越好混凝土的內部結構就會越密實，從分層振搗的 高度和振搗時間兩個方面來解釋，分層的高度即每次下料的高度越高，則混凝土內部的氣泡就越不容易往上排出。但振搗的時間越長（超振）或越短（欠振）以及未 振搗到的地方（漏振）對混凝土的表面氣泡缺陷就會越來越多。超振會使混凝土內部的微小氣泡在機械作用下出現破滅重組，由小變大。欠振和漏振都會使混凝土出 現不密實而導致的混凝土自然空洞或空氣型的不規則大氣泡。

四、混凝土表面有害氣泡的排查方案及改善措施

針對混凝土表面出現的有害氣泡，需采用一定的排查手段，找出其原因并加以改善。CTF增效劑中不含任何引氣組份，但在不同的減水劑或泵送劑、水泥的共同作用下，可能會出現氣泡較多的情況，通過技術手段一般氣泡也是可以控制的。

1、原材料方面

（1）首先檢驗所用水泥的品種、性能和標號，廠家有多家水泥供應商的，優先使用產生氣泡少、含堿量低的水泥，水泥標號應與混凝土配合比標號相適應。

（2）其次檢查所使用的外加劑。目前這方面的品牌很多，不能一概而論。但對于實際生產，簡便易行的辦法就是多做幾組試件，選取化學成分品質優良的外加劑用于生產。

減水劑中含引起成份的，試用不同的減水劑比較選用，可通知減水劑生產企業，取消加入帶引氣成份的引氣劑或控制其引氣量，一般混凝土中使用的外加劑引氣量控制在4%以內，高標號混凝土（如C50，C60）控制在3%以內。

需使用引氣劑時，應選擇引氣氣泡小、分布均勻穩定的引氣劑，盡量少用含松香類型的引氣劑，這類引氣劑摻入后產生的氣泡較大。

（3）檢查骨料性能。把好材料關，嚴格控制骨料粒徑和針片狀顆粒含量，備料時要認真篩選，剔除不合格材料。選擇合理級配，使粗骨料和細骨料比率適中。

（4）在CTF混凝土增效劑中會摻入抑制有害氣泡的消泡劑，需經過試驗并配合減水劑廠進行調試。消泡劑可以提高混凝土密實度、均勻度，提高抗滲性能，進而提高其強度。（消泡劑機理見附件）

2、施工方面

（1） 重視攪拌時間。特別強調的是：有的商品混凝土從出廠到施工現場需要很長的運輸時間，這時由于可能坍損較大，有的廠家技術員會利用外加劑進行二次調配，在這 種情況下一定要加強混凝土的攪拌均勻。但不是長時間的攪拌，在《建筑工程常用材料試驗手冊》中有明確規定“引氣劑減水劑混凝土，必須采用機械攪拌，攪拌的 時間不宜大于5min和小于3min”。攪拌的時間越長，產生的氣泡也會越大。

（2）檢查使用的模板和脫模劑。模板應保持光潔，脫模劑要涂抹均勻但不宜涂的太多太厚。

西 安建筑科技大學的張潔博教授曾研究論證，從模板的脫模劑上來消除混凝土表面的氣泡會起到很好的效果。目前，在市場上已經有很多單位研制出了具有消泡化學成 份的脫模劑，這種消泡型的脫模劑在使用后，當混凝土產生的氣泡與模板表面脫模劑中所含的消泡劑相遇后，消泡劑會立即破滅或由大變小，由小變微，使混凝土表 面起到極其平滑致密的效果。

（3）注意振搗過程，嚴防出現混凝土的欠振、漏振和超振現象。

在混凝土的施工過程中，應分層布料，分層振搗。分層的厚度以不大于50cm為宜，否則氣泡不易從混凝土內部往上排出。同時要選擇適宜的振搗設備，振搗時間，合理的振搗半徑和頻率。

（4）氣溫低、水泥用量大、用水量大等因素都會直接影響引氣量，應針對現場具體情況進行分析和調整。

附：消泡劑原理

消泡劑是一種比穩泡劑更容易被吸附的的物質，它可以使已被吸附于氣-液表面活性物質被頂替下來，因而使之不容易形成穩定的膜。消泡劑進入液膜后，降低液體的黏度，使液膜失去彈性，加速液體滲出，使液膜變薄破裂，因而可以減少混凝土體系中氣泡，特別是一些大氣泡的含量。

消 泡作用可以分為兩種類型：一種是破泡作用，能使已經形成的氣泡破滅，破壞氣泡穩定存在的條件，使穩定存在的氣泡變為不穩定的氣泡并使之進一步變大析出。第 二種是抑泡作用，與破泡作用的不同之處在于它不僅能使已經生成的泡破滅，在摻入抑泡作用的消泡劑后能較長時間保持破泡作用，而且在一定程度上還能防止氣泡 或泡沫的產生。