混凝土表面產生氣泡及色差原因分析1氣泡問題混凝土表面氣泡主要是混凝土中的氣泡無法順利排出并聚結在模板邊緣的后果。混凝土的表面氣泡問題比較復雜，需要從材料和施工工藝兩方面著手。1.1材料部分墩身混凝土使用C40混凝土，采用泵送工藝。水泥為武漢亞東ＰＯ42.5水泥。河砂為岳陽中砂，細度模數2.5～2.8。碎石采用馬坡口5～10ｍｍ和10～20ｍｍ兩級配碎石。減水劑為武漢港灣新材料有限公司生產的CP—J聚羧酸減水劑，水采用地下水。理論配合比如表1所示。由Stokes原理可知，氣泡上升的速度與氣泡大小成正比，與粘液的粘度成反比，因此粘度越小，氣泡溢出越容易。而坍落度反映的是混凝土的屈服強度，即通過調節減水劑摻量和用水量，可以得到兩組坍落度相同但粘度存在明顯差異的混凝土。所以除坍落度要求外，還需要使用倒坍落度時間來控制混凝土狀態。通過長期試驗總結倒坍落度時間控制在8～15s時，混凝土表面氣泡較少。此外控制混凝土的含氣量也十分重要，混凝土中氣泡按來源可分為空氣泡、減水劑引入的氣泡、引氣劑引入的氣泡。合格的引氣劑引入的氣泡相對穩定，一般不會聚結成大氣泡溢出。但是摻入引氣劑后，混凝土粘度增大，增加了其它種類氣泡溢出的阻力。空氣泡可以認為是混凝土固有氣泡。水灰比、砂率、水泥細度與用量、粉煤灰摻量等都會對混凝土含氣量產生影響。混凝土中這類氣泡屬于不穩定氣泡，在振搗時容易結合成大氣泡溢出。而減水劑引入的氣泡粒徑小，不穩定、不規則，相對于空氣泡難以排出，對混凝土表面影響較大。所以在減水劑復配時，需要摻入一定量的消泡劑以消除減水劑中的介穩氣泡。1.2施工工藝施工工藝對混凝土表面氣泡有直接影響，需要特別注意振搗時間、振搗間距等。相關資料顯示，隨著振搗時間延長，氣泡變化過程可分為3個階段。如圖1所示，在最開始一段時間內隨振搗時間延長，混凝土中大氣泡數量迅速減少。而繼續延長振搗時間，混凝土表面大氣泡數量又開始增加，達到峰值后又逐漸下降。王迎春通過試驗得到類似的結論。通過分析認為，第一階段混凝土表面氣泡迅速減少是因為空氣泡中小氣泡在振搗作用下迅速結合為大氣泡溢出。而減水劑引入的介穩氣泡，泡徑較小，經振搗一段時間后才開始結合，表現為第二階段大氣泡數量隨振搗時間延長而增加。所以存在一個合適的振搗時間，使得混凝土表面大氣泡數量存在一個極小值。施工中混凝土表面出現浮漿，沒有明顯氣泡冒出時即可以停止振搗。從硬化混凝土表面氣泡的特征推斷問題出現的大致原因，有利于找到改進的方向。表面氣泡特征大致可分為氣泡分布是否均勻、數量多少、氣泡形狀、泡徑大小四個方面。混凝土表面出現大的、不規則的氣泡很可能為振搗時漏振所致。若混凝土表面氣泡較少，但多以大氣泡出現，形狀接近圓形，混凝土光澤度好，可能為澆筑時混凝土坍落度較大，振搗時浮漿出現早而欠振所致，對應圖1中第一階段。當混凝土表面出現均勻分布的、大量針孔狀小氣泡時，可能的原因為澆筑的混凝土粘度較大導致小氣泡難以移動聚結成大氣泡，或脫模劑效果較差。若水波紋和氣泡一同出現，則說明混凝土過振，對應圖1中第二階段。2色差2.1材料部分與表面氣泡問題相似的是，混凝土色差問題也可以大致分為混凝土材料部分和施工工藝部分。從材料方面來講，材料的質量波動可造成混凝土色差的出現。如粗集料中花崗巖與石灰巖顏色差異較大，兩者混用時易導致顏色突變。不同批次水泥存在細度、混合材成分、標準稠度需水量差異時，混凝土表面硬化后易出現顏色不一致的狀況。當用水量控制不好導致混凝土坍落度波動大時也會出現色差的問題，如圖2所示混凝土上下表面存在明顯的分界線。造成這種現象的原因為水膠比存在差異導致水泥水化程度不同，混凝土呈現不同的顏色。水灰比大時混凝土中水泥水化程度高，生成更多的氫氧化鈣，混凝土顏色偏白。而水灰比小時混凝土顏色較青。施工過程中，水泥溫度、粉煤灰需水量、砂石集料含水率、含泥量等都會引起混凝土用水量的變化。集料含水率會隨堆放時間和氣溫變化而變化，引起坍落度出現波動，需密切關注攪拌電流的變化。而細集料吸水率大時，會明顯增大混凝土的用水量并引起明顯坍損，需要引起特別注意。粉煤灰出現質量波動時也會造成明顯影響。圖3為兩批粉煤灰拌制的混凝土，使用灰色粉煤灰拌制的混凝土狀態良好，而使用發黑粉煤灰的混凝土坍落度、坍落擴展度都較小。分析認為黑色粉煤灰會明顯吸附減水劑，當為獲得良好的流動性而增大用水量時，易引起混凝土表面顏色差異。2.2施工工藝施工工藝對混凝土表面色差會有直接影響。從模板的準備到脫模劑的涂刷再到混凝土的振搗都會對混凝土表面色差產生影響。為避免鐵銹的出現，施工過程中需對模板進行精細化處理。施工前對模板進行打磨，反復清洗直至用紙擦拭不出現明顯污跡時，才進行脫模劑的涂刷工作。為保證脫模劑涂刷均勻，特采用滾輪進行涂刷。當模板上涂刷脫模劑不均勻時，會導致混凝土表面出現黑斑。脫模劑涂刷完后立即覆蓋薄膜防止污染。此外施工過程中要注意振搗均勻，防止過度振搗使混凝土出現離析。3結論混凝土表面氣泡和色差問題影響因素較多，需要從材料和施工工藝上共同控制。ａ.從混凝土角度來講，需要做好原材料控制，保證材料質量不出現明顯的波動。嚴格控制混凝土坍落度和用水量。控制混凝土含氣量，注意消除減水劑中的介穩氣泡。除坍落度外控制好混凝土的粘度。ｂ.從施工工藝角度來講，需要控制振搗時間、振