随着装配式建筑、清水混凝土和超高性能混凝土（UHPC）的发展,混凝土的外观质量愈发受到人们的重视。表面气孔是混凝土最常见的外观缺陷,混凝土表面存在大量的气孔会严重影响其美观、强度与耐久性。目前,国内外的研究往往针对于解决实际工程中混凝土表面气孔外观质量较差的问题,对表面气孔的研究不够深入。本文基于中铁二十三局集团轨道交通佛山工程有限公司（简称为佛山管片公司）生产的预制盾构混凝土管片（简称为管片）表面存在较多气孔且部分气孔尺寸较大的问题,开展对混凝土表面气孔的深入研究,并在此基础上改善佛山管片公司生产的管片表面气孔状况,为今后实际工程中如何提高混凝土的表面气孔外观质量提供理论基础和技术支撑。首先,本文对管片生产和表面气孔状况进行调研与分析。发现管片的表面气孔主要集中在环与环拼接面的止水槽及其附近区域,而成环拼接面基本没有气孔。混凝土的浇筑振捣、模具清理、脱模剂配制和涂刷是影响管片表面气孔状况最主要的生产工艺环节,组成材料和配合比主要通过影响新拌混凝土塑性粘度进而影响管片的表面气孔状况。佛山管片公司生产的管片表面气孔较多,其主要原因是新拌混凝土的塑性粘度大、脱模剂兑水比例不当以及振捣时间较少。通过对混凝土表面气孔形成原因的深入分析得出:第一类气孔尺寸较大且形状不规则,主要是由于混凝土流动性差、振捣不充分和模具表面存在粘附物等原因,导致混凝土浆体未填充整个模具表面所形成;第二类气孔的尺寸较小且形状基本呈圆形,主要是由于混凝土表面的气泡未沿着模具表面向上排出至空气中或破裂被浆体所填充,气泡在混凝土硬化过程中破裂所形成。其次,本文研究了主要原材料与配合比对新拌混凝土塑性粘度的影响及其与表面气孔的关系,采用Image-Pro-Plus图像分析软件对表面气孔进行量化表征。结果表明,新拌的混凝土塑性粘度越大,表面气孔最大直径和气孔面积率越大,塑性粘度差异较大时（大于300 m Pa·s）才会对表面气孔状况产生显著影响。本试验条件下,新拌混凝土塑性粘度在3200-4200 m Pa·s范围内较为适宜,表面气孔外观质量较好。水胶比是影响新拌混凝土塑性粘度最重要的因素,水胶比从0.35增至0.37,塑性粘度从4698 m Pa·s降至3836 m Pa·s,表面气孔最大直径由7.1 mm降至4.9 mm,气孔面积率从0.65%降至0.31%。当新拌混凝土塑性粘度较高时,优化骨料级配能明显改善表面气孔状况。然后,本文研究了振捣时间和脱模剂性能对表面气孔的影响。结果表明当新拌混凝土塑性粘度处于适宜的3200-4200 m Pa·s范围时,存在一个最佳振捣时间,使表面气孔外观质量较好。本试验条件下,振捣时间为40 s较为适宜,此时表面气孔最大直径为4.9mm,气孔面积率为0.31%。脱模剂种类和乳液类脱模剂的兑水比例对混凝土表面气孔的影响显著,在最佳兑水比例下使用乳液类脱模剂和模板漆时,表面气孔外观质量明显优于矿物油脱模剂。使用乳液脱模剂,一方面兑水后其粘度较低且含有大量水分子,气泡液膜表面的疏水基团与水分子之间存在排斥力,使表面气泡向上排出更为容易;另一方面由于乳液脱模剂中含有表面活性剂,其表面张力比气泡液膜吸附的减水剂分子的表面张力更低,会替代气泡液膜表面的减水剂分子,使液膜局部表面张力下降,气泡由于受力不均匀而破裂,该空间被浆体填充。当水胶比为0.37,振捣时间为40 s,在最佳兑水比例下使用乳液类脱模剂T4的条件下,混凝土的表面气孔状况最佳,气孔最大直径为2.2 mm,气孔面积率为0.04%,表面气孔外观质量等级为优秀。最后,本文将管片表面气孔的改善措施在实际生产中进行应用。对佛山管片公司实际生产管片的生产工艺参数和配合比进行了优化,结果表明,优化后管片环与环拼接面1-5 mm的气孔数量降低了32%,5-10 mm的气孔数量降低了42%,10-15 mm气孔数量完全消失,管片的表面气孔状况得到了明显改善。