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【摘要】近年来，随着社会的发展，科技的进步，对混凝土质量的要求不断提高。在对强度满足要求的条件下，对耐久性及外观质量也作出了很高的要求。对于混凝土表面产生的气泡，已影响到工程的外观质量和耐久性，成为大家关注的问题。本文以本人的经历谈一谈混凝土表面气泡产生的原因及预防措施。
【关键词】混凝土表面；气泡；防治
一、混凝土表面产生气泡带来的危害
表面气泡降低了混凝土的耐腐蚀性能，减少了钢筋保护层的有效厚度，加速了混凝土表面碳化的进程，严重影响了混凝土的外观。处理表面气泡，不仅混凝土表面会出现色泽不一，而且还造成了施工成本的增加。
二、混凝土表面气泡产生原因分析
混凝土表面气泡产生是由很多因素造成的，下面就其主要原因作详细分析：
2.1胶凝材料及其用量
胶凝材料通常是指水泥、粉煤灰和矿粉。水泥厂为了增大水泥细度，节约能源，磨粉时加入助磨剂，例如木钙、二乙二醇、三乙醇胺、丙二醇等物质。这些助磨剂具有引气功效，而且引入的气泡偏大不均匀且不稳定，会给硬化后的混凝土结构表面造成气泡。粉煤灰和矿粉能使混凝土中的含气量降低，使混凝土表面的气泡有所减少，但是如果掺量不当就会增大混凝土的粘度，以致施工过程中气体在混凝土与模板之间难以排出，从而使混凝土结构表面气泡增多。胶凝材料的用量过大、过小或使用比例不当，还会使混凝土表面出现气泡。如果混凝土中的胶凝材料使用过多，就会使混凝土粘度增大，混凝土硬化后在表面形成气泡。
2.2水胶比的影响
水胶比也是导致混凝土表面气泡产生的重要原因。水胶比过大时，胶凝材料在水化过程中，多余水分的一部分排出吸附在混凝土与模板之间，随后在空气中蒸发，会使混凝土硬化后在表面形成气泡。在用水量不变情况下，胶凝材料随着水胶比的减小而增大，胶凝材料用量过多，混凝土的粘度增大。在胶凝材料用量不变的情况下，用水量随着水胶比增大而增大，用水量过大，混凝土内引入的气体就越多。在施工过程中，一定量的气体排出集结在混凝土与模板之间，混凝土硬化后在其表面形成气泡。
2.3外加剂以及水泥和掺合料自身成分及性能有关
使用混凝土外加剂的目的，是为了满足混凝土的强度、工作性、耐久性、经济性。为了使混凝土能满足以上性能要求，外加剂得到了广泛的应用。但目前市场上常用的减水剂都具有一定的缓凝引气效果，不同类型的减水剂或不同掺量都会影响混凝土的含气量，使混凝土表面气泡增多。一般掺减水剂的混凝土表面气泡数量比不掺减水剂的混凝土多，而且减水剂掺量越大影响越明显。水泥品种对混凝土表面气泡也有一定的影响，普通硅酸盐水泥比粉煤灰硅酸盐水泥配置的混凝土表面气泡要多。水泥和掺合料种类以及用量的不一样，缓凝时间不一样，混凝土的粘度就会不同。一般情况下，粉煤灰掺量越大、缓凝时间越长，混凝土的粘度就越大。
2.4混凝土浆集比的影响
混凝土是由多种材料结合而成，粗集料起到骨架的作用，细集料填充粗集料的空隙并包裹粗集料，水泥浆填充细集料的空隙并包裹细集料。混凝土中浆体在填充骨料的空隙后要有一定的富余，以使混凝土保持良好的强度和工作性。如果在配合比设计和生产过程中存在浆集比偏小，就会造成集料不密实，形成自由空隙，因而产生气泡，甚至产生麻面或空洞。反之，随水泥浆增多会引入大量的水，同时细集料用量越多，混凝土中引入的气体就越多，从而使硬化后的水泥混凝土表面存在气泡。
2.5骨料级配不良，粒型不好，针片状颗粒含量过多
在施工过程中，由于骨料级配不良，粒型不好，针片状颗粒含量较多，致使细集料不足以填充粗集料间的空隙，集料本身未达到最紧密堆积，给气泡的形成提供了可能。砂子级配不良或模数较小，特别是粒径在0.15～0.6的细集料含量多时，能使混凝土拌合物含气量增大。砂子细度模数波动较大，施工配合比计算不准等导致实际的砂率较大或较小，都会使混凝土的含气量增大，引起混凝土表面形成气泡。
2.6与混凝土搅拌及运输有关
搅拌时间不合理。搅拌时间过短会使混凝土搅拌不均匀，气泡的分布及密集程度不同。试验表明，在相同条件下，搅拌时间在3min左右时，混凝土中的气泡分布达到均匀。但随着搅拌时间增长，混凝土中引入的气泡会增多。搅拌时间在12min左右时，混凝土的含气量达到最大，继续搅拌，混凝土中的含气量就会逐渐减少。如果运输过程时间较短，混凝土罐车对混凝土的搅拌也会引入气泡。若运输过程时间较长或罐车搅拌速度快，混凝土到达现场后含气量损失严重，致使坍落度损失较大。为了保证混凝土的工作性，施工中往往进行二次投料搅拌，这样更会引入大量气体，使混凝土表面形成气泡。使用聚羧酸外加剂的混凝土表现尤为明显。
2.7使用定型大钢模，不利于气泡的排出
由于定型大钢摸拼装方便，密封好，不漏浆，故在混凝土预制梁及桥梁墩柱等施工中得到广泛应用。但在混凝土下料时产生的气囊，以及混凝土振捣时排出的气体，集结在钢模表面很难从模板接缝处排出。特别夏季施工时钢模表面温度较高，混凝土入模后温度升高，大量气体从混凝土中排出，汇集在钢模表面上形成气泡。
2.8脱模剂使用不合理，导致混凝土结构表面出现气泡
使用机油作为脱模剂或脱模剂粘度大时，混凝土结构表面的气泡与之接触后，即便采用合理的振捣方式及正确的振捣方法，也很难使气泡沿模板上升排出。脱模剂涂刷厚薄不均，涂层厚的地方会阻碍气泡上升，使得表面的气泡难以排出，导致混凝土结构表面出现气泡。
2.9施工工艺方面的原因
在混凝土灌注过程中，由于浇筑层太厚，即使振捣时间、振捣半径、振捣工艺达到要求，而气泡沿模板行程过长，致使气泡难以完全排出，从而造成混凝土结构表面气泡产生。由于设计断面尺寸比较小甚至有内倾斜面（比如T梁下端的马蹄部位），截面变化处，气泡也不易排出。使用附着式振捣器时，由于振动频率高，很短时间内混凝土就能达到密实状态，而混凝土中的气体大量排出却附着在模板上，一时间难以排出，最后在混凝土表面形成气泡。混凝土振捣不充分，不按规范操作或振动设备选择不合理等，均是表面气泡产生的因素。 三、混凝土表面气泡的预防措施
针对混凝土表面气泡产生的不同原因，可以采取以下措施进行预防。
3.1根据混凝土强度等级、结构类型、耐久性指标等，合理选择水泥品种、强度等级及掺合料，同时应选择质量可靠、性能稳定的大厂家。根据所选用的水泥品种及混凝土耐久性指标选择适当的掺和料，如粉煤灰、矿渣等。掺粉煤灰时一般不超过15%，粉煤灰硅酸盐水泥不得再掺粉煤灰；矿渣硅酸盐水泥不得再掺矿渣粉；根据工程需要，如果采用双掺，一般粉煤灰掺量不大于矿粉掺量。
3.2根据混凝土强度等级、结构类型、运输方式、施工工艺、使用外加剂的主要目的和质量控制目标，选择质量稳定、减水率合适，并对耐久性及长期性不会产生不利影响的品种。通过化学定性适应性试验确定其最佳掺量，一般选择三个厂家。根据试验结果，通过技术经济比较等，确定首选厂家和备选厂家。
3.3严格按照规范规定，设计满足最大水胶比和最小胶凝材料用量要求的初步配合比，并进行外加剂剂量定量适应性试验。通过试配调整胶凝材料用量及比例、外加剂掺量、砂率、集料级配等，确定有良好工作性及有关要求的基准配合比。根据基准配合比进行强度和耐久性测试调整，最后优化得到具有良好强度、工作性、耐久性、经济性的混凝土配合比，有效预防混凝土表面气泡的产生。
3.4选择质量稳定的料原，严把材料质量关，对进场的各种原材料按照规范要求进行检验。控制好骨料的针片状颗粒含量、含泥量、级配及细度模数，加强混凝土质量控制。生产混凝土时，一定要对骨料的含水率及时进行检测，随时对施工配合比进行调整，保证混凝土的水胶比和砂率与理论配合比一致，从而减少混凝土表面气泡。
3.5严格按照规范规定进行混凝土的搅拌和运输，保证混凝土的搅拌时间及最佳浇筑时段，尽量不二次投料搅拌。若必须进行二次投料，需经试验确定后，快速搅拌，迅速浇筑。选择合适的混凝土浇筑时间，避免在高温时段浇筑混凝土，夏季宜选择在早晨或晚上进行混凝土浇筑工作，防止混凝土入模后迅速升温，减少混凝土表面气泡。
3.6模板在拆模以后，要及时清理整洁，模板面必须保持光洁，用脱模剂将其涂抹均匀，厚薄适当。若用机油或粘度较大的脱模剂时可加入适量的滑石粉，加入消泡剂效果会更佳。
3.7根据混凝土结构截面、振捣设备，确定分层浇筑厚度，一般不超过50cm。在浇筑混凝土时，一定要均匀投放，逐步推进浇筑，减少混凝土水平流动距离，避免离析现象。使用插入式振动器振捣时，要遵循“快插慢拔”，振动器应插入到下层混凝土中，不得用振动器推赶混凝土至模板侧，而要从模板侧向中间振捣混凝土，不得漏振，欠振或过振，保证混凝土均匀密实及外观质量。附着震动时与振动器数量、安装位置有关，施工中应按混凝土结构形式及配合比布置安装振动器的位置及间距，控制好振动时间和先后顺序，适时进行复振，减少混凝土表面气泡。复振是消除混凝土结构表面气泡最有效的方法之一。
3.8使用大块定型钢模，由于密封好，不利于气泡排出，故建议使用含有消泡作用的优质脱模剂。使用这种脱模剂以后，混凝土中排放出的气泡和脱模剂接触后发生碰撞，气泡就会逐渐变小，小的会破灭，能有效控制混凝土表面气泡。用尿醛树脂压制的竹、木模板成型的混凝土面显著好于钢模板，有条件的情况下应优先采用尿醛树脂压制的竹、木模板。
四、结束语
实践表明，以上针对混凝土表面气泡采取的预防措施都取得了极佳的效果，所以在对混凝土施工时，一定要对它的原料选取和配比、施工工艺等诸方面进行严格的质量控制，并且要对整个施工过程进行全程跟踪，这样才能确保混凝土的质量。也就是说混凝土表面形成的气泡，只要找到原因所在，采取合适的方法解决，就能够消除。应当注意的是，混凝土表面气泡产生的原因很多，因而要对不同因素造成的气泡采取合理的处理方法。
参考文献
[1]杨勇，吴峥嵘，马成刚.浅论混凝土气泡成因分析与控制技术[J].四川水力发电，2010（S2）.
[2]郭明洋，杨荣俊，张金喜.水灰比对混凝土气泡特征参数影响的试验研究[J].混凝土，2007（12）.
[3]李晓鄂，李珍，朱永国，辛剑军.骨料对混凝土拌合物含气量影响的试验研究[J].长江科学院院报，2007（04）.
[4]王明庆.搅拌时间对混凝土搅拌质量的影响[J].混凝土及加筋混凝土，1984（05）.
【关键词】混凝土表面；气泡；防治
一、混凝土表面产生气泡带来的危害
表面气泡降低了混凝土的耐腐蚀性能，减少了钢筋保护层的有效厚度，加速了混凝土表面碳化的进程，严重影响了混凝土的外观。处理表面气泡，不仅混凝土表面会出现色泽不一，而且还造成了施工成本的增加。
二、混凝土表面气泡产生原因分析
混凝土表面气泡产生是由很多因素造成的，下面就其主要原因作详细分析：
2.1胶凝材料及其用量
胶凝材料通常是指水泥、粉煤灰和矿粉。水泥厂为了增大水泥细度，节约能源，磨粉时加入助磨剂，例如木钙、二乙二醇、三乙醇胺、丙二醇等物质。这些助磨剂具有引气功效，而且引入的气泡偏大不均匀且不稳定，会给硬化后的混凝土结构表面造成气泡。粉煤灰和矿粉能使混凝土中的含气量降低，使混凝土表面的气泡有所减少，但是如果掺量不当就会增大混凝土的粘度，以致施工过程中气体在混凝土与模板之间难以排出，从而使混凝土结构表面气泡增多。胶凝材料的用量过大、过小或使用比例不当，还会使混凝土表面出现气泡。如果混凝土中的胶凝材料使用过多，就会使混凝土粘度增大，混凝土硬化后在表面形成气泡。
2.2水胶比的影响
水胶比也是导致混凝土表面气泡产生的重要原因。水胶比过大时，胶凝材料在水化过程中，多余水分的一部分排出吸附在混凝土与模板之间，随后在空气中蒸发，会使混凝土硬化后在表面形成气泡。在用水量不变情况下，胶凝材料随着水胶比的减小而增大，胶凝材料用量过多，混凝土的粘度增大。在胶凝材料用量不变的情况下，用水量随着水胶比增大而增大，用水量过大，混凝土内引入的气体就越多。在施工过程中，一定量的气体排出集结在混凝土与模板之间，混凝土硬化后在其表面形成气泡。
2.3外加剂以及水泥和掺合料自身成分及性能有关
使用混凝土外加剂的目的，是为了满足混凝土的强度、工作性、耐久性、经济性。为了使混凝土能满足以上性能要求，外加剂得到了广泛的应用。但目前市场上常用的减水剂都具有一定的缓凝引气效果，不同类型的减水剂或不同掺量都会影响混凝土的含气量，使混凝土表面气泡增多。一般掺减水剂的混凝土表面气泡数量比不掺减水剂的混凝土多，而且减水剂掺量越大影响越明显。水泥品种对混凝土表面气泡也有一定的影响，普通硅酸盐水泥比粉煤灰硅酸盐水泥配置的混凝土表面气泡要多。水泥和掺合料种类以及用量的不一样，缓凝时间不一样，混凝土的粘度就会不同。一般情况下，粉煤灰掺量越大、缓凝时间越长，混凝土的粘度就越大。
2.4混凝土浆集比的影响
混凝土是由多种材料结合而成，粗集料起到骨架的作用，细集料填充粗集料的空隙并包裹粗集料，水泥浆填充细集料的空隙并包裹细集料。混凝土中浆体在填充骨料的空隙后要有一定的富余，以使混凝土保持良好的强度和工作性。如果在配合比设计和生产过程中存在浆集比偏小，就会造成集料不密实，形成自由空隙，因而产生气泡，甚至产生麻面或空洞。反之，随水泥浆增多会引入大量的水，同时细集料用量越多，混凝土中引入的气体就越多，从而使硬化后的水泥混凝土表面存在气泡。
2.5骨料级配不良，粒型不好，针片状颗粒含量过多
在施工过程中，由于骨料级配不良，粒型不好，针片状颗粒含量较多，致使细集料不足以填充粗集料间的空隙，集料本身未达到最紧密堆积，给气泡的形成提供了可能。砂子级配不良或模数较小，特别是粒径在0.15～0.6的细集料含量多时，能使混凝土拌合物含气量增大。砂子细度模数波动较大，施工配合比计算不准等导致实际的砂率较大或较小，都会使混凝土的含气量增大，引起混凝土表面形成气泡。
2.6与混凝土搅拌及运输有关
搅拌时间不合理。搅拌时间过短会使混凝土搅拌不均匀，气泡的分布及密集程度不同。试验表明，在相同条件下，搅拌时间在3min左右时，混凝土中的气泡分布达到均匀。但随着搅拌时间增长，混凝土中引入的气泡会增多。搅拌时间在12min左右时，混凝土的含气量达到最大，继续搅拌，混凝土中的含气量就会逐渐减少。如果运输过程时间较短，混凝土罐车对混凝土的搅拌也会引入气泡。若运输过程时间较长或罐车搅拌速度快，混凝土到达现场后含气量损失严重，致使坍落度损失较大。为了保证混凝土的工作性，施工中往往进行二次投料搅拌，这样更会引入大量气体，使混凝土表面形成气泡。使用聚羧酸外加剂的混凝土表现尤为明显。
2.7使用定型大钢模，不利于气泡的排出
由于定型大钢摸拼装方便，密封好，不漏浆，故在混凝土预制梁及桥梁墩柱等施工中得到广泛应用。但在混凝土下料时产生的气囊，以及混凝土振捣时排出的气体，集结在钢模表面很难从模板接缝处排出。特别夏季施工时钢模表面温度较高，混凝土入模后温度升高，大量气体从混凝土中排出，汇集在钢模表面上形成气泡。
2.8脱模剂使用不合理，导致混凝土结构表面出现气泡
使用机油作为脱模剂或脱模剂粘度大时，混凝土结构表面的气泡与之接触后，即便采用合理的振捣方式及正确的振捣方法，也很难使气泡沿模板上升排出。脱模剂涂刷厚薄不均，涂层厚的地方会阻碍气泡上升，使得表面的气泡难以排出，导致混凝土结构表面出现气泡。
2.9施工工艺方面的原因
在混凝土灌注过程中，由于浇筑层太厚，即使振捣时间、振捣半径、振捣工艺达到要求，而气泡沿模板行程过长，致使气泡难以完全排出，从而造成混凝土结构表面气泡产生。由于设计断面尺寸比较小甚至有内倾斜面（比如T梁下端的马蹄部位），截面变化处，气泡也不易排出。使用附着式振捣器时，由于振动频率高，很短时间内混凝土就能达到密实状态，而混凝土中的气体大量排出却附着在模板上，一时间难以排出，最后在混凝土表面形成气泡。混凝土振捣不充分，不按规范操作或振动设备选择不合理等，均是表面气泡产生的因素。 三、混凝土表面气泡的预防措施
针对混凝土表面气泡产生的不同原因，可以采取以下措施进行预防。
3.1根据混凝土强度等级、结构类型、耐久性指标等，合理选择水泥品种、强度等级及掺合料，同时应选择质量可靠、性能稳定的大厂家。根据所选用的水泥品种及混凝土耐久性指标选择适当的掺和料，如粉煤灰、矿渣等。掺粉煤灰时一般不超过15%，粉煤灰硅酸盐水泥不得再掺粉煤灰；矿渣硅酸盐水泥不得再掺矿渣粉；根据工程需要，如果采用双掺，一般粉煤灰掺量不大于矿粉掺量。
3.2根据混凝土强度等级、结构类型、运输方式、施工工艺、使用外加剂的主要目的和质量控制目标，选择质量稳定、减水率合适，并对耐久性及长期性不会产生不利影响的品种。通过化学定性适应性试验确定其最佳掺量，一般选择三个厂家。根据试验结果，通过技术经济比较等，确定首选厂家和备选厂家。
3.3严格按照规范规定，设计满足最大水胶比和最小胶凝材料用量要求的初步配合比，并进行外加剂剂量定量适应性试验。通过试配调整胶凝材料用量及比例、外加剂掺量、砂率、集料级配等，确定有良好工作性及有关要求的基准配合比。根据基准配合比进行强度和耐久性测试调整，最后优化得到具有良好强度、工作性、耐久性、经济性的混凝土配合比，有效预防混凝土表面气泡的产生。
3.4选择质量稳定的料原，严把材料质量关，对进场的各种原材料按照规范要求进行检验。控制好骨料的针片状颗粒含量、含泥量、级配及细度模数，加强混凝土质量控制。生产混凝土时，一定要对骨料的含水率及时进行检测，随时对施工配合比进行调整，保证混凝土的水胶比和砂率与理论配合比一致，从而减少混凝土表面气泡。
3.5严格按照规范规定进行混凝土的搅拌和运输，保证混凝土的搅拌时间及最佳浇筑时段，尽量不二次投料搅拌。若必须进行二次投料，需经试验确定后，快速搅拌，迅速浇筑。选择合适的混凝土浇筑时间，避免在高温时段浇筑混凝土，夏季宜选择在早晨或晚上进行混凝土浇筑工作，防止混凝土入模后迅速升温，减少混凝土表面气泡。
3.6模板在拆模以后，要及时清理整洁，模板面必须保持光洁，用脱模剂将其涂抹均匀，厚薄适当。若用机油或粘度较大的脱模剂时可加入适量的滑石粉，加入消泡剂效果会更佳。
3.7根据混凝土结构截面、振捣设备，确定分层浇筑厚度，一般不超过50cm。在浇筑混凝土时，一定要均匀投放，逐步推进浇筑，减少混凝土水平流动距离，避免离析现象。使用插入式振动器振捣时，要遵循“快插慢拔”，振动器应插入到下层混凝土中，不得用振动器推赶混凝土至模板侧，而要从模板侧向中间振捣混凝土，不得漏振，欠振或过振，保证混凝土均匀密实及外观质量。附着震动时与振动器数量、安装位置有关，施工中应按混凝土结构形式及配合比布置安装振动器的位置及间距，控制好振动时间和先后顺序，适时进行复振，减少混凝土表面气泡。复振是消除混凝土结构表面气泡最有效的方法之一。
3.8使用大块定型钢模，由于密封好，不利于气泡排出，故建议使用含有消泡作用的优质脱模剂。使用这种脱模剂以后，混凝土中排放出的气泡和脱模剂接触后发生碰撞，气泡就会逐渐变小，小的会破灭，能有效控制混凝土表面气泡。用尿醛树脂压制的竹、木模板成型的混凝土面显著好于钢模板，有条件的情况下应优先采用尿醛树脂压制的竹、木模板。
四、结束语
实践表明，以上针对混凝土表面气泡采取的预防措施都取得了极佳的效果，所以在对混凝土施工时，一定要对它的原料选取和配比、施工工艺等诸方面进行严格的质量控制，并且要对整个施工过程进行全程跟踪，这样才能确保混凝土的质量。也就是说混凝土表面形成的气泡，只要找到原因所在，采取合适的方法解决，就能够消除。应当注意的是，混凝土表面气泡产生的原因很多，因而要对不同因素造成的气泡采取合理的处理方法。
参考文献
[1]杨勇，吴峥嵘，马成刚.浅论混凝土气泡成因分析与控制技术[J].四川水力发电，2010（S2）.
[2]郭明洋，杨荣俊，张金喜.水灰比对混凝土气泡特征参数影响的试验研究[J].混凝土，2007（12）.
[3]李晓鄂，李珍，朱永国，辛剑军.骨料对混凝土拌合物含气量影响的试验研究[J].长江科学院院报，2007（04）.
[4]王明庆.搅拌时间对混凝土搅拌质量的影响[J].混凝土及加筋混凝土，1984（05）.