1前言

随着冬季的来临气温逐渐下降，在混凝土凝结时间延长的同时混凝土中的主要材料之一水泥的水化热速度也在放缓。根据混凝土公司技术部反馈的信息统计大部分都反映混凝土出机后有表面气泡多问题，混凝土表面有害气泡的产生，不仅影响了工程的美观，更严重的是给工程留下隐患影响质量，本文通过对各种原材料的比对排查找出气泡产生的原因与解决方案。

2新拌混凝土表面气泡概述

混凝土刚从搅拌机生产出来时取样静止状态下（如图1）可直观看见孔径大小不一的气泡，经振动后可发现气泡数量明显增多尤其大气泡比较明显，气泡难于消除可伴随于整个施工过程。根据对新拌混凝土表面气泡粒径、气泡间距系数和含气量的分析，泵送混凝土表面气泡粒径小于μm，且混凝土含气量小于5%时，混凝土具有良好的抗冻性能也可以提高混凝土韧性降低脆性。如果混凝土表面气泡孔径、气泡比表面积、气泡间距系数、含气量等指标超出设计的范围的话，最直观的表现会出现混凝土强度低，在微观结构上大量气泡的产生会引发混凝土表面的碳化速度加快，直接影响到表面结构和钢筋保护层厚度，出现了对混凝土表面和内部腐蚀性的威胁。[1]

3原材料产生气泡排查试验

3.1外加剂原因

新拌混凝土气泡的产生是多方面的，但作为混凝土技术员一旦混凝土出现异常气泡时第一怀疑对象就是外加剂是不是出现了问题？以下试验通过调整外加剂引气用量、不同引气剂比对观察混凝土气泡产生与消除情况。

⑴原材料。

水泥：中材天山（云浮）水泥有限公司生产的PⅡ42.5R，28天强度48.5MPa。

粉煤灰：黄埔电厂II级粉煤灰，细度24%。

矿粉：韶钢S95级矿粉，28天活性指数%。

碎石：博罗5～25㎜连续级配碎石，含泥量1.5%。

砂：中砂细度模数2.5～2.7，含泥量1.2%。

外加剂：广州市洛美LM-S2缓凝型聚羧酸高效减水剂，减水率为26%。

水：自来水。

⑵C30混凝土配合比：水泥kg，煤灰75kg,矿粉65kg,中砂kg，碎石kg，自来水kg,外加剂6.6kg。

⑶引气剂类型。Y1：聚醚类；Y2：烷基磺酸盐类；Y3：松香类；Y4：皂甙类。

从表1试验可以看出同类型的引气剂不同的掺量与不同类型的引气剂对混凝土的和易性、含气量、气泡状态影响很大，Y1属于聚醚类合成非离子引气剂起泡能力比较好。吴中伟院士将混凝上孔径分为4级，即无害孔级孔径小于μm，少害孔级（孔径大于或等于μm小于或等于μm)、有害孔级(孔径大于或等于μm小于或等于0μm)和多害孔级（孔径大于0μm）。

P1与P2不同引气掺量比对混凝土和易性与含气量不差上下，通过图像分析软件观察新拌混凝土的气泡分布与孔径大小发现，不同引气掺量外加剂只会影响气泡半径～μm的数量，而孔径半径大于μm的有害气泡不会随着引气掺量的降低而减少。Y2属于烷基磺酸盐类阴离子表面活性引气剂从P3与P6试验可以看出它起微小泡效果好并且比较稳定，随着引气量的降低对混凝土和易性影响明显，Y3属于松香类引气剂从P4与P7试验可以发现此类引气剂有比较强的起泡能力气泡孔径在～0μm之间属于有害气泡，并且气泡不稳定影响混凝土和易性。Y4属于皂甙类非离子引气剂从P5与P8试验可以看出此类引气剂气泡能力比较一般但亲水性很强，因为皂甙分子中的葡萄糖单元具有很多羟基，分子量大能与水分子形成氢键，随着引气量增加含气量变化不大反而起浆能力好稳泡能力强，但随着引气量的降低对混凝土的和易性影响很大。最后P9空白无引气试验可以看出来没加引气的混凝土和易性差但还是会产生不稳定的大气泡，这说明新拌混凝土气泡的产生原因除了外加剂引气外还有其他因素。

3.2水泥原因

由于水泥是高耗能材料加上国家提倡节能减排，环保部门对不符合环保要求的水泥企业查处力度不断加强，很多水泥企业因为不达标遭到查封停产造成水泥资源稀缺供不应求，很多水泥企业为了提高水泥质量和粉磨效率，采用了在粉磨系统中添加助磨剂来影响粉磨作业的力学化学过程，改善磨内物料的流动性，使粉碎和研磨同时加快，从而达到提高粉磨效率的目的，国内使用的水泥助磨剂有醇胺类物质、醇胺类物质与木质素磺酸盐的复配产物、化工厂副产品如糖蜜和丙三醇蒸馏残渣等，助磨剂的种类繁多生产厂家也良莠不齐，生产出来的助磨剂质量差异也就非常大，助磨剂由表面活性剂、其它改性助剂、分散剂、缓蚀剂、和惰性载体或溶剂等构成，这些组分复杂助磨剂会使得混凝土表面产生较多气泡，这些因素使得水泥中气泡量不能得到控制，且由于水泥环境是碱性的，使含气量增加。如果助磨剂用量不按规定来，也会对混凝土造成负面的影响。[2]

选用原C30混凝土配合比，外加剂选用表1中P1编号自配洛美聚羧酸低引气外加剂，水泥选用不同熟料现磨掺不同类型水泥助磨剂（水泥助磨剂质量掺量为总物料的1%），试配情况如表2。

由表2比对试验发现同种熟料添加不同的助磨剂对聚羧酸外加剂适应性产生不同的影响，熟料A添加醇胺类助磨剂与聚羧酸适应性比较好含气量低，有害气泡少但同种熟料添加木质素类助磨剂与聚羧酸适应性比较差。熟料B添加醇胺类助磨剂与聚羧酸外加剂适应性比较差产生的有害气泡也比较多，而添加木质素类助磨剂与聚羧酸适应性好，有益气泡比较多。熟料C添加醇胺类助磨剂与聚羧酸外加剂相适应性最优含气量最低，而与添加木质素类助磨剂相适应性差气泡多。

综上所述同种熟料添加不同助磨剂对混凝土气泡都会产生不同影响，水泥与外加剂适应性问题有外加剂质量和化学成分有关，但主要的原因是水泥掺合料因素。水泥的矿物质组成由硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙等，铝酸三钙对外加剂的吸附性很强，水泥的碱含量和水泥熟料中的石膏对外加剂的适应性影响也大，从而对混凝土和易性和气泡产生一定影响。

3.3集料级配原因

砂石是混凝土重要的组成部分之一，碎石级配和砂分区不合理，粗骨料多或者碎石中的针片状颗粒含量偏多、砂细度模数过大，未形成连续级配，大小粒料难以形成相互嵌固，表面积大将会形成自由空隙，在细集料偏少的情况下，片状碎石之间的空隙就会多，为气泡的产生提供了空间条件，在混凝土浇筑振捣时就会产生许多水泡。[3]

3.4砂率原因

运用相同的配合比等量的用水量、外加剂掺量试验发现不同的砂率对新拌混凝土的含气与气泡状态产生不同影响，砂率为40%时含气量为3.5%，砂率42%时含气量4.1%，砂率为46%时含气量为5.3%，砂率为48%时含气量5.7%。当混凝土砂率过小时由于没有足够的砂浆包裹石子容易产生大气泡而且稳泡性差，大气泡极易破灭导致混凝土和易性差甚至泌水，当砂率过大时容易产生少害和有害孔级气泡而且比较稳定以致含气量也升高。

3.5水胶比原因

当混凝土水胶比越小时混凝土含气量小气泡也少，因为用水量过低时塌落度过小使得气泡形成困难，当用胶比增大时混凝土流动性比较好气泡比较宜生成含气量也高，当用水量过大时因自由水相对比较多气泡形成概率大，导致混凝土呈现大塌落度或流态气泡容易溢出且分布范围大。

3.6其他原因

混凝土在生产搅拌过程中引入的空气泡，这些气泡基本都是有害孔级气泡孔径区间在～0μm而且气泡极其不稳定还容易聚合成连片气泡。在实际施工过程中不规范的振捣或是漏振情况下形成的表面气泡就是这种。

4结语

从以上的新拌混凝土气泡产生原因分析来看气泡的产生是多方面的，不同类型的引气剂或不同的掺量对混凝土气泡的形成是不同的，不同品牌的水泥因添加不同的助磨剂对气泡的生成规律不一，但作为混凝土技术人员首先要对新拌混凝土表面气泡问题高度重视，警惕并能分清楚哪些是有益气泡和有害气泡。在外加剂厂家选择问题上尽量选择大厂家信誉度高的外加剂公司，并要求使用稳泡性能好的引气剂，当混凝土出现异常气泡时应联合外加剂厂家做气泡排查试配，并针对不同的气泡产生原因进行消泡，在消泡的过程中要综合考虑混凝土的施工性能和耐久性从而达到美观与强度兼并的效果。（来源：《广东建材》.02）