预制台帽表面气泡的产生原因分析和解决方法

晏德鹏 郏丽丽 王振北

(中国水利水电第十一工程局有限公司，河南郑州 450000)

1 工程简介

卡里巴北岸水电站扩机工程位于非洲赞比亚和津巴布韦两国交界的赞比亚西河中游的卡里巴峡谷内，位于赞比西河和额辅埃河交汇处上游40 km，距首都卢萨卡192 km，距离赞比亚的最大海关——Chirundu海关约80 km。

卡里巴北岸电站扩机工程属于扩建项目。装机容量为2×180 MW，其主要作用是发电，主要建筑物有:进水口、引水发电隧洞、地下扩挖厂房及尾水隧洞等。

进水口防浪墙混凝土预制台帽是由预制厂预制的，模板由两块弧形钢板和若干长方形钢板焊接而成，预制块拆模后发现表面有大量气泡，严重影响预制件的外观质量，为了解决这一问题，以下对其进行原因分析并提出解决方案。

2 混凝土产生气泡的原因

混凝土是一种大量用于建筑工程中的建筑材料，属于一种多相材料，由固相、气相和液相组成，所以混凝土中存在气泡是不可避免的。气泡的产生不但影响外观质量还可能严重影响混凝土自身强度，使混凝土结构出现致命破坏，不过也不是所有的气泡都是有害的，对于有特殊要求的混凝土还需要引入一些有效气泡，具体情况具体实施。

混凝土在拌制中会引入一些空气，并形成大小不同的气泡，在施工中需要通过振捣把这些气泡引出来，保证混凝土密实。混凝土中胶凝材料水化剩余的水在混凝土中也占一部分体积，在混凝土硬化后也会留下一部分孔隙。按照混凝土孔结构来划分，气泡也属于孔隙的一种。

无论是从混凝土自身还是从施工工艺，这种孔隙的产生来源可归纳为以下几点:

1)配合比砂率;2)粗骨料级配;3)水灰比太大或者单位体积混凝土用水量过多;4)外加剂的品种以及掺量;5)模板表面光滑程度;6)混凝土浇筑分层厚度;7)振捣棒的选择、振捣的方法和振捣时间。

3 原因分析

1)配合比砂率。

混凝土是由多种材料组成，粗骨料起到骨架作用，粗骨料之间的空隙由细骨料填充，细骨料之间的空隙由水泥浆填充，如果砂率偏小，会导致粗骨料间空隙不能完全填充，砂率偏大，水泥浆不能完全填充细骨料间的空隙。台帽预制的混凝土采用一级配，砂率为39%，根据室内试验和现场拌和，砂率大小合适。

2)粗骨料级配。

粗骨料级配不合理、针片状含量过多，导致粗骨料间空隙增加，细骨料不能完全填充。细骨料细度模数变化太大，导致比表面积增加，水泥浆不能完全填充，这都是造成混凝土孔隙的原因。试验室对进场的骨料经过多次不同部位取样试验，骨料级配符合规范要求。

此外，经阴道子宫颈癌根治手术(vaginal radical hysterectomy, VRH)也颇受欢迎，妇产科培训背景的医生尤其擅长，该手术也称为Schauta手术[5]，但肿瘤大、怀疑有宫旁浸润的患者，该术式有局限性；与前两个手术相比，医生的培训周期也更长。该手术在国内只在少数综合性医院或妇产科培训背景的医院开展。

3)水灰比太大或单位体积混凝土用水量过多。

水泥水化所用的水量为水泥总量的20%～25%，当水灰比太大或者单位体积混凝土用水量太大都会造成过多的自由水，由于自由水占一定的体积，所以在混凝土硬化后在混凝土内部和表面会产生一些气泡。预制台帽只有10 cm厚，只能用一级配，起初坍落度选定为70 mm～90 mm，由于预制厂采用滚筒小拌合机拌和，外加剂不易计量，所以混凝土未采用减水剂，再加上一级配的砂率也比较高，混凝土用水量达到了205 kg/m3，为自由水的产生创造了条件。因此这是造成预制台帽表面产生气泡的原因之一。

4)外加剂的品种及掺量。

由于此配合比不掺外加剂，所以不考虑这个原因。

5)模板表面光滑程度。

模板的光滑程度也是影响气泡排除的因素，在振捣过程中气泡和自由水从下往上移动，如果模板面粗糙不平或者上面涂有过多的油都会阻止气泡和自由水的上升，台帽预制的模板是由弧形钢板和长方形钢板焊接而成的，焊缝用磨光机打磨平整，但是磨光机打磨出来的还是比较粗糙，在台帽预制的时候模板上又涂有过多的油，所以这也就促使混凝土表面形成气泡。

6)混凝土分层厚度。

7)振捣棒的选择、振捣的方法和振捣时间。

振捣棒的选择也是十分重要的，振捣棒太小，混凝土不能振实，振捣棒太大，一部分混凝土容易产生过振，一部分混凝土不能振实，而且在振捣棒插入和拔出的时候应快插慢拔，并保证足够的振捣时间，保证气泡的排除，但也不能过振，使混凝土粗颗粒下沉，细颗粒上浮，造成混凝土分层、泌水等现象。在台帽的预制过程中，开始选用直径50 mm的振捣棒，在振捣过程中又快插快拔，振捣时间也不能满足，这也是表面产生气泡的原因。

4 解决方法

经过以上分析，对台帽的预制进行了以下改进:

1)混凝土坍落度选用50 mm～70 mm，每平方米混凝土降低了10 kg用水;

2)加强配料管理，指定专人称量;

3)后续制作的模板，对焊缝进行认真打磨，减小打磨面积，对于比较粗糙的面再用细砂纸打磨;

4)在保证脱模的条件下尽量少刷油;

5)严把混凝土的浇筑分层厚度;选用直径为30 mm的振捣棒，振捣过程中快插慢拔，在不过振的情况下保证足够长的振捣时间。

通过一系列的改善，预制台帽表面产生的气泡明显减少，而且也比之前小了很多，保证了预制台帽的质量。

5 结语

混凝土表面和内部产生气泡的原因是多方面的，无论是配合比试验还是现场施工，都应严格按照规范执行，严把质量关。对于混凝土出现的问题要进行认真科学的分析，在保证其他施工技术指标最优化的前提条件下找出相应的解决办法。