论混凝土建筑墙体表面气泡成因与防治措施

Ｎｏ．１６。２Ｏ１０　现代商贸工业　Ｍｏｄｅｒｎ　Ｂｕｓｉｎｅｓｓ　Ｔｒａｄｅ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　２０１０年第１６期　论混凝土建筑墙体表面气泡成因与防治措施　张　戈　（拜域县日新建筑安装工程有限责任公司施工项目部，新疆拜城８４２３Ｏ０）　摘　要：当前混凝土表面出现气泡的现象屡屡发生，引起混凝土结构表面气泡的原因较多，也较复杂。为此以混凝土　建筑墙体为例，针对表面气泡产生的原因提出了相应的防治措施。　关键词：混凝土；建筑墙体；表面气泡；成因　中图分类号：ＴＵ　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—３１９８（２０１Ｏ）１６—０３８５—０２　随着节能建筑的日益推广，其对混凝土的综合性能要　求越来越高，但是当前很多混凝土含气量控制值较大，混凝　土中存在引气剂引入的微细气泡、高效减水剂引人的较大　气泡以及混凝土搅拌时产生的气泡等。在振捣时若这些气　泡附着在模板表面不顺利排出，拆模后就会在混凝土表面　形成较多蜂窝、气孑Ｌ，严重地影响了混凝土的外观质量和耐　久性能。因此探讨混凝土建筑墙体表面气泡的成因与防治　措施显得尤为重要。　１表面气泡的成因分析　１．１表面气泡的的产生机制　产生气泡，这是混凝土拌合物产生气泡的主要原因，水泥的　水化凝结硬化是一个非常复杂的过程，与水泥的细度、凝结　时间、安定性、强度标号、水化热、水泥的密度、堆积密度有　关，水泥与水接触立刻发生水化反应放出大量水化热，少量　分散在水中的水泥颗粒未参加水化反应，夹杂着空气依附　在水泥未水化内核边缘，随后在水泥颗粒表面形成水化物　膜层，水化热反应减慢，气泡在胶凝体膜层围绕水泥颗粒成　长，在膜层长大并互相凝结过程中，大量气泡排出。水化放　热增加，水化物进一步发展填充毛细孔，少量气泡浮着在模　板表面，被水泥浆膜层包裹着。　在混凝土构件拆模时，经常会发现混凝土表面有气泡　痕迹，潜在表层的气泡未排出，形成零星破损麻面，使得混　１．２影响表面气泡产生的因素　１．２．１原材料因素　凝土表观质量受到影响，施工中引起重视。在混凝土搅拌　过程中，水和水泥组成水泥浆，包裹在砂子、石子表面，并且　填充骨料的空隙，在混凝土硬化之前水泥浆有良好的可塑　性，有助于砂、石骨料的润滑作用，砂、石级配过程中，空隙　中存在一定的空气，在水泥水化过程中被水泥浆膜层包裹，　在水泥用量太少的混凝土拌合物中，由于水化反应耗　费用水较少，使得薄膜结合水、自由水相对较多，从而让水　泡形成的几率增大，这便是用水量较大，水灰比较高的混凝　土易产生气泡的原因所在。再者掺合料的多少也会直接导　致气泡数量的增减，当混凝土中水泥的含量可以保证混凝　区域的灰度均值做差分（如图２—４）。差分过程则和经典差　分法相似：　Ｄ　ｋ（ｘ，ｙ）一　ｋ（Ｘ，ｙ）一ｆ　ｋ—Ｉ（ｘ，ｙ）Ｊ　２　其中，ｔ＂ｒｋ（ｘ，ｙ）为该点的差分区域的灰度均值。　对差分图像进行滤波及膨胀操作（如图５），再根据连通　域外接矩形的面积进行过滤并定位车体（如图６），最后分割　图６车体定位图　图７车体分割图　值得注意的是，本算法可以用于复杂背景下的多车体　３　结语　检测，同时检测多个车辆　对于各连通区域的外接矩形，设　本文概述了运动目标的提取方法和瞬时差分法，并针　出车体（如图７）。　定一个阈值，矩形面积大于该阈值的即判定为车体。再针　对不同的车体模块，分别进行下一步的车牌定位处理。　对复杂背景下的车辆检测，对瞬时差分法加以改进。改进　的瞬时差分法能够在保证实时性的前提下，提高车体检测　的精确度，以提取更真实的目标　实验证明，该算法具有很　豳一　图２第ｋ一１帧图像　图３第ｋ帧图像　图４差分图．　图５滤波及膨胀效果图　好的检测效果。　参考文献　［１］Ｐａｒａｇｉｏｓ　Ｎ．，Ｄｅｒｉｃｈｅ　Ｒ．．Ｇｅｏｄｅｓｉｃ　Ａｃｔｉｖｅ　Ｃｏｎｔｏｕｒｓ　ａｎｄ　Ｌｅｖｅｌ　Ｓｅｔｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｔｒａｃｋｉｎｇ　ｏｆ　Ｍｏｖｉｎｇ　ＯｂｊｅｃｔｓＥＪ３．Ｉｎ：　Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｐａｔｔｅｒｎ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｉｎｔｅｌ—　ｌｉｇｅｎｃｅ，２０００，２２（３）：２６６—２８０．　［２］陈子辉，王丽，郁有建．基于背景差分与时域差分相结合的运动　检测算法［Ｊ］．天津城市建设学院学报，２００９，１５（４）；２９７—３００．　［３］Ｈｏｏｓｅ　Ｎ．．Ａｎ　Ｉｍａｇｅ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　Ｔｏｏｌ　ｆｏｒ　Ｍｏｔｏｒ　Ｗａｙ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｓｕｒ—　ｖｅｉｌｌａｎｃｅＥＪ￣．Ｔｒａｆｆｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｎｔｒｏｌ，１９９２。２３（４）：１４ｏ一１４７．　［４］粱玮，贾云得．一种复杂背景下的多车牌分割与识别方法［Ｊ］．北　京理工大学学报，２００３，２３（１）：９１—９４．　一３８５—　Ｎｏ．１６，２０１０　现代商贸工业　Ｍｏｄｅｒｎ　Ｂｕｓｉｎｅｓｓ　Ｔｒａｄｅ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　２０１０年第１６期　土的强度时，用掺合料代替部分水泥，可以改善混凝土的和　易性而造价会大大降低，活性料还对强度有一些提高，适量　的掺合料能改善混凝土的和易性，形成的胶合料能填塞骨　料间的空隙，减少气泡的产生。比如三峡工程混凝土均采　取减水剂引气剂复掺以保证含气量在４．５　～５．５　，以提　高混凝土耐久性能，大量气泡的引入势必增加了表面气泡　形成的机率。同时Ｉ级粉煤灰的使用及细骨料中较高的石　粉含量在提高混凝土拌和物黏聚性，改善和易性的同时也　增加了气泡排出时的粘滞阻力，不利于混凝土中较大气泡　的排出　达到最高温度时间，减少千缩；尽可能选用粒径较大，颗粒　１．２．２温度因素　形状好且级配良好的粗骨料，严格控制水灰比，减少单位体　积混凝土用水量。合理的施工方案，分层分块浇注，夏季采　用拌和材料要隔热降温，消除骨料由于初始自身产生高温，　在混凝土中掺人适量粉碳灰，降低浇注温度，在满足设计强　度要求的前提下，减少水泥用量，掺入适量粉煤灰，在负弯　矩钢筋上配制分布细钢筋，提高混凝土抗裂性。混凝土浇　筑完成后，立即覆盖保温被，并及时进行混凝土养护，以防　混凝土与模板表面之间出现塑性收缩，影响混凝土表面光　洁度。混凝土仓内中间区域严格按控制混凝土表面浮浆的　施工方法进行施工，止水、钢筋密集区等部位混凝土应适当　混凝土受水泥水化热作用、大气及周围温度、电气焊接　延长振捣时间。　等因素影响而冷热变化时，发生收缩和膨胀，能产生表面气　泡。温度表面气泡区别其它表面气泡最主要特征是将随温　度变化而扩张或合拢。其多发生在大体积混凝土表面或温　差变化较大地区的混凝土结构中。次种表面气泡的产生通　常无一定规律。此种温度表面气泡的出现会引起钢筋的锈　蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能　力等。　１．２．３施工因素　（１）模板表面不光洁阻碍气泡上升。（２）油性脱模剂与　水、空气的表面张力不同。三者互不相溶，形成气泡的水膜　不易破裂，粘附在模板上没有排出的气泡在拆模后就成为　表面气泡。（３）振捣时间不合理。振捣棒振动间距过大或　振捣时间过短，造成气泡上升阻力大或排出时间太短残留　气泡过多。　２混凝土建筑墙体表面气泡的防治措施　２．１严格控制原材料质量　各种材料进入现场后，要进行抽样复试，混凝土结构施　工，必须严格遵守施工操作规程。按设计标准施工，严格掌　握投料配合比和水灰比，现场进行塌落度试验，控制好拌合　时问，保证配合比符合设计要求，由于砂子中含有一部分石　子和杂物，要求砂子含泥量不大于３％，碎石含泥量要求不　大于２　，混凝土浇筑前，要处理好模板的接缝，防止振捣时　漏浆，振捣时应设专职技术工人，振捣器插人混凝土中应徐　徐提起，振捣均匀，防止局部漏振捣或过分振捣，设专人负　责和检查等，严格控制好水灰比，尽量减少水泥用量，振捣　密实，以减少气泡的产生。根据现场气温条件及时覆盖，洒　水养护，保持混凝土表面湿润，养护期不少于２８天有效使　气泡排出。　２．２合理控制外加剂与水灰比　现在市场使用的外加剂基本上均为引气型的减水泵送　剂，这种外加剂加入后，在搅拌混凝土过程中能引入大量均　匀分布、稳定而封闭的微小气泡，有了这些微小的气泡，砼　的保水性、和易性、可泵性等性能将会大大加强，同时对预　拌混凝土的坍落度经时损失率将会大幅降低．但随着引气　减水剂的类型和掺量的不同，所产生的气泡的数量和大小　将会随之改变。同时从混凝土配比试验中看出，当采用的　水灰比越大，则混凝土结构表面所产生的气泡就会越多，这　主要是因为是当混凝土搅拌所用的水达到饱和后，多余的　水份就会被引气剂将水珠从混凝土中游离出来而排出并吸　附于混凝土结构的表面，吸附于模板表面的水珠气泡就会　自然形成。　２．３严格控制施工温度　选用水化热低、凝结时间长的水泥，以降低混凝土的温　度；温度梯度控制在小于２５℃，掺加缓凝剂或高效减水剂，　以提高混凝土强度并减少用水量及水泥用量，延长混凝土　－－——３８６－－——　２．４加强施工质量控制　当前大模板施工是不宜选用油性脱模剂，特别是气温　低时使用的轻机油脱模剂更不利于气泡排出，最好选用水　性的、树脂类的或采用可粘贴的模板纸，西安建筑科技大学　的张浩博教授认为，从模板的脱模剂上来消除混凝土表面　的气泡会起到很好的效果。目前，在市场上已经有很多单　位研制出了具有消泡化学成份的脱模剂，这种消泡型的脱　模剂在使用后，当混凝土产生的气泡与模板表面脱模剂中　所含的消泡剂相遇后，消泡剂会立即破灭或由大变小，由小　变微，使混凝土表面起到极其平滑致密的效果．同时模板面　要打磨光滑。经实践证明，当采用表面光滑的模板时产生　的气泡少，当采用表面粗糙的模板时产生的气泡就会多一　些。振捣要密实，需要分层次浇注时，在上层混凝土浇注　前，应充分润湿巳浇混凝土，并且将表面清理干净。泵送混　凝土的水灰比较大，泌水现象比较严重，不及时清除，将会　降低结构混凝土的质量，要及时设法排除或吸干水分，严禁　撒干水泥抹面或任由泌水溢出。同时要提高质量意识，加　强工作责任心。混凝土质量概念是两方面的，既包括内在　的强度要求，同时也包括它的外观效果。混凝土构件精美　的外表，可以对高质量的工程起到画龙点睛的作用，同时也　能表现出施工企业的管理水平和操作人员的整体素质，并　透视出整个工程内在质量的可靠性，真实性，因此重视混凝　土构件的外观质量，对减少气泡、水泡来说很重要。　２．５注重旋工后天补救　经实践证明，建筑墙体采用与混凝土同品种、同标号、　同配比的水泥和粉煤灰配制后，对混凝土构件表面所产生　的细微气泡进行填补，会起到色泽一致、强度要求相当的效　果。但填抹时应在混凝土构件刚拆模时进行，这样当填抹　的水泥粉料填入混凝土表面的气泡中时，粉料会吸人混凝　土内部的多余水分或是利用给混凝土养护的水分来自身发　生水化、固化反应，从而基本达混凝土原设计的强度。对较　大缺陷的气泡修补应采用混凝土原浆进行修补，但需经建　设单位和监督部门验收认可后方可进行。　总之，只要分析清楚气泡的成因，找出相适宜的方法，　混凝土的表面气泡是可以消除的．值得注意的是，不过在消　除气泡问题的同时要综合考虑其他技术指标，不能片面强　调某一方面，否则将会顾此失彼，得不偿失。　参考文献　［１］王风岐．混凝土结构表面气泡的防治［Ｊ］。施工技术，Ｚ００５，（４）：６８　７０．　［２］张斌，张瑞芳．混凝土表面气泡问题综合分析［Ｊ］．山西建筑，　２００５，（３）：９８．　［３］王峻．减少混凝土表面气泡的几种方法［Ｊ］．山西建筑，２００４，（４）：　３６．