铝合金模板气泡成因及控制研究

康雷

0 引言

现阶段，铝合金模板应用越来越广，铝合金模板以其高效、绿色、环保、成型效果好等优势被建筑业青睐，尤其是其良好的观感更是得到了业内认可。组合铝合金模板体系是一种新型的模板体系，在经济、安全、环保、效率等方面比传统模板体系有很大优势，迅速占领市场。铝合金模板体系的应用从设计到出厂以及现场的施工，从根本上颠覆了传统的施工模式。铝合金模板厂内的预拼装可以最大限度地避免设计、生产中出现的问题。在铝合金模板产业发展过程中，其设计体系、生产方式、仓储管理均在使用中进行了不同程度的优化和改善，使其在应用过程中增加了标准件的比例，降低了非标件及异形件的比例，增加模板周转利用次数。但在使用过程中铝合金模板在施工过程中仍存在麻面、气孔等通病。本文依托建筑科技公司铝合金模板工程服务项目，针对铝模板在施工中常见气泡成因进行分析总结，供类似项目参考。

1 铝模板气泡主要成因及控制措施

混凝土气泡成因主要包括金属模板问题、表面处理问题、施工工艺问题、混凝土自身问题、设计问题五类，针对铝模板特点，结合公司工程服务中遇到的问题分类进行总结分析：

1.1 金属模板问题

木模板内部水汽可通过木模板排出一部分，相对于木模板，铝模板封闭构造，透气优势不够，浇筑混凝土过程中气泡排出困难。

一些项目选用铝合金模板，在深化设计阶段出现排气孔设置考虑不充分或未设置排气孔现象，现场打孔漏打均会造成墙体气泡产生，混凝土表面形成大量气孔如图1。

图1 未设置排气孔导致气泡产生

一些模板本身表面光滑程度不好，表面粗糙，加上模板在现场长时间使用不注重过程维护，导致模板表面光滑度较低，增加了气泡吸附模板的可能性。

控制措施：

（1）铝模供应单位在深化设计阶段，需及时与总包单位沟通，考虑窗洞部位、钢筋密集部位排气孔设置，依据现场实施情况调整排气孔数量。

（2）在振捣过程中，快插慢拔，混凝土振捣密实前提下，尽可能把内部气泡排出混凝土体外，避免“漏振”。

（3）模板进场，做好对模板的进场验收，对平整度较差模板进行退场处理，施工期间做好对模板养护工作。

1.2 表面处理问题

铝合金模板表面涂层效果差、脱模剂选择有问题，同样会产生混凝土气泡。

铝合金模板处理工艺：锯切—冲压—焊接—整形—喷涂，铝合金模板喷涂一定要严格按照施工工艺进行喷涂，控制好喷涂温度，温度控制不好，涂层易脱落，混凝土表面易出现气孔黏膜现象。

1.2.1 喷涂工艺加强管控

静电粉末喷涂工作原理：在喷枪与工件之间形成一个高压电晕放电电场，当粉末粒子由喷枪口喷出经过放电区时，便补集了大量的电子，成为带负电的微粒，在静电吸引的作用下，被吸附到带正电荷的工件上。当粉末附着到一定厚度时，则会发生同性相斥的作用，不能再吸附粉末，从而使各部分的粉层厚度均匀，然后经加温烘烤固化后粉层流平成为均匀的膜层。喷涂对象是铝模板、铁件，包括背楞、吊模、钢支撑等。喷涂粉末类别又分为灰砂纹、白砂纹、浅蓝、深蓝、橘黄等，它的关键技术有炉温、速度、固化时间、粉末电阻率、喷粉量、喷涂距离，喷涂质量较差将引起涂层脱落、膜厚不够、局部露白、附着力不良、起皱、气泡等问题。

某项目反馈对模板强度、涂层附着力等是否合格存在质疑，收到消息后，工厂技术质量负责人带领整形班组长携带检测工具前往项目进行模板检测，经过现场使用韦氏硬度计检测、百格刀和涂层测厚仪检测，模板强度、涂层附着力均符合目前的质量要求。同月，项目反馈现场涂层出现大面积脱落现象，工厂安排驻场人员到现场察看情况。

经过了解，现场涂层脱落的现象有搬运或运输过程中的磕碰伤，也存在涂层未经外力破坏而大面积脱落的情况，现场问题照片如图2 所示。

图2 铝模涂层脱落

经了解，12#楼涂层从第9 层开始脱落，在第14 层出现大面积脱落情况，15#楼在第2 层出现涂层大面积脱落，16#楼在第五层出现涂层大面积脱落现象，其中，12#楼墙板脱落最为严重，15#、16#楼面板脱落最为严重。在12#、15#、16#楼均发现模板涂层大面积起泡现象，导致浇筑混凝土时起泡破裂，涂层脱落。

1.2.2 模板打磨问题

经过现场调研，在涂层脱落的模板上提取掉落的涂层，发现个别模板涂层上面的纹路为竖条状，经分析为原型材表面的纹路，在生产过程中模板未经过打磨就转移至喷涂线，导致塑粉在模板上的附着力较弱，涂层粘贴不紧，经过浇筑混凝土后产生脱落。

1.2.3 喷涂线炉温、链速问题

经过现场调研查看，经过精抛的转角C 槽同样出现了大面积涂层脱落现象，因此和塑粉厂家联系，到工厂检测喷涂线炉温，经过青岛奥金和碳索两个厂家检测，喷涂线炉温高温时间较少，炉温不稳定，同时链速较快，这也是导致涂层出现大面积脱落的原因之一。翻新板项目在此情况下未出现涂层脱落的问题。

现场施工人员涂刷脱模剂不均匀，出现脱模剂漏涂、流坠等情况，有时脱模剂兑水比例较大，模板涂刷脱模剂后，风干速度较快，风干后模板上部分位置没有脱模剂残留。模板涂刷脱模剂后，风干的部分未出现涂层起泡的现象，有脱模剂残留的地方则出现起泡现象。经调查发现涂层与脱模剂接触的地方常出现起泡现象，初步分析是由于脱模剂与涂层产生反应造成。经对现场脱模剂和脱落的涂层进行取样实验，将现场的脱模剂，滴到脱落的涂层上，发现脱模剂有明显的渗透现象。脱模剂渗透到涂层里发生反应，造成涂层起泡，导致浇筑混凝土后涂层脱落。经过分析找到造成这种情况的原因，一是工厂喷涂线烘烤炉温不够，造成塑粉固化效果较差，涂层厚度较薄。二是项目所使用的脱模剂与涂层产生反应造成混凝土气泡产生，如图3 所示。

图3 脱模剂质量差，引起气泡及色差

1.2.4 控制措施

喷粉符合文献[2]喷粉型材要求。

首层、二层使用油性脱模剂，之后选用水性（乳化剂型）脱模剂涂刷，择优选择消泡型的脱模剂涂刷。涂刷前清理模板表面，避免长时间晾晒。涂刷应均匀、全覆盖模板，不得漏涂。对铝模板生产单位，需要重点关注喷涂线的炉温和链速进，定期检测链速和喷涂设备各项数据。每三个月进行一次炉温检测，发现问题及时整改，同时加强喷涂工序的质检工作，留存相关记录。加强对整形工序的监督，新增模板必须经过打磨才可以进入喷涂工序。加强原材料进场质量检验，避免由于原材料原因导致的质量问题发生。

1.3 施工工艺问题

1.3.1 施工中的工艺问题

（1）混凝土搅拌运输形式和搅拌时间不合理会导致搅拌不均匀，气泡产生密集分布不一，搅拌时间过长会使混凝土中引入较多气泡。

（2）操作人员随意操作。混凝土运输时间长，尤其是夏季，混凝土到现场后有时坍落度损失较大，操作人员会出现加水情况，破坏混凝土水灰比，使混凝土水灰比增大，进而影响混凝孔隙率，使混凝土孔隙率增大。

（3）混凝土振捣随意。振捣时间超长或振捣不够混凝土表面都会出现气泡缺陷。超振会使混凝土内部的微小气泡在机械作用下出现重组，由小变大。漏振会使混凝土出现不密实而导致的混凝土表面出现不规则大气泡，如图4 所示。

图4 振捣不够出现大气泡

（4）混凝土浇筑过程分层不合理

施工交底、监管不严，混凝土分层浇筑得不到实施。分层厚度过大会超出振捣器的有效振捣范围，使气泡无法排出。

1.3.2 可采取控制措施

（1）依据信息化手段，提前测算混凝土运输时间，严格控制混凝土的运输、搅拌时间，合理布置施工流水，错开上下班高峰期运输。

（2）加强施工过程管理，依据搅拌站建议合理调整混凝土塌落度，杜绝加水现象发生。

（3）振捣过程严格按照规范、交底进行振捣，操作振动棒要直上直下，快插慢拔，不得漏振，每一振点的延续时间以表面呈现浮浆为度，以便将气泡排出。

（4）分层进行混凝土浇筑，泵送混凝土的分层厚度不大于500mm，非泵送混凝土的铺摊厚度不大于400mm，分层厚度不应大于振捣棒长度的0.8 倍。

1.4 混凝土自身问题

1.4.1 混凝土自身存在的问题

（1）水泥品种、水泥中碱含量过高、水泥粗细程度、外加剂类型等对气泡的产生有很大影响，尤其是冬施阶段外加剂的使用。外加剂使用往往有一定的引气效果，会造成混凝土墙体气泡产生，如图5 所示。

图5 一项目冬施引气剂加多造成墙体气泡

（2）混凝土水灰比不合理。水灰比偏高时，会导致水泥浆无法充分填充骨料间的空隙，且水泥用量过少的混凝土拌合物中，自由水相对较多，气泡形成的概率增大。

（3）混凝土坍落度过小或过大。混凝土坍落度过小时，不易振捣密实；坍落度过大时，在振捣过程易离析。

（4）混凝土的骨料级配、组分比例不合理导致。

1.4.2 可采取的解决措施

（1）选择行业质量、信誉较高搅拌站，对搅拌站供应混凝土参数进行考察，合理使用外加剂，在保证质量的同时，选择引起较少的外加剂。

（2）严格控制混凝土水灰比，混凝土和易性不好时，联系混凝土供应单位商讨技术方案，严禁私自调整混凝土各组分比例，随意加入外部材料。

（3）现场严格控制坍落度，对坍落度不符合要求的混凝土，坚决予以退场，不得使用。

1.5 设计问题

在项目管理过程，由于前期设计对钢筋加密区考虑不充分，未考虑混凝土振捣棒工作范围，导致加密区混凝土振捣困难，且钢筋间距也会影响气泡排出。根据现场在施项目实测实量统计，发现不同类型墙体气泡也有区别，其主要问题在于钢筋间距与钢筋直径。梁的纵向钢筋净距上部不得小于30mm、下部不得小于25mm。同一尺寸墙体、梁在不同受力部位配筋不同。承受荷载较多的构件钢筋配置上会出现钢筋加密，或在保持钢筋数量不变的情况下加大钢筋直径，这样钢筋间距会变小。设计过程会出现忽视这微小变化对混凝土浇筑带来的影响。由于钢筋间距小、密集，钢筋人工绑扎间距控制宽窄不一、误差积累，局部出现钢筋缝隙狭窄，振捣棒无法插入，混凝土无法振捣，浇筑过程混凝土水化反应产生的气泡无法全部有效排除，气泡附着在混凝土表面，待混凝土达到设计强度，拆除铝合金模板时，发现已晚。

控制措施有：（1）在图纸会审阶段，要充分审核设计图纸，检查钢筋整体变化情况，若发现有钢筋密集部位及时提出，与建设、设计、监理单位协商修改。（2）在项目施工过程中，对钢筋密集部位加强施工人员现场交底，过程管理严格执行三检制度，若发现钢筋绑扎间距不符合要求，需立即整改，未整改严禁混凝土浇筑。（3）混凝土浇筑过程，管理人员要求加强对到场混凝土和易性检查，并进行旁站，加强对钢筋密集部位混凝土振捣过程管理，不得出现少振、漏振情况。（4）振捣过程，振捣棒不能振捣钢筋，更不能振捣铝合金模板，严格按照混凝土振捣要求振捣。

1.6 过程管理问题

过程管理作为施工过程重要环节，同样需要高度重视。管理要求全面、全过程、全员参与，管理失衡，整个链条的问题均可能发生。在项目过程管理中要加强对关键部位、关键项目的把控，做好季节性施工安排，同时加强团队建设。如在夏季高温季节，尤其是在炎热夏季，工程项目工期安排紧密，会遇到混凝土在一天最高温时段浇筑。施工人员因难以承受高温持续作业，降低标准，管理人员因高温疏于管理，过程管理的因素就会成为浇筑过程各环节的最大诱因。由于上述原因，会导致混凝土浇筑人员为快速完成浇筑任务，在混凝土中随意加水增加流动性、过程振捣漏振、不振捣等大量问题。

控制措施：（1）技术方案、交底一定要交代清楚。（2）样板先行，做好过程管理。（3）加强培训教育，培养优质团队。（4）合理组织人、机、料、法、环，高效管理，保证质量，杜绝因为工期紧、人员不足、环境问题考虑欠妥等管理问题导致使用铝合金模板后产生大量气泡现象。

2 结论

综上所述，铝合金模板气泡产生是一个综合性问题。铝合金模板以其高周转、观感好、早拆、可回收等因素被市场接受，当铝合金模板气泡较多时、成形观感差时，将严重影响铝合金模板的应用推广，降低客户满意度。施工过程中，需从初期图纸会审、铝合金模板设计优化、铝合金模板质量、涂层及施工工艺各环节管理工作，到施工全过程项目管理均需加强管控，才能尽可能减少气泡产生，充分发挥铝合金模板优势，为工程建设高质量发展贡献力量。