混凝土被广泛用于工程建设中,而其质量的优劣直接影响到工程结构的安全和使用寿命,也直接关系到人民生命财产的安全,所以提高混凝土结构工程质量,消除质量通病,对杜绝工程质量事故有着重要的现实意义。
造成混凝土工程质量问题的原因是多方面的,主要反映在:
1.材料方面:选用的混凝土原材料不当或质量不符合相关要求;
2.设计方面:设计的荷载选用不当,安全度不足,结构布局和构造不合理等;
3.施工方面:配料不准,搅拌不匀,运输时间过长,振捣不实,钢筋过于密集,模板支设的刚度、强度、稳定性差,缝隙不严密等等,文中主要从施工方面剖析造成混凝土缺陷的原因、防治措施及其缺陷的处理。
一、混凝土强度等级不符合设计要求
(一)成因分析
配制混凝土所使用的原材料不符合国家技术标准的规定;混凝土的配合比没有经法定检测单位出具;操作中配合比有误,没有按重量计量投料;混凝土的运输时间过长,浇筑不符合规范要求等。
(二)防治措施
1.拌制混凝土所使用的粗、细骨料、外加剂和胶凝材料(主要指水泥)等必须符合国家现行有关标准,使用前必须查验原材料的出厂合格证、试验报告,并在监理人员见证下,按规定取样复试,合格后方可使用,不同品种的水泥严禁混用,粗细骨料的选用严格控制含泥量在规定范围内并有良好的级配。
2.混凝土的配合比必须经法定检测单位试验出具,以满足保证结构设计或施工进度对其强度的要求,保证施工时对其和易性的要求,保证其具有良好耐久性能。
3.配制混凝土必须严格按重量计量投料,加强对混凝土水灰比(W/C)的控制,控制混凝土机械搅拌时间,在施工过程中要适时加强配料精度的检查,使其胶结材料、外加剂、粗细骨料等的计量误差控制在误差范围内。
4.控制好混凝土从出机到入模的时间,一般情况下C30及其以下混凝土,气温不大于25℃时为min,气温不小于25℃时为90min;C30以上混凝土,气温不大25℃为90min,气温不小于25℃时为60mi,当混凝土出现离析时,须进行二次搅拌。
5.严格混凝土的浇筑质量,混凝土浇筑时的自由落差不应超过2m,当浇筑高度超过3m时,宜采用串筒、溜槽等措施,正常情况下混凝土浇筑宜连续进行,当出现施工间歇时,应控制好间歇时间,施工缝的留置位置应在混凝土浇筑前,按照规范并结合实际施工情况确定,严禁施工缝留设随意性,混凝土的振捣必须密实,振捣器布点的间距不应大于其作用半径的五、倍,振捣器操作时应布点均匀,快插慢拔,混凝土的振捣一般以表面泛浆并不再沉落为准。混凝土浇筑完毕12h内加以覆盖并浇水养护,保持混凝土表面处于湿润状态,养护时间一般为7昼夜,有特殊要求的混凝土养护时间不少于14昼夜。
二、构件断面尺寸偏差,轴线的尺寸不符合设计要求
(一)成因分析
看图有误或施工测量放线有误,模板支设的刚度、强度不够,稳定性差,使模板产生变形和失稳,混凝土浇筑顺序不当且浇筑时一次布料过多等。
(二)防治措施
1.施工前认真进行图纸会审和技术交底,严格施工测量放线的程序,做到放线与复核相结合。
2.模板支设要充分考虑其刚度、强度和稳定性,对高支模构件必须要编制模板装拼施工专项方案并进行验算论证。对于直接坐落于房屋基土上的模板支撑系统,基土必须夯实并于竖向支撑底部满铺6cm木板。
3.混凝土浇筑前拟定浇筑方案,混凝土浇筑时严格控制一次性布料量及一次性浇筑高度,混凝土在振捣时不宜过多振动模板,以防模板位移、变形或倾斜而改变构件几何尺寸。
三、蜂窝
(一)形成原因
蜂窝是指拆模后构件有局部混凝土松酥,石多浆少,石子间出现分析,形成蜂窝状的窟窿,它形成的主要原因有:
1.上、下料不当,造成石子砂浆离析;
2.混凝土的振捣不实,或漏振,或振捣时间不够;
3.模板缝隙未堵严,造成水泥浆流失;
4.钢筋过密,未稍加间隙就继续灌注混凝土。
(二)蜂窝缺陷处理方法
1.首先对待修补部位的松散混凝土进行凿除,做到小锤细凿,避免损伤结构钢筋;
2.对凿除部位用毛刷刷干净,并用水冲洗,使其无松动石子及粉尘,然后采用纯水泥浆纵横各刷一遍;
3.进行支模,要求模板支设牢固,并留设浇筑口和清理口,确保支模时的垃圾能清理干净,清理后及时封堵清理口;
4.对修补处表面接洽面涂刷一层42.5R水泥浆进行界面涂刷处理,以使新旧混凝土能结合良好;
5.采用与原混凝土设计强度等级高一级的C40微膨胀细石混凝土进行浇灌修复,操作时用小钢筋仔细插捣密实;
6.混凝土终凝后拆模,用麻袋包密洒水养护,避免新旧混凝土结合处开裂。
(7)、用砂纸或手砂轮适度打磨,使其平顺且色泽与原混凝土色泽相近。
四、麻面
(一)产生的原因
麻面是指混凝土构件表面局部缺浆,出现无数的小凹坑,但无露筋现象,它产生的原因主要有以下几点:
1.模板表面粗糙活粘附水泥浆渣等杂物未清理干净,拆模时混凝土表面被粘贴产生麻面;
2.模板湿润度不够,构件表面混凝土的水分被吸收,使混凝土表面早期失水过多出现麻面;
3.模板拼缝不严,局部漏浆;
4.混凝土振捣不实,气泡未排出,停在模板表面形成麻点。
(二)预防及处理措施
1.过水表面出现的麻面,先将麻面部位用钢丝刷加清水刷洗,并使麻面部位充分湿润,然后用水泥素浆或1:2~1:2.5的水泥砂浆抹平,水泥浆或砂浆达到龄期强度后再用环氧基液涂刷两遍,以保证修补部位有足够的耐磨度,并防止水流对缺陷处产生空蚀现象,待环氧基液基本凝固时用水泥素浆凝固后用砂纸适度打磨其表面,以确保修补部位与原混凝土色泽相近;
2.非过水表面出现的麻面,用钢丝刷加清水刷洗麻面处,并使麻面部位充分湿润,然后用水泥素浆或1:2~1:2.5的水泥砂浆抹平,待水泥素浆凝固后用砂纸或手砂轮适度打磨,使其平顺且色泽与原混凝土色泽相近。
五、露筋
(一)产生的原因
露筋是指构件中的主筋、副筋或箍筋等部分或局部未被混凝土包裹或外露,它产生的原因主要有:
1.混凝土浇筑时振捣未到位或漏振或振捣时间不够;
2.模板安装不严实存有缝隙,造成混凝土水泥浆漏失;
3.保护层垫块未放置到位。
(二)预防及处理措施
1.首先对待修补部位的松散混凝土进行凿除,做到小锤细凿,避免损伤结构钢筋;
2.对凿除部位用毛刷刷干净,用水冲洗,使其无松动石子及粉尘,然后采用纯水泥浆纵横各刷一遍;
3.对修补处表面接洽面涂刷一层42.5R水泥浆进行界面涂刷处理,以使新旧混凝土能结合良好;
4.采用1:2.5水泥砂浆薄抹一层(约10mm厚)后,采用略干硬性的与原混凝土设计强度等级高一级的C40细石混凝土进行压实,待约30mmin后进行复压抹面,施工完毕后用麻袋包密洒水养护;
5.用砂纸或手砂轮适度打磨,使其平顺且色泽与原混凝土色泽相近。
六、孔洞
(一)产生的原因
1.在钢筋密集处或预埋件处,砼灌注不畅通,不能充满模板间隙。
2.未按顺序振捣砼,产生漏振。
3.砼离析,砂浆分离,石子成堆,或严重跑浆。
4.砼工程的施工组织不好,未按施工顺序和施工工艺认真操作。
5.砼中有硬块和杂物掺入,或木块等大件料具掉入砼中。
6.不按规定下料,吊斗直接将砼卸入模板内,一次下料过多,下部因振捣器振动作用半径达不到,形成松散状态。
(二)预防及处理措施
1.在钢筋密集处,可采用细石砼灌注,使砼充满模板间隙,并认真振捣密实。机械振捣有困难时,可采用人工捣固配合。
2.预留孔洞处在两侧同时下料。下部往往灌注不满,振捣不实,采取在侧面开口灌注的措施,振捣密实后再封好模板,然后往上灌注。
3.采用正确的振捣方法,严防漏振。
a.插入式振捣器采用垂直振捣方法,即振捣棒与砼表面垂直或斜向振捣,即振捣棒与砼表面成一定角度,约40°~45°。
b.振捣器插点均匀排列,可采用行列式或交错式顺序移动,不混用,以免漏振。每次移动距离不大于振捣棒作用半径(R)的1.5倍。振捣器操作时快插慢拔。
4.控制好下料。要保证砼灌注时不产生离析,砼自由倾落高度不超过2m,大于2m时要用溜槽、串筒等下料。
5.防止砂、石中混有粘土块或冰块等杂物;基础承台等采用土模施工时,要注意防止土块掉入砼中;发现砼中有杂物,及时清除干净。
6.加强施工技术管理和质量检查工作。
对砼孔洞的处理,要经有关单位共同研究,制定补强方案,经批准后方可处理。
七、结构表面缺棱、掉角或结构发生裂缝
(一)产生的原因
模板及其支撑系统的刚度、强度、稳定性差;产生变形或局部沉降,混凝土的和易性不好,浇筑后分层产生裂缝,拆模不当或野蛮拆模,混凝土内外温差引起的裂缝等。
(二)防治及处置措施
1.)做好模板及支撑系统的设计,使其具有足够的刚度、强度和稳定性,以满足上部荷载的需要。
2.)严格混凝土的水灰比,使其具有良好的和易性,控制混凝土的使用时间。
3.)浇筑完毕的混凝土在规定时间内要覆盖浇水养护,保证混凝土表面始终处于湿润状态,特别是大体积混凝土由于水化热,其内外温差较大,浇筑后的养护工作更为重要。
4.)严格控制施工荷载,适当放慢施工速度。
5.)严格拆模时间,防止拆模过早,拆模时按拆模方案进行,严禁强撬硬别,用力过猛,损坏结构棱角。
6.)加强成品保护,防止结构构件被碰撞而致损坏。
八、混凝土构件断裂
(一)成因分析
钢筋数量、规格型号与设计不符,质量不符合国家技术标准要求,混凝土强度过低等。
(二)防治措施
1.认真阅图,以设计图纸指导施工,对进场的钢筋、水泥要有出厂合格证和试验报告,并在监理人员的见证下取样复试,合格后方能用于工程上。
2.按规范和设计要求,对钢筋正确下料、安装并认真检查其规格、型号及使用数量。
3.严格混凝土的配合比,混凝土拌制投料要认真按重量计量,控制水灰比,按规定留置混凝土试块。
4.施工时严格控制加载速度和施工荷载,并尽力保持施工时的结构受力状态与设计相一致。
九、混凝土质量缺陷的处理
1.对于数量较少的蜂窝、麻面、露筋的混凝土表面,可用1∶1.5水泥砂浆抹面处理,一般在处理前需用钢丝刷刷净浮灰并用水冲洗干净,润湿后直接抹水泥砂浆。
2.当蜂窝和露筋严重时,应凿除其不实的浮动石子,用水冲洗干净充分润湿后,先刷一道素水泥浆,再用比原混凝土强度高一等级的细石混凝土堵塞捣实。
3.当混凝土结构构件出现孔洞时,首先应剔凿掉其附近的不密实混凝土或裸露的石子,用水冲洗干净保持湿润72h以后喷涂一道素水泥浆,用比原混凝土等级高一等级的细石混凝土堵塞捣实。要控制好混凝土的水灰比,一般不大于五、并掺经试验确定的一定数量的铝粉作为膨胀剂,为防孔洞顶部在填塞混凝土时形成死角,支模时在孔洞上部要形成一定的斜角,以保证混凝土的充盈,脱模后凿除多余的混凝土。
虽然引发混凝土质量缺陷的原因是多方面的,但是只要高度重视认真对待,从源头上抓起,在实施中精雕细琢,做到有的放矢,严格规范要求,混凝土工程质量缺陷这一通病是完全可以预防的。