常见水工混凝土质量缺陷成因分析及预防处理.pdf

工 程 质 量 水 利建 设 与 管 理 2 0 1 0年第 3期 絮取 遥凝 蜃羹赣鼹藤融 及 王志民 ( 河北省水利工程局 郜文英 石家庄0 5 0 0 2 1 ) 【 摘要】 本文从水工混凝土常见的质量缺陷现象入手， 结合实际 逐项进行了原因 分析， 并针对原因采取处理措施， 探讨了水利施工要从质量缺陷出现的源头把关， 减少或杜绝质量缺陷的出现， 对于保证水利工程的施工质量、 提高 工程质量水平具有重要的意义。 【 关键词】 水工混凝土质量缺陷成因 分析预防处理 l 引 言 在水利工程施工 中， 混凝土单元工程是 以胶凝材料 ( 水泥 、 粉煤灰 ) 、 水 、 细骨料( 砂 ) 、 粗骨粒( 石子 ) 、 t, J J N 剂 和矿物混合材料及原材料进场复试 ， 混凝土配合 比设计 材料的称量 、 拌制 、 运输 、 浇筑 、 养护 、 拆模 、 试件 制作直 至混凝土达到设计 强度等一系列技术工作 和完成实体 的总称。 在混凝土施工中的各个环节都应该进行质量控 制 ， 尤其应注意控制细节 问题 ， 细节问题控制不好 ， 容易 形成或大或小的混凝土质量问题 ， 小的质量问题 就是混 凝土质量缺陷， 大 的质量 问题就成了质量事故。笔者从 事南水北调工程施工数年 ， 充分认识 到质量缺陷的危害 性和严重性 ，这些质量缺陷不但影 响整体工程美观 ， 通 常还会影 响工程 的结构性 能 、 使用功能 、 耐久性 和安全 性。在水工混凝土施工中 ， 比较容易发生的且常见的混 凝土质量缺陷有以下几种 ： 麻 面( 凹痕 ) 、 错 台、 泌水 、 挂 帘、 蜂窝、 露筋 、 孔洞 、 狗洞 、 气泡多、 裂缝 、 螺栓孔等。本 文对常见 的混凝 土质量缺陷进行 了原因分析 ， 并根据出 现的缺陷采取相应 的预防和处理措施 ， 以保证混凝土的 施工质量 ， 不断提高工程的质量水平。 2 常见混凝土质量缺陷的成因及处理 2 1 麻面和凹痕 a 成因公析。麻面和凹痕是最常见的质量缺陷， 产生 的原因有 ： 混凝土浇筑下料时， 模板面上溅浆， 如果清除 不及时， 浆液粘污模板 ， 拆模后形成麻面； 木模板湿润不 够， 混凝土表面失水。 b 处理措施 。 对 于混凝土表面 的凹痕和麻面 ， 处理 步骤为 ： 首先用凿子或凿石锤 对现存 的面打毛 ， 并用 钢 刷 清理 。 然后采用清水反复冲洗 ， 再使用洁净 的麻布或 海绵对修补区不断擦拭 ，使其周围至少 1 5 0 m m范围内 保持湿润直至混凝土浸透 ， 做 到混凝土饱和 面干 ， 对进 行修补基面刷一层丙乳基液。使用批 灰刀逐一把预缩 砂浆用力抹上挤 压人需要处理 的部位 ，表面用铁抹子 反复进行 8 l 0次压平 。湿麻袋覆盖 ， 2 h以后 洒水养护 2 8天 。 2 2 错台 在水工混凝土施工中， 错 台也是普遍常见的质量缺 陷 ， 错 台就是模板的平整度不符合规范要求 ， 模板变形、 局部不平。出现错 台直接影响混凝土的外观质量 ， 如果 错 台位于过流面 ， 将增加混凝 土的表 面糙率 ， 造成 水头 损失。 a 成因分析 ： 在安装模板过程中， 相邻模板的接缝 处高差大 、 缝隙大 ； 模板安装以后， 接缝处调整不彻底到 位 ； 模板周转次数多、 使用频率高， 维修不及时、 不到位 ， 造成边角部位局部不平。 b 预 防及处理措施 。 尽量减少模板 的周转次数 ， 及 时维修、 调整 ； 在模板安装过程 中， 加强过程控制 ， 严格 按施工规范操作 ， 严格控制模板平整度。对形成错 台的 部位 ， 首先将突 出的混凝土凿除 ， 预留约 5 ra m厚度 ， 然 后对预留的部位用角 向磨光机 的碗式磨片进行打磨处 理。磨 除后 的坡度控制 ： 平行水流方 向 1 1 0 ， 垂直水流 方向 1 5 。 磨 除后的混凝土表面确保与成型混凝土平顺 连接 。 王志民等 常见水工混凝土质量缺陷成因分析及预防处理 4 1 2 3 泌水 a 成因分析 ： 混凝土拌和物和易性差 ； 粉煤灰和 矿粉的细度过粗 ； 碎石石粉含量大 、 级配不合适； 拌 和 时间短 ， 料拌和不匀 ； 拌和物坍落度偏大。 b 预防及处理措施。保证拌和时间，确保拌和均 匀 ；保证混凝 土拌 和物的和易性 ；控制好 原材料的质 量 ； 准确做好砂石骨料 的试验检测 ， 确保混凝 土拌和物 的坍落度 。 2 - 4 挂帘 a 成因分析。在新老混凝土接合的施工缝部位 ， 由于 模板缝封堵不严密使后浇混凝 土的水泥砂浆流到先浇混 凝土表面凝固形成不平整的混凝土表面缺陷，即所谓 的 “ 穿裙子” 。 b 处理措施。 采用角 向磨光机将挂浆部位的混凝土表 面轻微进行打磨 ， 将浆皮磨除。 2 5 蜂窝 a 成 因分析： 混凝 土配合 比不准确 ， 或砂 、 石 、 水 泥材料计量错误 ， 或用水量不 准 ， 造成混凝 土拌和物 的 砂 浆少石子多 ； 混凝 土拌和 时间不足 ， 拌 和不均匀 ， 混凝土 和易性差 ， 砂浆 不能充 分包裹石子 ； 浇筑边角 部位或钢筋密集 部位 ( 如倒虹 吸八字 部位 ) ， 振捣棒 不 容易插 入 ， 振捣 不密实 ； 混凝 土下料 高差大 ， 控制 不 当 ， 造成混凝 土骨料分离 ， 处理 不 当 ， 不是 将石子摊 铺 到砂浆上 ， 而是将砂浆浇 到石 子上 ， 不能使砂 浆充分包 裹石子 ， 造成蜂 窝 ； 模板接缝不严密 ， 有孔 隙 ， 或模 板 牢 固性 差 ， 在混 凝土浇筑 振捣时模 板移位 、 跑模 ， 造 成 漏浆或烂 根 ； 混凝土浇筑 时分层 、 分段 不 明显 ， 振 捣 不实 ， 漏振而形成蜂 窝。 b 预防及处理措施。混凝土表面出现蜂窝现象时， 先 用铁钎和锤子凿除蜂窝部位 的松散混凝土 ， 直至露出密实 的混凝土 ， 用高压水和压缩空气反复冲洗 ， 直至混凝土饱 和面干 ， 采用水灰 比为 0 4 0 4 5的浓水泥浆或丙乳基液涂 抹表面 ， 以利于修补材料与混凝土的结合， 用批灰刀将高 强度干硬性预缩砂浆分层回填到与原混凝土表面齐平后， 用皮锤反复敲击砂浆至表面泛浆 ， 各层修补间 ， 用钢丝刷 刷毛 ， 以利结合 ， 填平后进行收浆抹面。收浆抹面时， 应与 周边成型混凝土平顺连接 ， 用力挤压使其与周边混凝土接 缝严密。 在修补材料初凝 之后将多余 的砂 浆刮去 ，铁抹子 从中间向四周 至少刮 8遍将表 面收平 ，并处理好修补 面与老混凝土的结合缝 。 用湿麻袋覆盖 2 4 h后开始洒 水养护 2 8天。 2 6 露筋 a 成 因分析。露 筋就是在混凝土浇筑体拆 除模 板 后， 钢筋外露。产生的原因有： 混凝土振捣时， 钢筋垫 块移位或垫块少 ， 使钢 筋与模 板直接接触 ， 拆模后形 成 露筋 ； 在钢筋间距小 、 钢筋密集处 ， 如遇大石子架空 ， 水泥浆填充不满； 浇筑时， 混凝土骨料分离， 钢筋部位 缺浆或模板接缝不严 密漏浆 ， 形成露筋 ； 混凝 土振捣 时 ， 振捣棒不小 心碰撞 钢筋 ， 造成钢筋移位 ， 形成露筋 ； 混凝土强度达不到拆模要求时 ， 拆 模过早 ， 造成混凝 土损坏缺棱少角， 形成露筋 。 b 处理措施。 混凝土表面的狗洞、 露筋部位， 要先使用 风镐凿除表面孔洞和不密实部位，直到全部露出坚硬 、 密 实的混凝土为止 ， 凿坑边缘应凿成 l ： l 的陡坡 ， 并凿成方形 或圆形 ， 严禁形成锅底或反坡形状 ， 有锐角的部位应凿除。 凿挖时应避免造成周边混凝土表面脱皮 ， 凿挖的深度视缺 陷架空的深度而定 ， 原则上不小于 2 0 ra m， 凿挖时如钢筋出 露 ， 凿至钢筋底面以下不小于 l O O m m 。如果修补回填区深 度超过 l O O mm， 在这种情况下 ， 孔洞的上部从洞底到表面 应凿成 1 ： 3 坡度的倒斜面 ， 用压力水反复 冲洗 ， 湿润后用高 强度等级细石混凝土仔细浇灌、 捣实 ， 用湿麻袋覆盖 2 4 h 后开始洒水养护 2 8 天。 2 7 孔洞 a 成因分析： 在钢筋较密的部位或预留孔洞和埋件 处 ， 混凝土下料被架住 ， 未振捣就继续浇筑上层混凝土 ； 混凝上离析 ， 砂浆分离， 石子成堆 ， 严重跑浆， 又未进行振 捣 ； 混凝土一次下料过多 、 过厚 ， 下料过高， 振捣器振动 不到， 形成松散孔洞 ； 混凝土内掉入工具 、 木块 、 泥块等 杂物 ， 混凝土被卡住。 b 预防及处理措施 ： 在钢筋密集处及复杂部位 ， 采 用细石混凝土浇灌 ， 在模扳内充满 ， 认真分层振捣密实 ， 预 留孔洞 ， 应两侧同时下料 ， 侧面加开浇灌门， 严防漏振， 砂 石中混有粘土块 、 模板工具等杂物掉人混疑土内， 应及 时 清除干净 ；将孔洞周围的松散混凝土和软弱浆膜凿除， 用压力水 冲洗 ，湿润后用高强度等级细石混凝 土仔细浇 灌、 捣实 。 2 8 狗洞 a 成因分析 ： 在钢筋密集部位或预 留孔洞 、 埋件部 位 ， 混凝土填料不彻底 ， 浇筑不满 ； 振捣不到位 ， 存在漏 4 2 王志民等 常见水工混凝土质量缺陷成因分析及预防处理 振 ； 混凝土分层离析 ， 骨料分离或跑浆 ； 混凝土振捣 不实 ； 施工顺序和施工工艺不 当； 混凝土浇筑时有杂 物掺入 ， 收缩不均匀 ， 产生孔洞。 b 处理措施 。 混凝土表面 的狗洞部位 ， 要先使用风 镐凿除表面孔洞和不密实部位 ， 直到全部露 出坚硬 、 密 实的混凝 土为止 ， 凿坑边缘 应凿成 1 ： 1的陡坡 ， 并凿成 方形或 圆形 ， 严禁形成锅底或反坡形状 ， 有锐 角的部位 应凿除 。 凿挖时应避免造成周边混凝土表面脱皮 ， 凿挖 深度视缺陷架空的深度而定 ，原 则上不 小于 2 0 m m， 凿 挖时如钢筋 出露 ， 凿至钢筋底面 以下不小于 l O O m m。 如 果修补 回填区深度超过 l O O m m，孔洞 的上部从洞底 到 表面应凿成 1 ： 3 坡度的倒斜面 ，用压力水反复冲洗 ， 湿 润后用高强度等级 细石混凝土仔细浇灌 、 捣实 ， 用湿麻 袋覆盖 2 4 h后开始洒水养护 2 8天。 2 9 气泡过多 a 成因分析。混凝 土如果有抗冻指标要求 ， 必须在 配合 比设计 时 ，掺加一定量 的引气剂 ，在 内部生成气 泡 。在混凝 土施工人仓振捣过程 中 ， 如果振捣不到位 ， 气体引不 出来 ， 就在混凝土表面形成过多的气泡 。 砂子 的细度模数偏大是引起气 泡多的一个重要原 因，外加 剂 的引气剂称量不 准、 掺加量大 ， 也是形成气泡 的一个 原 因； 在现场振捣时间不够 ， 欠振 、 漏振 ， 都是形成气泡 多的原因。 b 预防措施 。首先在满足混凝 土抗冻性要求 的前 提下尽量减少引气 剂的掺量 ；在拌 和时保证外加剂掺 加量准确 ； 控制砂子 的细度模数不易太大 ； 加强现场施 工振捣 ， 保证振捣及时到位 ， 避免欠振 、 少振。对于超标 准 的气泡 ， 先凿成深度不小于 2 0 m m的坑 ， 再 以预缩砂 浆填补。 2 1 0 裂缝 a 裂缝的分类。根据裂缝宽度和缝深 ， 混凝土的裂缝 大体分为四类 ： I 类是龟裂或细微裂缝， 一般表面缝宽6 0 1 0 2 m m， 缝深 h3 O c m， 缝长 5 0 c mL l O O c m， 对结构 应力 、 耐久性和安全基本无影响， 但外观质量有影响， 且养 护不及时继续发展就有影响； I I 类是表面( 浅层) 裂缝 ， 一 般缝宽 占 0 2 m m ， 缝长 1 0 0 c mL 2 0 0 c m， 缝深 h l m， 且 不超过结构厚度的 1 4 ， 对结构应力、 耐久性和安全运行有 一 定程度影响； 类是深层裂缝 ， 一般缝宽 6 0 2 0 4 mm， 缝长 2 0 0 c mL 4 0 0 c m， 裂缝贯穿仓面 或缝深超过两个浇筑层 ， 它使结构应力 、 耐久性和安全系 数降到临界值或以下。 b 裂缝产生的原因有： 龟裂或细微裂缝， 由于干缩、 沉缩所产生； 表面( 浅层) 裂缝由于气温骤降期温度冲击 且保温不善等形成； 类深层裂缝由于内外温差过大或 较大的气温骤降冲击且保温不善等形成 ； 类贯穿裂缝 一 般 由基础约束力过大造成。 c 处理措施。 根据工程的实践经验 ， 一般裂缝宽度 6 0 2 m m的 1 类和类裂缝不进行处理， 视 类裂缝所在工 程结构部位不同进行表面保护处理。 裂缝处理一般安排在冬季或裂缝形成“ 死缝” 后进行， 对于出现的类和类裂缝， 选用弹性防水材料并结合化 灌进行处理 ， 在此不再赘述。 2 1 1 螺栓孔 a 成因分析。为固定模板而预先在混凝土内埋设螺 栓 ， 模板拆除后在混凝土表面留下规则的圆形锥孔。 b 处理措施 。 对于混凝土表面的拉杆预留孔， 先使 用铁钎将 孔内凿 毛； 对 于钢筋露头部位 ， 先使用水钻机 以钢筋露头为 中心钻出深度 5 c m、直径 7 5 9 0 m m的钻 孔 ， 用铁钎凿除孔 内混凝土， 割除钢筋头。 用风、 水轮流 冲洗 、 润 湿孔洞 ， 使孔 洞周 围混凝土饱 和面 干 ， 用 1 ： 4 水泥浆或丙乳基 液涂抹 孔壁 和孔底 。将 预缩砂浆分层 填塞 、 捣实 ， 直 至表面泛浆 ， 用铁抹子将表 面分 8次 以 上收平 。水平 面和斜面拉杆预 留孔和钢筋露头处理后 ， 用湿麻袋 覆盖 2 4 h后洒水养护 2 8 天 ；立面拉杆预 留 孑 L 和钢筋露头 ， 待修补材料表 面变硬后 ， 涂刷养护剂 3 遍进行养护 。 3 结语 水工混凝 土施工是一项很复杂的系统的工程 ， 工序 交叉 、 环环相扣 ， 从原材料进场 ， 混凝 土配合 比设计 ， 施 工工法选择 ， 混凝土拌和 、 运输 、 入仓 、 浇筑 、 振捣 ， 模板 拆除 ， 成品养护保护等环节 ， 都要进行精心 的组织和策 划 ， 任何一个环节的失误或控制不到位 ， 最终都要反映 到成 品混凝土外观上。 质量问题隐瞒不得 ， 也隐瞒不住 ， 出现一些 质量缺 陷， 最后虽然处理了 ， 但是从外观上看 毕竟不能达到完美如初 了，还必须投入一定的成本 ， 减 少了工程的效益 。因此 ， 作为工程管理人员应该从混凝 土质量缺陷出现的成因和源头上进行把关 ， 采取预防措 施 ， 杜绝质量缺陷的出现 。