混凝土质量问题的原因及防治措施

摘要:文章分析了混凝土在工程施工过程中出现的质量通病的原因,并有针对性地提出了防治措施。

关键词:混凝土;混凝土裂缝;混凝土强度

中图分类号:TU528文献标识码:A

文章编号:1674-1145(2009)21-0123-02

混凝土工程施工过程中发生一些质量通病,影响工程的表面观感,轻则造成混凝土质量隐患进而影响结构的整体的安全,因此如何最大限度地消除混凝土质量缺陷,保证工程结构安全,是需要严肃对待的。

一、蜂窝、麻面

混凝土局部表面出现缺浆和许多小凹坑、麻点,形成粗糙面,或局部出现酥松、砂浆少、石子多、石子之间形成空隙类似蜂窝状的窟窿,但无钢筋外露现象。

(一)原因分析

因为混凝土中添加的引气剂,在混凝土中形成大的气泡,或浇注厚度控制不倒位,气泡行程过长,即使振捣的时间达到规程要求,气泡也不能完全排出,这样在硬化混凝土结构表面造成蜂窝麻面,拆模后在混凝土表面看到。或混凝土配合比不当,混凝土过于黏稠,造成硬化混凝土结构表面出现蜂窝麻面。

(二)防治的措施

模板表面清理干净,不能粘有干硬水泥砂浆等杂物,浇灌混凝土前,模板应浇水充分湿润,模板隔离剂应选用长效的,涂刷均匀,砼应分层均匀振捣密实,以排完气泡为止,严格控制混凝土配合比,做到计量准确,经常检查,混凝土拌和均匀,坍落度适合,混凝土下料高度超过2米设中筒或溜槽,浇灌应分层下料,分层振捣,防止漏振,浇灌中应随时检查模板支撑情况,防止漏浆,治理小蜂窝:洗刷干净后,用1:2或1:2.5水泥砂浆抹平后压实;表面作粉刷的可不处理,表面无粉刷的应将麻面部位浇水充分湿润后,用原混凝土配合比去石子砂浆,将麻面抹平后光。较大蜂窝,凿去蜂窝处薄弱松散颗粒,刷洗干净后,支模用高一级细石混凝土填塞捣实。

二、裂缝

(一)原因分析

在建筑工程施工中,混凝土裂缝的产生是一个普遍存在的问题,而解决也是一个棘手的问题,混凝土裂缝产生的原因是多方面的,有变形引起的,有外部荷载引起的。

从设计方面要考虑:设计按多跨连续板进行配筋计算,侧重于满足结构安全,较少考虑混凝土收缩特性和温度变形等多种因素,楼板高跨比较小,其刚度较小对裂缝控制很不利。在支座处按常规配设负筋,在中部板面不配钢筋,当板面出现温度变形和混凝土收缩,因无构造钢筋约束,板面即出现裂缝。

从施工方面看:由于水电施工图由各专业设计,实际施工中出现水电管交叉叠放,或由于设计考虑管内容线面积,部分预埋管径大于25mm;管位置过高或过低;位置过高时,极易在板面出现因混凝土硬化收缩产生的裂缝,也易在维修裂缝或室内装修时损坏管线;两根管线并行布置时,管线间距过小甚至并拢,更易因管线集中而产生裂缝。且设计管线位置在楼板跨中,即在单层双向配筋处,楼板有效截面受到很大削弱,成为楼板最易开裂的部位;当楼板收缩应力大于混凝土极限抗拉强度时,即出现沿管线表面呈直线状的裂缝。从楼面混凝土浇完、收光至施工材料堆放,平均空载养护期仅为一天半,人为因素过早地震动、荷载造成楼板幼龄混凝土内部受损开裂。且施工中用塔吊吊运的钢管、钢筋等周转材料因受剪力墙钢筋影响多堆放在预埋管线部位。

从材料方面看:商品混凝土强度为C40(8层以下)C35(8～18层)C30(18层以上),其收缩变形值为同标号普通混凝土的1.2～1.3倍,且商品混凝土单方用水量过大(200Kg),其中部分水在振捣时被游离出来,部分水与水泥结合成凝胶,相当大一部分为自由水仍留在混凝土孔隙中,成为混凝土干缩的隐患。楼板拆模后,板面和板底长期裸露在大气中,后期施工的细石混凝土面层养护期过后也长期处于干燥环境中,这种环境效应与尺寸效应的共同影响,使楼板较其他构件更易出现干缩裂缝。

(二)裂缝的控制措施

从设计上应考虑增配构造筋提高抗裂性能,配筋应采用小直径、小间距;避免结构突变产生应力集中,在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施;在易裂的边缘部位设置暗梁,提高该部位的配筋率,提高混凝土的极限拉伸;在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征,合理设置后浇缝,要求后浇缝间距20～30m,保留时间不小于60天。梁板混凝土强度等级不宜大于C30;楼板应双层双向配筋,屋面、转换层楼面配筋宜加强;楼板内管线应避免出现交叉(将交叉部位设置在梁或墙上);控制管线直径,使其不超过板厚的20%且≤D25;重视房屋外围护构件(外墙、屋面、门窗等)的保温设计,若使房屋具有良好的保温性能,不仅可大幅度降低房屋长期能耗,更是减少因温差变形而引起裂缝的有效手段。

从施工上应考虑:严格控制混凝土原材料的质量,选用低水化热水泥,控制混凝土的水灰比,减少混凝土的坍落度,合理掺加塑化剂和减少剂;浇筑时间尽量安排在夜间,最大限度降低混凝土的初凝温度;加强混凝土的浇灌振捣,提高密实度;采用两次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性;严格把关混凝上施工程序在楼层混凝上浇筑完毕的一天之内,仅限于做测量、定位、弹线等准备工作,不吊卸大宗材料,避免冲击振动。24小时后可先分批安排吊运少量小型材料,做到轻卸、轻放、分散就位。第3天可开始从事楼层墙板和楼面的模板正常支模施工。对计划中吊卸放材料的部位(即面积超过40m2)的模板其支撑架在搭设前,就预先考虑采用加密立杆和横杆增加模板支撑架刚度的措施以增强刚度,减少变形来加强该区域的抗冲击振动荷载,并应在该区域的新筑混凝土表面上铺设旧木模或跳板加以保护和扩散应力,从而防止楼板裂缝的发生。必须注意各工种交叉作业时间,在板底钢筋绑扎后,线管予埋和模板封镶收头前应及时穿插并争取全面完成,做到不留或少留尾巴。当浇筑时,应在裂缝容易发生部位和负弯矩筋区域,应铺设临时活动跳板。尽量避免上层钢筋受到重新踩踏变形。

严格把关板面负筋的保护层:现浇板负筋一般放置在梁钢筋上面,与梁筋应绑扎在一起,另外,采用铁架子或混凝土垫块等措施来固定负筋的位置,保证在施工过程中板面钢筋不再下沉。从而有效控制保护层,避免支座处因负筋下沉,保护层厚度变大而产生裂缝,一般而言,板的保护层厚度不应大于15mm;采取有效固定措施使预埋管布置在板中部;延长空载养护时间,减少早期荷载裂缝;并行走向管线间距应大于0.25m,在管线集中或交叉处设加强筋,并在上下部铺放钢丝网,宽度应大于管区100mm;控制施工期间及竣工后的门窗洞口风速,减少环境温差和风速对结构的影响。通过商品混凝土生产级配中材料的替换和外加剂的合理使用,降低商品砼的水泥和水用量;配比中添加聚丙烯纤维,可有效减少早期收缩裂缝;合理选用混凝土膨胀剂(宜选用一等品),其掺量应经试配确定,来满足设计的限制膨胀率;加强养护,延长养护时间,也可在板面和板底拆模后涂刷养护剂,避免混凝土的早期干缩,确保膨胀剂产物的充分水化,使混凝土达到有效的补偿收缩作用。

混凝土拆模后裂缝修补:混凝土拆模后若发现裂缝,通常如下处理:一般性表面细小裂缝,可将裂缝部位清洗干净,干燥后用环氧浆液灌缝或表面涂刷封闭。裂缝较大时,可将裂缝凿成八字形凹槽、洗净湿润,刷一层水泥浆,用1:2水泥砂浆分层压实抹光后用环氧胶泥嵌补。对影响结构整体,防水防渗要求的结构裂缝,应根据裂缝宽度、深度情况,采用水泥压力灌浆、化学灌浆的方法修补,或表面封闭与注浆同时使用;明显降低结构刚度,承载力和严重裂缝,应根据情况,采用预应力加固或用钢筋混凝土围套、钢套箍或结构胶粘贴剂贴钢板加固等方法。

作者简介:王保平,男,河南省第一建筑工程集团有限责任公司工程师,研究方向:现场施工、技术管理等。