常见水工混凝土质量缺陷成因分析及预防处理

王志民 郜文英

（河北省水利工程局 石家庄 050021）

1 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）、外加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150mm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入需要处理的部位，表面用铁抹子反复进行8～10次压平。湿麻袋覆盖，2h以后洒水养护28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5mm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1/10，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。

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0.4～0.45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2～4h后开始洒水养护28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，凿挖的深度视缺陷架空的深度而定，原则上不小于20mm，凿挖时如钢筋出露，凿至钢筋底面以下不小于100mm。如果修补回填区深度超过100mm，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2～4h后开始洒水养护28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、模板工具等杂物掉入混疑土内，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20mm，凿挖时如钢筋出露，凿至钢筋底面以下不小于100mm。如果修补回填区深度超过100mm，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2～4h后开始洒水养护28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。在混凝土施工入仓振捣过程中，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20mm的坑，再以预缩砂浆填补。

2.10 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δ≤0.1～0.2mm，缝深 h≤30cm，缝长 50cm≤L＜100cm，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；Ⅱ类是表面（浅层）裂缝，一般缝宽 δ≤0.2mm，缝长 100cm≤L＜200cm，缝深 h≤1m，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；Ⅲ类是深层裂缝，一般缝宽δ≤0.2～0.4mm，缝长200cm≤L＜400cm，缝深h=1～5m（或无法测定缝深者），对结构应力、耐久性和安全有较大影响；Ⅳ类是贯穿裂缝，表面缝宽δ≥0.4mm，缝长L≥400cm，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；ⓒⅢ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；ⓓⅣ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δ≤0.2mm的Ⅰ类和Ⅱ类裂缝不进行处理，视Ⅱ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Ⅲ类和Ⅳ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。

2.11 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5cm、直径75～90mm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2～4h后洒水养护28天；立面拉杆预留孔和钢筋露头，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。