浅谈混凝土的外观质量控制

王新春

（中铁三局集团第五工程有限公司，山西 晋中 030600）

随着我国经济建设的蓬勃发展和市场经济的不断规范，铁路、公路施工行业的竞争愈加激烈，新技术、新工艺得到了广泛应用，工程质量稳步提高。混凝土的施工质量无论在主体工程还是在附属工程中都得到了高度重视。施工单位在提高内在质量的同时，更加重视外观质量的追求，很多工程已把外观质量作为质量评定的重要指标，如何提高混凝土的外观质量已成为建筑市场的一个新的课题。

1 混凝土外观质量存在缺陷的表现形式

①混凝土跑模，结构表面翘曲，不平整、线条不畅；②结构表面模板缝迹明显，纵横向施工缝新浇混凝土跑浆、漏浆在已完工混凝土表面，使结构物产生表面不平整，外观粗糙不雅观，混凝土浇注厚度不一，浇注痕迹明显；③气泡、麻面多，模板缝附近漏砂明显，既影响美观又降低混凝土抗侵蚀破坏的能力；④混凝土表面出现温度裂缝；⑤外观修饰不当，造成颜色差异大，出现脱皮和脱空现象；⑥个别工程表面虽未曾修饰，但也出现明显的色泽差异，影响美观；⑦有的工程拉筋去除后，空洞未填塞，令湿气侵蚀钢筋，还有的工程临时预埋的钢筋用电焊截除时灼伤了混凝土，表面焦糊；⑧沉降缝欠直顺，宽窄不一，影响美观；⑨不同批号的小型预制件颜色差异大，并且外型尺寸不规格，给安装带来很大的难度。

以上外观表面粗糙现象不仅影响美观，甚至影响了整个施工质量。例如，一些小的预制件站台铺面块、站台帽石、路缘石等。由于它们的尺寸不标准，不仅增加了安装时的难度，而且令整个外观质量难以控制。在京九线肃宁战场施工时，由于预制的货物站台铺面块大小不一，安装时横向、纵向灰缝无法调成一条直线，影响了整个货物站台的施工质量。由于站台帽石预制时靠线路的侧面不垂直，不仅安装时难以保持一条直线，影响美观，而且影响了线间距。

2 原因分析

造成以上外观质量缺陷的因素有客观因素，也有主观因素。主观因素主要是施工作业人员的质量意识差，缺乏施工经验；客观因素主要是施工机具不配套，施工方法不科学。具体原因如下。

2.1 混凝土工程

2.1.1 混凝土跑模

表面不平整的主要原因：一是模板设计支护不合理，或由于模板刚度不够、变形造成的；二是振捣器离模板太近，或振捣器功率大，振捣时间长。例如，在有的工地混凝土浇注完后产生的气泡总是太多，水灰比并不大，分析原因是因为振捣不好造成，于是振捣器功率由50W变成70W。换用70W的振捣器，混凝土浇注完成后，气泡明显减少了，但模板中间鼓起了10mm左右，原因就是功率太大造成的。

2.1.2 模板缝明显

为模板太陈旧变形，拼装后产生间隙，施工中又未适当密封造成。纵横施工缝跑浆、漏浆污染相邻面甚至产生接缝处不平整是由于先施工的混凝土干缩致使模板脱离混凝土表面和模板不密贴造成。水平浇注层痕迹明显是由于分层浇注的时间太长造成。线条不明主要是因为：一是模板接缝不平整或不密贴，造成混凝土接缝错牙或大小不一而漏浆；二是模板周转次数过多，本身缺棱掉角。

2.1.3 气泡、麻面、砂痕现象

与模板的清洁度有关，模板表面粗糙，清理不干净，有干硬水泥砂浆等杂物，拆模时混凝土表面粘结造成“砂痕多”的现象。在模板缝间出现砂痕现象的主要原因是水灰比大，砂率小，保水性差，或使用高标号的水泥配置低标号的混凝土及模板缝隙未封闭好。另一种原因是没有合理的选用外加剂造成的。

2.1.4 混凝土表面出现温度裂缝

混凝土产生裂缝的原因有多种，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等因素影响。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，内外温度差在混凝土表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，就会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变等，受到内部混凝土的约束，也往往会导致裂缝。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1／10左右。由于原材料不均匀，水灰比不稳定，运输和浇筑过程中易产生离析现象。在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位，如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中，混凝土由最高温度冷却到使用时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其他外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。

2.2 控制措施

2.2.1 原材料的选用

水泥、水、粗骨料、细骨料是浇注混凝土的4种基本材料，外加剂是改善混凝土技术性能的辅助添加剂。原材料的好坏以及配合比直接影响着混凝土的外观质量。

2.2.1.1 水泥

水泥是影响混凝土外观质量的主要材料之一，所以在施工中水泥种类的选取、水泥的检验和试验以及水泥的用量都十分重要。水泥的选择要根据混凝土的使用部位进行。例如：矿渣水泥的泌水性大，最好是用于基础施工，复合水泥的早期强度比较低，用于钻孔灌注桩的施工，而普遍硅酸盐水泥泌水性小，因此优先选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。

水泥进场后要加强检验和试验工作，堆放时要堆放在干燥、通风、防风雨、防潮湿的地方，地板用枕木铺垫至少高出地面30 cm。在混凝土中如水泥用量不足，混凝土的外观表现出松散麻面、鱼鳞纹麻面等现象，水泥用量多，光面效果就好，但水泥用量过多混凝土凝结时易出现收缩、龟裂。对于小型构件宜选用低标号的水泥做配合比，这样可使浆体饱满。小型构件浇注混凝土时，在顶面应预留10～15mm用同标号的水泥砂浆浇注，压面时保证顶面平整光洁。

2.2.1.2 粗骨料的选择

砂率过小、粗骨料偏粗、混合料保水性差、泌水性大，会在混凝土表面形成鱼鳞纹，所以合理选用砂率控制好砂的级配十分关键。一般应选用中粗砂且大致均匀，并且在选用砂时严禁选用山砂或颜色深的河砂，含泥量应小于3%，否则混凝土外观颜色就会出现深色的斑点和黄泥色。粗骨料中卵石比碎石的泌水性大，应优选碎石作为粗骨料，同时要求级配良好，其最大粒径不得超过板厚的1/2或结构截面最小尺寸的1/4，也不得大于钢筋最小间距的3/4，且不超过100mm。

2.2.1.3 控制水的用量

在混凝土施工中水灰比大就会出现泌水、流砂现象，混凝土气泡比较多，水灰比小，和易性差，振捣不充分出现蜂窝，所以要严格控制水灰比，水的计量应制作标准计量器。

2.2.1.4 外加剂的选择

混凝土外加剂的应用促进了混凝土技术的飞跃发展，给混凝土工程带来了不可估量的经济效益。例如较大的水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，提高水泥浆与骨料的黏结力，减少混凝土泌水，减小收缩变形，从而提高了混凝土的抗裂性能。

但是随着外加剂在混凝土中的广泛应用，由于外加剂使用不当带来的负面影响也频频出现。如新拌混凝土严重泌水，水泥浆分层离析，预拌混凝土坍落度损失加快，甚至运到工地无法浇筑，硬化混凝土收缩增大甚至出现收缩干裂，造成成本增加。所以施工前应正确选择外加剂品种，采用最佳掺量。

2.2.2 施工工艺

2.2.2.1 模板的选用

现桥梁墩台身模板均采用定型模板，对于模板的加固和表面平整度都比较容易控制，但对于涵洞、挡土墙等工程一般采用组合模板进行拼装。模板加固一般由横档、竖档、内撑、外撑或穿墙拉筋或拉片组成，横档或竖档的间距应满足模板在承受砼侧压力时不变形的要求，横、竖档地面的支撑点要坚实稳固。采用拉筋和拉片加固时，拉筋外紧固螺栓要用双个螺柱以免砼侧压力过大胀断，螺栓撑开。

对于小预制件应采用橡胶模板，例如路肩石、路肩板等，采用橡胶定型模板和液压振动台预制，这样预制出的产品光滑平整尺寸规格。

在盖板涵洞顶模板下不宜铺设塑料布，应用3 cm以上的钢模板做底模，如数量的循环次数少，可采用PVC板做底模。

2.2.2.2 混凝土的施工

混凝土的施工工艺应掌握混凝土的搅拌、浇注、振捣3个环节。混凝土搅拌要求原材料计量准确，一般桥涵混凝土施工时要求设置混凝土拌和站，集中拌和。混凝土搅拌前进料的顺序同样影响着混凝土的质量，进料分一次进料法：先装碎石，在装水泥和砂，然后一次投入搅拌机。二次上料法：先投入水、砂、水泥，搅拌1min再投入石子，再搅拌1min。两次加水法：先将全部的石子、砂和70%的拌和水投入搅拌机，拌和15 s，使骨料湿润后再倒入全部水泥，搅拌30 s，然后加入30%的拌和水，再搅拌60 s，此方法具有提高混凝土强度或节约水泥的优点。投入料后搅拌时间不得小于2min。

混凝土浇注时，底部应先填50～100mm与混凝土成分相同的水泥砂浆，砂浆应用铁锨入模。为防止离析，当高度大于2m时必须设串筒，并派专人将模板边离析的混凝土粗粒料扒到中间，以免形成蜂窝麻面。由于振捣时水泥浆向上返，所以浇注到顶部时混凝土的水灰比应减少，防止顶侧面出现流砂和鱼鳞纹。

混凝土的振捣是一个重要环节，一般振捣时间应在20～30 s，以混凝土不再显著下沉，不再出现气泡，并且模板边角填满充实为标准。因为振捣时间过长可能产生离析现象，上部浮浆过多而出现麻面、龟裂，下面粗颗粒过多而出现鱼鳞状麻面，过短则混凝土振捣不实，易出现蜂窝孔洞。振捣顺序应先周围后中间，快插慢拔，对于小型预制件一般采用振动台振动。

混凝土的养护直接影响着混凝土的外观质量，一般混凝土浇注后10～12 h即可进行养护。养护的主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果：一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩；一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。一般养护方法用麻袋、草帘洒水覆盖，由于草帘见水褪色，会污染混凝土的外观，使混凝土的外观出现黄色或斑点，所以养生时最好先湿润，再用塑料薄膜包裹，这样即保持水分，又使混凝土外观保持清洁。

3 施工管理

施工质量的好坏不仅依靠科学的施工工艺，科学的管理同样起着重要的作用。例如施工队伍使用过期的水泥，混凝土浇注时没有配备备用的搅拌机、发电机、振捣器造成施工停顿，小型机具在搬运过程中没有精心装卸，发生碰撞，施工放样的粗糙线条不明等，都会给外观质量造成影响。所以我们不仅要从施工中吸取好的施工经验，还要从抓施工管理入手，制定有效地管理制度和奖惩办法，全面进行质量控制。

祖国在日新月异的变化中发展，公路、铁路作为国民经济的大动脉正在突飞猛进，不断提高建筑工程的外观质量是点缀祖国美好河山、造福子孙后代的宏伟任务，是我们工程技术人员的神圣职责。我们要不断研究新技术、新工艺，在提高工程质量内在的同时，进一步控制外观质量，为美化人民的幸福生活作出积极的贡献。