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浅谈预制梁体混凝土常见质量缺陷的处理方法

2015-06-16徐光宇

科技与创新 2015年11期
关键词:质量缺陷处理方法混凝土

徐光宇

摘 要:随着交通建设的快速发展和科学技术的不断进步,人们对混凝土质量的要求已不再局限于内在的强度、耐久性等方面,外观质量也越来越重要。针对梁体预制过程中常见的混凝土质量缺陷,从麻面、蜂窝、露筋、缺棱掉角和裂缝等方面分析了其形成的原因,并提出了相应的预防措施和处理方法,从而提高梁体预制的整体水平。

关键词:混凝土;质量缺陷;处理方法;梁体预制

中图分类号:U445.57 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.11.151

由于预制梁体受各种因素的影响,施工难度大,容易出现混凝土质量缺陷,而缺陷多发生在箱梁顶层、内面层、两侧腹板和梁端,主要表现为麻面、蜂窝、露筋、缺棱掉角、裂缝和色差等。为了保证梁体结构的质量,必须采取科学的方法处理这些缺陷。本文简要分析了混凝土质量缺陷形成的原因,并提出了相应的预防措施和处理方法,希望对预制梁体混凝土施工控制有所帮助。

1 常见缺陷

混凝土质量缺陷主要有麻面、蜂窝、孔洞、露筋、缺棱掉角、裂缝和色差等。这些质量缺陷的出现不仅会影响混凝土的外观,还会对结构的整体强度、耐久性和防渗防漏等指标有一定的影响,所以,在实际施工过程中,要提高认识,预防为主,事前控制,从原材、配合比、搅拌、运输、振捣和养护等各环节进行卡控,确保混凝土外观质量一次达标。

1.1 麻面

麻面是指混凝土表面出现的不规则凹点(大小在5 mm左右)。

1.1.1 现象

混凝土表面局部有许多小凹坑,但是,无钢筋和碎石外露。

1.1.2 原因分析

出现麻面的主要原因有2点:①模板方面。模板表面粗糙不平,表面粘有异物,脱模剂过厚或涂刷不均匀;模板接缝不严密,施工中缝隙漏浆。②振捣方面。未及时振捣或振捣不足,导致混凝土中的气泡未及时排出,部分气泡停留在模板表面。

1.1.3 预防措施

针对模板引起的相关情况,可采取以下措施:①拆模后的模板应及时处理、打磨,拼装时,其表面不得粘有干硬的水泥砂浆;②模板缝隙应拼接严密,必要时可以采用塑料泡沫或双面胶处理;③脱模剂应涂刷均匀,不得漏刷或过厚,要确保成膜但不留残积。

针对振捣引发的状况,可采取以下措施,即保证浇筑连续进行,间断时间不应超过前一层混凝土的初凝时间,浇筑过程应严格按照施工工艺进行,分层均匀振捣密实,确保不漏振,振捣时间以20~30 s为宜,直至混凝土表面呈水平,并出现均匀的水泥浆、不再冒气泡为止。

1.1.4 处理方法

麻面主要会影响混凝土的外观,所以,要先将其凿除,然后用钢丝刷清理,再用压力水冲洗、湿润,最后用高强度的水泥砂浆抹平。

1.2 蜂窝

蜂窝是指在混凝土表面形成的如蜂窝状的窟窿,骨料间少水泥浆,石子外露。

1.2.1 现象

混凝土局部疏松,砂浆少,碎石多,碎石之间有空隙,有蜂窝状的孔洞。

1.2.2 原因分析

出现蜂窝的原因主要以下3点:①配合比问题——石多砂少。②拌和量控制不准或拌和不充分。③油性隔离剂配制过稠、涂抹过多,导致振捣时隔离剂在表面张力的作用下出现了浸润现象,形成了气泡。如果此气泡吸附于模板表面,混凝土凝结硬化后就会形成空隙。浇筑层厚度过大、气泡溢出的行程过长,也容易引发气泡偏多的情况。

1.2.3 预防措施

针对出现蜂窝的原因,主要采取以下3种预防措施:①当配合比设计有问题时,应优化配合比,砂率不宜太小。②如果遇到拌和量控制不准或拌和不充分的问题,应重新标定计量设备,定期检查,在计量准确的前提下,在拌和过程中,应做好最大投料量的控制,避免因贪多求快而影响拌和质量。同时,应有效控制最小拌和时间。③对于隔离剂使用过程中存在的问题,可采用柴油降低其稠度,减小涂抹厚度,以润湿模板表面为宜。另外,还可以适当延长模板附近的振捣时间,帮助气泡溢出,减少浇筑层的厚度,缩短气泡的溢出行程。

1.2.4 处理方法

如果是小面积的蜂窝,可先用水冲洗干净,然后用丙乳砂浆修补完成即可;如果是大面积的蜂窝,则应先将松动处凿除,凿成类似锅底状,深度以钢筋保护层厚度为限,用钢丝刷清除浮渣和钢筋浮锈,再用高压水冲洗干净,然后刷水泥素浆,再用1∶2.5水泥砂浆补平。初凝前,要将其表面拉毛,再刷素浆(水泥掺粉煤灰或白腻子粉)一道,同时,要加强养护。修补时,要向一个方向涂抹压实。

1.3 孔洞

孔洞一般是蜂窝现象扩大化的产物。

1.3.1 现象

混凝土结构内有空隙,局部或全部没有混凝土。

1.3.2 原因分析

出现孔洞的原因主要有3点:①混凝土发生离析;②在钢筋密集或预埋件处,骨料被卡住,不能充满模板间隙;③未按顺序振捣,有漏振现象。

1.3.3 预防措施

针对这种情况,主要的预防措施有以下2点:①混凝土自由倾落高度不应超过2 m,如果超过,应安装溜槽或窜桶。 ②在钢筋密集或预埋件处,可加强对骨料的控制,严格使用规定规格的石料,避免因骨料过大造成卡料的情况,同时,也可以采用细石混凝土(得到监理工程师的同意),使混凝土充满模板间隙,并认真分层振捣密实。在此过程中,要采用正确的振捣方法,严防漏振,控制好下料。

1.3.4 处理方法

对混凝土孔洞的处理要相关单位共同研究,制订补强方案,经批准后方可处理。在处理过程中,可采用以下方案:先把孔洞内的浮动石子、杂物等剔除并清理干净,再浇水湿润。为了保证湿润效果,建议用浸透水的棉纱塞进孔洞内,保持72 h,再用掺有环氧树脂的细石混凝土填充孔洞。该细石混凝土要比构件所用的混凝土高一等级,而且要掺入适量的膨胀剂。

1.4 露筋

露筋是指主筋没有被混凝土包裹而外露或混凝土孔洞中露出了钢筋。

1.4.1 现象

在具体施工过程中,主要表现为钢筋露在砼表面。

1.4.2 原因分析

出现这种情况的原因主要有以下5点:①垫块漏放、不足或移位,导致钢筋紧贴模板;②结构断面小,钢筋过密,水泥浆不能充满钢筋周围;③混凝土发生离析,模板漏浆严重;④在振捣时,振捣棒撞击钢筋,使钢筋移位,同时,保护层外混凝土振捣不密实;⑤拆模过早,混凝土边角脱落。

1.4.3 预防措施

针对这种情况,具体的预防措施有以下3点:①浇筑混凝土前要严格检查,在浇筑过程中要好好观察,杜绝垫块移位或漏放事件发生。②加强对保护层附近混凝土的振捣,确保其振捣密实。在操作时,不得踩踏钢筋,如果钢筋被踩弯或脱扣,则应及时调直,补扣、绑好。③要想避免边角脱落的情况,就应做好边角部位模板的湿润工作,避免模板湿润不够、吸水过多而影响边角部分强度的形成,造成掉角。另外,在搬运构件时要加强保护,避免碰撞。

1.4.4 治理方法

针对这一情况,具体的治理方法是先将外露钢筋上的混凝土残渣和铁锈清理干净,然后用水冲洗湿润,再用丙乳砂浆抹压平整,最后用高一强度等级的细石混凝土捣实,并认真养护。

1.5 缺棱掉角

缺棱掉角就是混凝土的棱角被破坏。

1.5.1 现象

边角处混凝土局部掉落、不规整,棱角有缺陷。

1.5.2 原因分析

出现这种情况的原因主要有以下3点:①模板湿润度不够,养生不利,使得混凝土脱水,强度变低,或模板因吸水膨胀将边角拉裂,拆模时,棱角被粘掉;②低温施工时,过早拆除侧面非承重模板;③拆模时,边角受外力或重物的撞击,棱角被碰掉;④模板未涂刷隔离剂,或涂刷不均。

1.5.3 预防措施

针对这种情况,具体的预防措施有3点:①浇筑前,模板要涂抹充分,浇筑后,要及时养护。②混凝土应有足够的强度后再拆模。③拆模时,要注意保护棱角,不能用力蛮干;运输时,要采取有效的保护措施,避免碰损。④低温施工、浇筑完毕后,要做好覆盖保温工作,加强测温,防止其受冻。

1.5.4 治理方法

当缺棱掉角比较小时,可将该处用钢丝刷刷净、湿润后,用丙乳砂浆抹补齐正;当缺棱掉角比较大时,可将其凿除后用高压水冲净,然后用高一强度等级的细石混凝土修补,并及时养护。

1.6 裂缝

裂缝是指在施工或使用阶段混凝土表面出现开裂的情况。

1.6.1 现象

混凝土的任意表面部位出现微小缝隙(即h(裂缝深度)≤0.1H(结构厚度)的表面裂缝)。

1.6.2 原因分析

出现这种情况的主要原因有4点:①水泥安定性原因引起的。②温差裂缝。水泥水化热造成混凝土内部与表面温差过大而产生的,大体积混凝土更容易发生这种情况。③过早施加外应力引起的,主要是指拆除模板不当,过早张拉、意外荷载施加等。④收缩原因引起的收缩裂缝。

1.6.3 预防措施

针对这种情况,主要的预防措施有以下4点:①水泥安定性引起的裂缝主要是安定性不合格引起的,具体的解决办法就是选用安定性合格的水泥。②要想有效预防温差裂缝,就要预先埋入测温设备降温设备,并掺入缓凝型减水剂,同时,要加强养护,拆模时间不宜过早,特别是温差大的早晚和冬天要更加注意。模板拆除后,宜进行覆盖。③支承模板要有足够的强度和刚度,避免因其扰动使结构过早受力,应避免提前拆模和野蛮作业。另外,施加应力时,应按照设计规定进行,并且张拉时混凝土强度不得低于设计强度的75%.④控制水泥与水的用量,采取改善骨料级配、掺外加剂等方法,尽量减少水泥和水的用量。同时,也可根据试验掺入10%~15%的粉煤灰。在此过程中,要加强对混凝土的养护。

1.6.4 治理方法

处理裂缝时,可以根据不同的情况采用不同的方法处理。对于不受力、不过水的裂缝,一般可不处理,如果其影响外观,可适当采用沿裂缝凿一浅槽填充丙乳净浆覆盖的方法。对于受力或过水的裂缝,要严肃对待、认真处理。一般情况下,可采用先沿缝钻斜孔再压灌水泥浆的方法。对于有防渗要求的部位,可以采用化学灌浆等方法封闭处理。

2 常见的修补材料和工艺

2.1 麻布擦抹法

混凝土表面要充分湿润,然后用干净的麻布在整个表面上擦抹砂浆(砂浆配比为1∶2(水泥∶砂),砂的最大尺寸应小于600 μm,用水量要使其成为浓乳浆)。开始擦抹前24 h,应采取遮蔽或喷雾的方法,表面局部周围的环境温度不应该超过10 ℃。在凹坑内的砂浆还具有塑性时,在表面撒一层水泥和砂的干拌物后再打磨,配比与之前的叙述相同。

2.2 干填砂浆

干填砂浆应分层填筑,修补材料由1份水泥和2.5份砂适量加水(标准为稍用力捏,砂浆能黏在一起,手变潮但不湿)组成。施工前,要浸泡待补面,每10 mm为一层,用木棰敲实,然后将其刮平至与周围表面平齐。

2.3 环氧和聚合物

环氧和聚合物可按照供货厂家的工艺和配比要求施工。

3 外观质量控制中的相关事项

3.1 滞留物的清除和孔眼的封堵、修补

在施工过程中,滞留于混凝土中而无法拔出的拉杆、撑件等必须割除,割除后要封堵、修补孔眼。

3.2 成型梁体的维护

在拆模过程中,应将模板沿接缝逐一取出,避免野蛮施工造成构件碰损、掉角。拆模后的梁体上不得堆放物品,应保持其表面清洁,不得让油渍、砂浆等污染其表面。

3.3 保护层的控制

如果保护层过大,钢筋达不到设计受力状态,表面易开裂;如果保护层过小,则耐久性下降,容易锈蚀钢筋,导致表层混凝土沿钢筋的方向爆裂、松脱。当保护层控制不当时,还会造成露筋的情况,从而影响梁体的受力和外观。

4 结束语

预制梁体混凝土缺陷处理是一项复杂而细致的工作,施工单位应以预防为主,从施工中的各个环节入手,做到抓源头控制、抓过程管理,严格落实质量控制责任,以原材料、砼、现浇构筑物等质量控制为重点,关口前移、认真把关,确保混凝土的质量。如果出现质量缺陷,要详细调查,分析原因,对症下药。

参考文献

[1]中国建筑科学研究眼.GB 50666—2011 混凝土结构工程施工规范[S].北京:建筑工业出版社,2012.

[2]中冶建筑研究总院有限公司.GB 50496—2009 大体积混凝土施工规范[S].北京:中国计划出版社,2009.

[3]刘津民.混凝土结构施工技术[M].北京:机械工业出版社,2009.

[4]郭爱云.混凝土施工实用技术手册[M].武汉:华中科技大学出版社,2011.

〔编辑:白洁〕

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