砼结构外表面缺陷的成因分析及防治措施
2017-03-29王浩宇
王浩宇
(延安大学西安创新学院,陕西 西安 710100)
砼结构外表面缺陷的成因分析及防治措施
王浩宇
(延安大学西安创新学院,陕西 西安 710100)
砼是现代工程建设中使用最广泛的建筑材料,它应用的好坏直接影响到建筑工程主体结构的安全.同时,砼结构外表面的缺陷也较为普遍,虽然这些缺陷的处理是一项复杂而细致的工作,但是只要找出缺陷的具体成因,采用相宜的解决措施,其中绝大多数是可以消除的.该文从实践操作角度出发,对砼结构外表面最为常见的漏筋,裂缝以及破损三个缺陷的成因和相应的防治措施进行逐一剖析,以期从源头抓起,规避砼结构外表面缺陷所带来的不良后果.
砼;表面缺陷;成因;防治
砼,俗称混凝土,因具有取材广泛、价格低廉、抗压强度高、可浇筑成各种形状、耐火性好、养护方便等诸多优点,使其不仅成为各种土木工程中的重要材料,而且还广泛应用造船业,机械工业,以及地热工程等产业之中.与此同时,由于受施工方法,外部环境以及砼本身的收缩性等因素的影响,致使砼结构外表面也存在诸多缺陷,强度和刚度受到削弱,耐久性降低,严重时甚至发生坍塌事故.在实际操作中,很多施工人员都能说出几种常见的砼表面质量缺陷,但对其成因和防治方法却往往难以厘清,下面笔者就以此为立足点来展开阐述.
1 砼结构外表面漏筋
1.1 成因分析
众所周知,钢筋与砼的结合是现代建筑物结构整体强度与韧性的根本保障,其中砼的主要作用之一就是利用自身粘合性稳定钢筋的结构布局,防止钢筋出现暴露的质量问题.然而,砼结构外表面漏筋现象是土木工程中较为常见的施工质量问题,也是施工质量监管工作的重点内容之一.砼结构外表面露筋的主要成因是钢筋绑扎时出现松动,抑或是保护层里面的垫块没有按规范来放置,从而导致钢筋在砼浇筑的过程发生移位.大多数情况下,皆是在砼浇筑施工完成以后才觉察到这种情况,此时,砼结构几个外表面当中已经甚至有一个面的保护层被削弱了.
露筋的另一个重要成因是砼漏振导致的砼结构外表面严重蜂窝状,钢筋难免会裸露在外.而导致砼漏振的原因不外乎以下几种情况:一是在浇筑砼时,钢筋的保护层垫块放置的太少或者是漏放,致使钢筋向外移动或者下坠紧贴模板面外露;二是砼本身配合的比例失调,产生离析,致使模板严重漏浆或者靠模板部位缺浆;三是结构的截面比较小,钢筋放置太多,令很多石子都卡在了钢筋上,毋容置疑会造成水泥砂浆难以充满钢筋周围,产生露筋;四是振捣棒由于误差而践踏或者撞击到了钢筋,从而导致钢筋位移,形成露筋;五是木模板砼浇筑之前忘记了浇水湿润,吸水粘结致使在拆模时掉角、缺棱,从而露筋.
1.2 防治措施
针对砼结构外表面露筋的缺陷,要以防为主,以治为辅.具体的预防措施有:
一是砼应保证良好的和易性以及准确的配合比;二是当浇筑高度超过2m时,就要提高警惕性,并用溜槽与串筒下料,以防止离析;三是模板在浇筑之前应用水充分湿润保证粘连性并认真填好各处缝隙;四是在浇筑砼时应保证钢筋位置不偏移和保护层厚度适中,并详细观察,一旦发现有偏差的情况要及时纠正;五是砼振捣在任何情况下都不能撞击钢筋,遇到钢筋较为密集的情况可以用带刀焉抑或是直径较小的振动棒进行振捣,处于保护层的砼要仔细振捣密实;六是当钢筋密集时,就要选取粒径较小的石子,要确保石子最大颗粒的粒径不得大于钢筋净距的3/4,同时也不能超过结构截面最小尺寸的1/4,特别是那些截面较小但钢筋却很较密的部位,宜用细石砼进行浇筑;七是要掌握好拆模的时间,具体要以试块试压结果来区分,以防过早拆模,进而损坏棱角.
在防治砼结构外表面露筋过程中,一方面要加强监控力度,另一方要严格按照科学的方法来施工,最大限度上保证钢筋绑扎稳固牢靠、布位准确不偏移,特别是要确保保护层垫块放置稳固并恰到好处,在砼结构振捣施工中操作细致,防患于未然.如果一旦出现表面露筋的状况,应在第一时间分析出是哪种原因导致的露筋以及严重程度如何,然后根据具体的情况再考虑采取相应的修复措施.如果没有特别要注意的地方,一般是先用锯切开一个大小适中的槽并测量,之后划定需要处理的恰当范围并标记出规则而整齐的边缘,接下来要用冲击工具对所要处理范围内那些疏松部分的砼进行彻底地清除.如果遇见钢筋保护层厚度非常薄的情况,就要采取转移的办法以避免表面再次破损.在这一系列的准备工作做完之后,最后采取压力灌浆技术或者是喷射砼技术对露盘的部位进行修补,最大限度地恢复砼结构的强度和正常使用.
2 砼结构外表面裂缝
2.1 成因分析
裂缝是砼结构外表面最容易发生的缺陷,它大都是因为收缩而产生的,主要分为温度裂缝和干缩裂缝.
温度裂缝是由于砼结构硬化时水化热使砼结构产生内外温度差而引起的.在大体积钢筋混凝土中,温度裂缝较为普遍.这是因为砼在硬化的过程中,必然会释放出大体量的水化热,这无疑会让砼结构内部温度逐渐上升.裂缝这所以常见于温差变化很大的砼结构当中抑或大体积的砼表面上,是因为砼本身的体积相当大,而聚积在砼内部大量的水化热又不易散发,使得内部温度急剧攀升,与之相反的是,砼表面散热较快温度很快冷却,于是就使内外温度产生较大的差距,而较大的温差令热胀冷缩反应在了一个整体上,固然会使砼表面产生一定的拉应力,那么当这种拉应力一旦超过了砼的抗拉强度极限之时,砼表面势必就会产生裂缝,温度裂缝常常发生在砼施工中后期.
干缩裂缝主要是由于砼结构刚刚浇筑完成后表面水分蒸发变干而引起的.就其表现特征而言,又分别叫做塑性开裂和应力开裂.塑性开裂的表现特征:裂纹,通常不延续,多发生在顶面;应力开裂的表现特征:通常产生较长、横距相同的裂纹.刚成形的砼结构,往往因为空气中相对湿度很小,外界气温很高,表面很快蒸发变干,而其内部却仍然是塑性体,因塑性收缩从而产生干缩裂缝.相对湿度越低的话水泥浆体干缩往往越大,干缩裂缝就会越空易产生.从施工时间上来看,干缩裂缝常常出现在砼养护结束后的一段时间,抑或是砼浇筑完毕后的一周左右.
2.2 防治措施
温度裂缝预防措施有以下几个:一是根据具体的施工状况选择适合的水泥品种;二是把握好水泥用量,将其尽量控制在450kg/m3以下;三是充分发挥好配料的作用,比如可以采用掺加粉煤灰或高效减水剂等配料来减少水泥用量,从而降低水化热;四是控制好水和灰的比例,最好不要高于0.6;五是在搅拌工艺上进行补充改善,使传统的“三冷技术”和新工艺“二次风冷”互为补充,降低砼的浇筑温度;六是充分利用外加剂的作用,在减水、增塑、缓凝等方面能控制自如,做好充分的防护措施,有效控制砼内部升温速率;七是在高温季节进行浇筑时要借用辅助工具来降低浇筑砼的温度,比搭设遮阳板等.
干缩裂缝预防措施有以下几种:一是在混凝土配合比设计当中应首先要控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂,因为混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大;二是对于遭受剧烈气温或湿度变化作用的砼结构表面,常配置一定数量的钢筋网,能有效地使裂缝分散,从而限制裂缝的宽度,减轻危害;三是加强砼的早期养护,并适当延长砼的养护时间.尤其对刚刚浇筑引起裂缝最好避免风吹日晒,浇筑完毕后要立即将表面加以覆盖,并及时洒水养生,避免砼表面直接暴露在外界环境中,保护好砼结构浇筑面.冬季施工时要适当延长砼保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护;四是在砼结构中间隔一定距离设置伸缩缝.
砼结构外表面如果出现裂缝,处理的方法通常是先将有裂缝的地方清理干净,并进行湿润,保持水分,紧接着就是添加新的泥浆进行修补,但是修补裂缝时尽量要比原来的商品砼表面高出一点,这也是为了防止新补的容易受损.裂缝修补技术主要根据砼裂缝的起因、形状和大小来定,对症下药,采用相应的封护方法进行修补,最大限度地使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复,不仅适用于砼结构外表面裂缝,也适用于已有建筑物中各类裂缝的处理.
3 砼结构外表面破损
3.1 成因分析
砼结构表面破损包括表面峰窝、表面麻面、表面气孔、表面冲蚀等,在这里重点就表面峰窝和表面麻面两种情况谈谈成因所在.
首先是表面蜂窝.之所以说蜂窝,是因为砼表面出现了类似蜂窝状的小窟窿,不过造成这种问题的原因比较简单,可能是因为原料配制的过程操作不当,或是没有将其完全搅拌均匀而致.具体成因分析有以下几种:一是砼配合比不标准,抑或砂、石子、水泥材料计量错误,加水量有较大误差,造成砂浆少、石子多;二是砼下料不统一,要么下料过多,要么下料过高,又没有设串筒,使石子集中,从而造成石子与砂浆离析;三是砼搅拌时间较短,没有搅拌均匀致振捣不密实;四是砼没有按层次来下料,使靠近模板的地方产生漏振,或在较短的时间使用干硬性砼,又在没有及时振捣的情况下就下料,配合不好,造成蜂窝;五是模板缝隙没有填充,致使振捣时水泥浆发生大量流失,或者是模板没有支撑牢靠,振捣砼时产生严重的偏移,或振捣用力过猛从而造成严重漏浆;六是结构构件截面比较小但钢筋却比较密集,使用的石子又粒径过大造成砼被卡住.
其次是表面麻面.砼结构外表面麻面指的是砼表面有很多小凹坑,粗糙,抑或是局部缺浆,但并未发生露筋情况.其具体成因有以下几种:一是木模板在施工前没有用水湿润或者是湿润度不够,这种情况极易发生砼和水份皆失去过多的现象,从而出现麻面;二是模板表面有杂物没有清理干净或者粗糙坑洼不平,令拆模时砼表面发生破损;三是模板中间在缝隙造成局部漏浆,从而使砼表面沿模板缝的位置出现麻面;四是没有用隔离剂均匀地涂刷模板,或者是用已经变干失效的隔离剂涂刷,致拆模时砼表面与模板粘结,造成麻面;五是砼未振捣密实,气泡未排出,停留在模板表面形成麻点;六是拆模过早,使砼表面的水泥浆粘在模板上,也会产生麻面.
3.2 防治措施
蜂窝预防措施有以下几种:一是砼一定均匀搅拌,同时在搅拌时间上也要符合相关要求;二是用科学的方法控制好砼配合比,加强监督与检查,确保材料计量都适量;三是砼浇筑最好采用赶浆捣固法或者带浆下料法,在捣实砼拌合物的时候,确保插入式振捣器移动间距要小于其作用半径的1.5倍,同时振捣器至模板的距离应小于振捣器有效作用半径的1/2;四是模板缝一定要堵塞严密,在浇筑砼过程中要时刻检查模板、拼缝以及支架等情况,一旦发现模板变形、走动或漏浆的现象,第一时间进行修复.五是掌握好砼的振捣时间,根据砼的坍落度和振捣有效作用半径来进行确认.合适的振捣时间通常是当振捣到砼不再显著下沉出现气泡和砼表面出浆呈水平状态之时,迅速将模板边角填满密实即可.
麻面预防措施有以下几种:一是在浇筑砼前,要及时浇水以确保模板充分湿润;二是模板表面要保持整洁,尤其不能粘有干硬水泥砂浆等杂物;三是模板拼缝一定要严密,如发现缝隙,可以用塑料条、纤维板、油毡纸抑或是腻子堵严;四是一定要选用长效的模板隔离剂,并进行均匀地涂刷,避免出现漏刷现象;五是砼要振捣密实并分层均匀,避免漏振情况发生,每层砼均应振捣至排除气泡为止;六是在施工完毕之后不要过早拆模.
如果砼结构外表面出现蜂窝麻面状的破损,则要根据具体成因进行对应的修复,对于一些蜂窝麻面较小的地方可以用泥浆简单的进行填补并压实即可,而对于有些问题比较大点的地方就需要重新处理了.在重新修复之前,必须要对有蜂窝和麻面的地方进行杂物清除,同时也是将其湿润,待差不多时就需要填补新的泥浆,但此时也不要急着修复,最好是在等泥浆有了一定粘性后再填补,因为这样新泥浆就不容易脱落.
总而言之,在建筑工程中,细致周密的设计方案,是当前施工的关键,更是保证施工质量的基础,在砼施工的过程中,提出完整的施工方案是解决砼在施工中各种质量通病的前提,同时在保养上多下点功夫就可以完全避免这些情况的发生,这就需要相关技术人员,加强自身的理论知识水平.对已出现的砼缺陷,只要精心进行修补,完全可以保证砼的强度及美观要求.
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TU528.2
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