混凝土外观缺陷成因及预防措施

(整期优先)网络出版时间:2015-12-22
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混凝土外观缺陷成因及预防措施

陈飞达

陈飞达

青岛国立设计有限公司山东青岛266071

摘要:我国桥梁工程中多采用混凝土结构。在桥梁工程建设领域,混凝土外观缺陷是经常出现的通病。混凝土外观缺陷的存在,轻则影响工程形象,重则影响工程质量。本文对常见混凝土外观缺陷的成因进行分析,并提出了针对性的预防措施。

关键词:混凝土;外观缺陷;成因;预防措施

1概述

桥梁混凝土结构外观缺陷不仅影响桥梁美观,也会对混凝土的强度和耐久性产生不利影响,严重的缺陷甚至影响结构安全。因此,桥梁建设中,对混凝土结构易产生缺陷的部位和施工工艺,必须引起重视,分析缺陷产生的原因,采取必要的预防措施,避免缺陷或少出缺陷,确保混凝土结构的耐久性和安全性。

2混凝土蜂窝、空洞

2.1缺陷现象

蜂窝指混凝土结构表面出现疏散、无强度状态,混凝土骨料间存在空隙,形成的大小坑洞,形如蜂窝,形态不规则,露出石子深度大于5mm以上。

空洞指无混凝土或混凝土很少,相邻两根以上钢筋完全露出,面积较大,形状不规则,严重者局部深度贯通。

2.2原因分析

1)混凝土水灰比较大,同时过振模板,导致漏浆严重,胶凝材料及细集料流失。

2)混凝土坍落度较小、钢筋密度过大、钢筋波纹管间距过小、集料粒径偏大,加上欠振、漏振。

3)混凝土搅拌时间过短,混凝土不均匀,加之振捣不足,容易使混凝土不密实,造成局部砂浆过少。

2.3预防措施

根据结构部位和施工方法,确定混凝土的合理水灰比。根据结构钢筋分布情况,选用合理的混凝土级配。浇筑过程中派专人检查模板的支撑和接缝情况,避免浇筑混凝土时模板变形或跑浆。振捣施工应选派经验丰富的人员操作,并严格控制振捣时间。加强混凝土拌和管理,严格按施工配合比进行投料,保证足够的拌合时间,对坍落度、扩展度不符合要求的混凝土禁止使用。

3麻面

3.1缺陷现象

麻面指混凝土表面局部粗糙,不规则的面积内呈现出大量深度小于5mm,或大或小的凹凸现象,表面集料外露。

3.2原因分析

1)模板表面未清理干净,表面附杂物。

2)混凝土浇筑前,模板上未撒水湿润,混凝土失水。

3)混凝土配合比计量不准确,混凝土细集料不能充分填充其空隙而形成麻面。

4)混凝土入仓后振捣不到位,气泡未能完全排除,拆模后表面残留细小气泡。

5)混凝土坍落度过大,振捣过迟,振捣时混凝土已初凝或凝固。

6)混凝土局部漏振。

3.3预防措施

混凝土施工时,模板表面应清理干净,并有一定的光洁度,脱模剂要涂刷均匀。浇筑混凝土前仔细检查模板接缝,对可能漏浆的部位封堵密实,对模板或已浇构件表面洒水湿润。混凝土拌合时,投料顺序要正确,搅拌时间要充足,添加外加剂时搅拌时间应适当延长。施工前和施工过程中,对计量系统进行校核,并对每批进场材料严格检查,杜绝不合格材料进场。混凝土振捣时应遵循快插慢拔原则,应插入已浇筑层5-10cm,振捣时间以混凝土表面平坦泛浆、不冒气泡、不明显下沉为止。加强协调,根据现场浇注情况及时掌握拌合运输情况,做到现场不积压混凝土,对到场混凝土进行坍落度、扩展度试验检测,严防不符合浇注条件的混凝土用于工程。

4施工缝、层迹

4.1缺陷现象

施工缝指因设计要求或施工原因分段浇筑时,在先、后浇筑的混凝土之间所形成的接缝,主要体现在大体积混凝土施工。

层迹指浇筑混凝土时由于施工和材料的原因所产生。

4.2原因分析

1)混凝土未按顺序浇注,混凝土等待时间过长,或前后浇筑混凝土坍落度悬殊过大,混凝土出现明显痕迹。

2)混凝土在拌制、运输、浇注环节中出现故障停歇后继续浇筑,而未按照施工缝要求进行检查处理。

3)分层浇筑时,混凝土振捣过度造成石子下沉,水泥浆上浮,浆多的部位颜色发青,石子多的地方发白,形成色差。

4)模板上脱模剂涂刷不均匀,有流挂现象,拆模后构件表面呈现若断若续视觉上造成分层,实际是假分层。

4.3预防措施

施工时对进场混凝土进行检查,精心振捣,注意混凝土振捣密实后的几点现象,振捣棒插入下层混凝土5-10cm,避免混凝土发生离析。若混凝土停歇后继续浇筑,如未超出施工缝停歇时间,亦应参照施工缝的要求进行检查,情况严重时应严格按照施工规范的规定进行施工缝处理。选用优质脱膜剂,涂刷脱模剂应均匀以模板现油光为准。宜选用同品种同一批次水泥,采用同一规格的粗细集料和同一配合比进行混凝土拌制。混凝土浇筑前对旧混凝土面进行凿毛,冲洗干净,适时喷洒相同水灰比的水泥浆液湿润。

5裂缝、表面破损

5.1缺陷现象

裂缝指构件表面所出现不规则的或宽、或窄、或浅、或贯通的网状的裂纹。

表面破损指由于拆模安装等原因导致砼表面损坏。

5.2原因分析

1)混凝土凝结过程中产生大量水化热,混凝土内外温差过大而产生表面温度裂缝。

2)混凝土失水干缩,体积减少,混凝土内外收缩差过大而产生表面干缩裂缝。

3)混凝土振捣过度,造成离析,表面胶凝材料含量大,表面收缩量大而产生表面裂缝。

4)拆模过早或养护期内混凝土受扰动等因素,可能引起混凝土裂缝的发生。

5)混凝土养护不到位,表面失水过快,造成混凝土内外收缩不均匀,而引起表面干裂。

6)拆模过早,拆模顺序错误或强行拆模导致表面破损。

5.3预防措施

施工时正确设计混凝土配合比,提高集浆比,使集料在混凝土中形成密实骨架。采用弹性模量较高的集料,采用较低用水量和低水灰比,选用铝酸三钙含量低的水泥。正确选用外加剂,不掺加氯盐早强剂。混凝土浇筑时避免过振,防止离析,对混凝土顶面在初凝前进行二次振捣二次抹面以减少其收缩量。

浇筑完成后加强混凝土养护,混凝土浇筑完成后及时覆盖,约6h后开始洒水养护(当气温低于5℃时,采取保温措施,不得洒水)。养生时应根据水灰比、气温、大气湿度、有风无风、有无阳光直射确定。普通混凝土养护龄期(有特殊要求时按要求执行)为3-10d,添加粉煤灰混凝土养生期为5-21d。(即水灰比小于0.45、温度大于20度、相对湿度RH大于50%、无风、无阳光直射时取低限,反之去高限)前三天为2-4h养护一次,以后每天养护不少于3次,以表面始终处于湿润状态为宜。

适时拆模,一般非承重模板在混凝土抗压强度达到2.5MPa时即可拆除,承重模板应根据构件跨度来确定。拆模时应后支先拆,先支后拆的顺序进行,禁止强行拆除模板避免人为的破损。

6错台、跑模

6.1缺陷现象

错台、跑模指构件相邻模板接缝处构件表面高差超出规范要求,或后续混凝土浇筑时模板发生移动。

6.2原因分析

1)模板制作过程中存在偏差或模板接缝经过反复拆装企口变形或支模时相邻两块模板面不在同一平面。

2)模内未加内支撑,保护层垫块绑扎不牢固、受到扰动脱落。

3)相邻两块模板支撑不均匀,模板在受到振动后胀开程度不一致。

4)振捣过程中受高频的振动出现拉杆滑丝,螺母松动。

6.3预防措施

对新进场模板进行试拼装并做好编号。尽量避免使用旧模板。当使用旧模板时,在使用前应进行整修校正,确保模板四周平直,大面平整。模内合理布置内支撑,选用垫块规格正确,位置分布合理,绑扎方法正确,对滑动脱落垫块及时绑扎。加强对拉杆螺母检查,对螺纹丝扣受损的部位予以剔除。派专人紧固模板,以便相邻两模板受力均匀一致。混凝土侧压力较大时,应增加模板外侧加强肋杆的数量,拉杆两端采用双螺母,并在螺母下加置弹簧垫片。

7结语

在桥梁建设中,混凝土结构施工前,对以往同类工程出现的混凝土表观缺陷进行整理,分析其产生的原因,在施工中采取相应的预防措施,能够有效地提高混凝土结构的质量,确保其耐久性和安全性。