【摘要】 水工混凝土施工过程中,经常发生一些质量通病,主要表现为蜂窝、麻面、空洞、露筋、缝隙及夹层、缺棱掉角、表面不平整、强度不够及均质性差等,这些质量通病如不能彻底根除,将影响结构的安全。本文结合工作实际,对水工混凝土质量通病产生原因及防治措施进行探讨。
【关键词】 水工混凝土;质量通病;防治措施
【中图分类号】TV431 【文献标识码】 A 【文章编号】 1008—1305(2007)01—0022—03
混凝土作为水利水电工程使用最广泛的结构材料之一,其质量直接关系到工程的质量、结构的安全、使用寿命以及人民的生命、财产安全。混凝土施工是一个连续的过程,但混凝土又是一种成品后要立即进行浇筑,不能马上被后续检验工作完全证实是否合格的产品。在水工混凝土施工过程中常受到不同方面因素的影响,经常发生一些质量通病,主要表现为蜂窝、麻面、空洞、露筋、缝隙及夹层、缺棱掉角、表面不平整、强度不够及均质性差等。如何最大限度地根除质量通病,保证工程结构安全,是工程设计、施工人员需要掌握的。
1 蜂窝
1.1 现象
混凝土结构局部出现酥松,砂浆少、石子多,石子之间形成空隙类似蜂窝状的窟窿。
1.2 产生原因
(1)混凝土配合比不当或砂、石子、水泥、加水量计量不准,造成砂浆少、石子多;
(2)混凝土搅拌时间不够,未拌合均匀,和易性差,振捣不密实;
(3)下料不当或下料过高,未设串筒,致使石子集中,造成石子砂浆离析;
(4)混凝土未分层下料,振捣不实,或漏振,或振捣时间不够;
(5)模板缝隙未堵严,水泥浆流失;
(6)钢筋较密,使用的石子粒径过大或坍落度过小;
(7)基础、柱、墙根部未稍留间歇就继续浇灌上层混凝土。
1.3 防治措施
(1)认真设计、严格控制混凝土配合比,经常检查,做到计量准确,混凝土拌合均匀,坍落适中;混凝土下料高度超过2m应设串筒或溜槽,浇灌应分层下料,分层振捣,防止漏振;模板缝应堵塞严密,浇灌中,应随时检查模板支撑情况防止漏浆;基础、柱、墙根部应在下部浇完间歇1~1.5h,沉实后再浇上部混凝土。
(2)蜂窝处理:对于非过水面的一般蜂窝,先进行凿毛,洗刷干净后,用1:2或1:2.5水泥砂浆压实抹平;对于过水面的一般蜂窝,先进行凿毛,洗刷干净后,用环氧砂浆压实抹平,再用环氧基液涂面。较大蜂窝,凿去蜂窝处薄弱松散颗粒,刷洗干净后,支模用高一强度等级的细石混凝土仔细填塞捣实,待混凝土凝固后用砂轮进行适度打磨,保证表面平顺和色泽相近。较深蜂窝,如清除困难,可埋灌浆管、排气管,表面支模浇筑高一强度等级的细石混凝土封闭凝固后,进行水泥灌浆处理。
2 麻面
2.1 现象
混凝土局部表面出现缺浆和许多小凹坑、麻点,形成粗糙面,但无钢筋外露。
2.2 产生原因
(1)模板表面粗糙或粘附水泥浆渣等杂物未清理干净,拆模时混凝土表面被粘坏;
(2)模板未浇水湿润或湿润不够,构件表面混凝土的水分被吸去,使混凝土失水过多出现麻面;
(3)摸板拼缝不严,局部漏浆;
(4)模扳隔离剂涂刷不匀,或局部漏刷或失效,混凝土表面与模板粘结造成麻面;
(5)混凝土振捣不实,气泡未排出,停在模板表面形成麻点。
2.3 防治措施
(1)模板表面清理干净,不得粘有干硬水泥砂浆等杂物。浇灌混凝土前,模板应浇水充分湿润,模板缝隙,应用油毡纸、腻子等堵严,模扳隔离剂应选用长效的,涂刷均匀,不得漏刷;混凝土应分层均匀振捣密实,至排除气泡为止。
(2)麻面处理:对于非过水的麻面,用钢丝刷加清水刷洗,使麻面部位充分湿润,用原混凝土配合比去石子砂浆压实抹平,待其凝固后用手持砂轮进行适度打磨,保证表面平顺和色泽相近。对于过水的麻面,处理措施与非过水的基本相同,最后,待砂浆达到龄期强度后再涂刷环氧基液两遍,以保证修补部位有足够的耐磨度,防止高速水流产生气蚀。
3 孔洞
3.1 现象
混凝土结构内部有尺寸较大的空隙、孔洞,局部没有混凝土或蜂窝特别大,钢筋局部或全部裸露。
3.2 产生原因
(1)在钢筋较密的部位或预留孔洞和埋件处,混凝土下料被搁住,未振捣就继续浇筑E层混凝土;
(2)混凝土离析,砂浆分离,石子成堆,严重跑浆, 又未进行振捣;
(3)混凝土一次下料过多、过厚、过高,振捣器振动不到,形成松散孔洞;
(4)混凝土内掉人工具、木块、泥块等杂物,混凝土被卡住。
3.3 防治措施
(1)在钢筋密集处及复杂部位,采用细石混凝土浇灌,认真分层振捣密实;预留孔洞处,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凝土内,应及时清除干净。
(2)孔洞处理:将孔洞周围的松散混凝土和软弱浆膜凿除干净,用压力水冲洗,充分湿润后用高一强度等级的细石混凝土仔细浇灌、捣实,待混凝土凝固后,表面用手持砂轮进行适度打磨,保证表面平顺和色泽相近。
4 露筋
4.1 现象
混凝土内部主筋、副筋或箍筋局部裸露在结构构件表面。
4.2 产生原因
(1)浇筑混凝土时,混凝土保护层垫块位移或垫块太少或漏放,致使钢筋紧贴模板外露;
(2)结构构件截面小,钢筋过密,石子卡在钢筋上,使水泥砂浆不能充满钢筋周围,造成露筋;
(3)混凝土配合比不当,产生离折,靠模板部位缺浆或模板漏浆;
(4)混凝土保护层太小或保护层处混凝土露振或振捣不实,或振捣棒撞击钢筋或踩踏钢筋,使钢筋位移,造成露筋;
(5)木模扳未浇水湿润,吸水粘结或脱模过早,拆模时缺棱、掉角,导致漏筋。
4.3 防治措施
(1)浇筑混凝土前,应保证钢筋位置和保护层厚度正确,并加强检查验证。钢筋密集处,应选用适当粒径的石子,保证混凝土配合比准确及良好的和易性;浇筑高度超过2m时,应用串筒或溜槽进行下料,防止离析;模板应充分湿润并认真堵好缝隙;混凝土振捣严禁撞击钢筋,操作时,避免踩踏钢筋,如有踩弯或脱扣等及时调整扶正;保护层混凝土要振捣密实;正确掌握脱模时间,防止过早拆模,碰坏棱角。
(2)露筋处理:对于非过水面的表面漏筋,刷洗干净后,在表面抹1:2或1:2.5水泥砂浆,将漏筋部位抹平,待砂浆凝固后用砂轮进行适度打磨,保证表面平顺和色泽相近。对于过水面的表面漏筋,处理措施与非过水的基本相同,最后,待砂浆达到龄期强度后再涂刷环氧基液两遍,以保证修补部位有足够的耐磨度。
5 缝隙、夹层
5.1 现象
混凝土内存在水平或垂直的松散混凝土夹层。
5.2 产生原因
(1)施工缝或变形缝未经接缝处理,未清除表面水泥薄膜和松动石子,未除去软弱混凝土层并充分湿润就灌筑混凝土; (2)施工缝处锯屑、泥土、砖块等杂物未清除或未清除干净; (3)混凝土浇筑高度过大,未设串简、溜槽,造成混凝土离析;(4)底层交接处未灌接缝砂浆层,接缝处混凝土未很好振捣。
5.3 防治措施
(1)认真按施工验收规范求处理施工缝及变形缝表面。接缝处锯屑、泥土、砖块等杂物应清理干净并用压力水冲洗;混凝土浇筑高度大于2m时应设串筒或溜槽,接缝处浇筑前应先浇50-00厚原配合比无石子砂浆,以利结合良好,并加强接缝处混凝土的振捣密实。
(2)缝隙夹层不深时,可将松散混凝土凿去,洗刷干净后,用1:2或1:2.5水泥砂浆填密实;缝隙夹层较深时,应清除松散部分和内部夹杂物,用压力水冲洗干净后支模,浇筑细石混凝土或将表面封闭后进行灌浆处理。
6 缺棱掉角
6.1 现象
结构或构件边角处混凝土局部掉落,不规则,棱角有缺陷。
6.2 产生原因
(1)木模板未充分浇水湿润或湿润不够,混凝土浇筑后养护不好,造成脱水,强度低,或模板吸水膨胀将边角拉裂,拆模时,棱角被粘掉;
(2)低温施工过早拆除侧面非承重模板;
(3)拆模时,边角受外力或重物撞击,或保护不好,棱角被碰掉;
(4)模板未涂刷隔离剂,或涂刷不均。
6.3 防治措施
(1)木模板在浇筑混凝土前应充分湿润,混凝土浇筑后应认真洒水养护。拆除侧面非承重模板时,混凝土应具有1.2MPa以上的强度;拆模时注意保护棱角,避免用力过猛过急;吊运模板,防止撞击棱角,运输时,将成品阳角用草袋等保护好,以免碰损。
(2)缺棱掉角,可将缺陷处松散颗粒凿除,冲洗干净并充分湿润后,视破损程度用1:2或1:2.5水泥砂浆抹补齐平,或支模浇筑高一强度等级的混凝土,捣实密实,待混凝土凝固后用砂轮进行适度打磨,保证表面平顺和色泽相近。
7 表面不平整
7.1 现象
混凝土表面凹凸不平,或板厚薄不一,表面不平。
7.2 产生原因
(1)混凝土浇筑后,表面仅用铁锹拍平,未用抹子找平压光,造成表面粗糙不平;
(2)模板未支承在坚硬土层上,或支承面不足,或支撑松动、泡水,致使新浇筑混凝土早期养护时发生不均匀下沉;
(3)混凝土未达到一定强度时,上人操作或运料,使表面出现凹陷不平或印痕。
7.3 防治措施
严格按施工规范操作,浇筑混凝土后,应根据水平控制标志或挂线用抹子找平、压光,终凝后洒水养护;模板应有足够的强度、刚度和稳定性,应支在坚实地基上,有足够的支承面积,并防止浸水,以保证不发生下沉;在浇筑混凝土时,加强检查,混凝土强度达到1.2MPa以上,方可在已浇筑结构上走动。
8 强度不够。均质性差
8.1 现象
同批混凝土试块的抗压强度平均值低于设计要求强度等级。
8.2 产生原因
(1)水泥过期或受潮,活性降低,砂、石集料级配不好,空隙大,含泥量大,杂物多,外加剂使用不当,掺量不准确;
(2)混凝土配合比不当,计量不准,施工中随意加水,使水灰比增大;
(3)混凝土加料顺序颠倒,搅拌时间不够,拌合不匀;
(4)冬期施工,拆模过早或早期受冻;
(5)混凝土试块制作未振捣密实,养护管理不善,或养护条件不符合要求,在同条件养护时,早期脱水或受外力砸坏。
8.3 防治措施
(1)水泥应有出厂合格证,无结块,过期水泥经试验合格才用;砂、石子粒径、级配 含泥量等应符合要求,严格控制混凝土配合比,保证计量准确;混凝土应按顺序拌制,保证搅拌时间和拌匀;防止混凝土早期受冻,冬季施工用普通水泥配制混凝土,强度达到30% 以上,矿渣水泥配制的混凝土,强度达到40% 以上,始可遭受冻结;按施工规范要求认真制作混凝上试块,并加强对试块的管理和养护。
(2)当混凝土强度偏低,可用非破损方法(如回弹仪法、超声波法)来测定结构混凝土实际强度,如果仍然不能满足要求,可按照实际强度校核结构的安全度,研究处理方案,采取相应加固或补强措施。
9 结语
要获得强度合格、耐久性好、又经济的混凝土,必须在整个施工过程中贯彻全面的质量管理— — PDCA循环。P(PLAN)计划措施,即配置优质混凝土的保证措施;D (DO)实施,即按照施工计划、施工程序进行混凝土浇筑;C (CHECK)检查,即对生产、浇筑的混凝土进行检验是否满足质量要求;A (ACTION)处理,即对检验结论进行分类处理,并把经验总结用于生产实际中。为了避免混凝土在生产、浇筑过程中各种隐患因素的影响,就需全方位地从原材料的选择、配合比设计、生产过程质量监控、运输以及浇筑、振捣、养护等方面都应该贯彻全面的质量管理。