宋士忠

黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院（438002）

混凝土外觀質(zhì)量缺陷的預(yù)防與處理

宋士忠

黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院（438002）

隨著高速公路建設(shè)的快速發(fā)展，質(zhì)量要求從單純的內(nèi)在質(zhì)量逐漸向內(nèi)外雙修方向拓展，即不光重視內(nèi)在強(qiáng)度、耐久性等方面的要求，還對外在質(zhì)量外觀提出更高的要求，一些地方提出的“內(nèi)實(shí)外光”，就是對這一趨勢的最好體現(xiàn)，這里從強(qiáng)化混凝土過程控制提高外觀質(zhì)量，以及外觀缺陷的處理方式探討等方面提出了自己的見解。

混凝土外觀;質(zhì)量缺陷;預(yù)防;處理

0 引言

混凝土是公路施工橋梁、涵洞及其附屬結(jié)構(gòu)最常用的材料之一,施工質(zhì)量的好壞直接關(guān)系著對工程整體質(zhì)量的評價(jià)。長期以來，人們在施工過程中對混凝土內(nèi)在的質(zhì)量比如強(qiáng)度、耐久性等方面分外重視,一般認(rèn)為只要混凝土內(nèi)在質(zhì)量沒有問題，整個(gè)工程質(zhì)量就沒有問題。可是隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們在對于高速公路滿足使用功能的同時(shí)，對相關(guān)附屬功能（比如景觀化）提出了更高的要求,混凝土外觀質(zhì)量就是在這樣的形式下逐漸被提出來的?？萍嫉倪M(jìn)步、新的工藝及材料的應(yīng)用為這種要求提供了拓展的空間，但是在具體的實(shí)施過程當(dāng)中，很多施工單位由于多種原因經(jīng)常返工或被迫補(bǔ)救，致使高速公路出現(xiàn)外觀質(zhì)量問題，給國家造成很大的浪費(fèi)。下面結(jié)合筆者的一些工程實(shí)踐及思考對外觀質(zhì)量缺陷的預(yù)防以及處理談一些個(gè)人的看法。

1 外觀質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的原因及預(yù)防

混凝土外觀質(zhì)量缺陷主要有：蜂窩、麻面、孔洞、裂縫、夾(分)層、色差、露筋等?；炷脸霈F(xiàn)質(zhì)量缺陷不僅直接影響外觀評價(jià)，而且對于混凝土結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度、使用耐久性、防滲防漏等指標(biāo)均有較大的影響，所以要將外觀放在提高混凝土整體使用質(zhì)量的高度去處理。

1.1 蜂窩產(chǎn)生的原因及預(yù)防

蜂窩指的是在混凝土表面形成的或多或少大小如蜂窩的窟窿，形狀呈不規(guī)則狀，骨料間少水泥漿，石子外露的混凝土病害。產(chǎn)生的原因主要有以下幾個(gè)方面：①配合比設(shè)計(jì)有問題，石多砂少；②拌和數(shù)量控制不準(zhǔn)或拌和不充分；③運(yùn)輸或澆筑時(shí)發(fā)生離析；④模板漏漿及過度振搗；⑤混凝土坍落度過小及振搗不力。

針對蜂窩產(chǎn)生的原因，可以采取如下的預(yù)防措施：

①對于配合比設(shè)計(jì)有問題的，應(yīng)當(dāng)對配合比進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，配合比的砂率不宜太小?；炷辽奥视绊懸蛩赜泄橇狭降拇笮?、砂的種類、水灰比的大小、碎石的種類等多種因素,具體可以參考《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ 55-2000）表4.0.2有關(guān)規(guī)定及說明進(jìn)行配比優(yōu)化設(shè)計(jì)。

②對于拌和數(shù)量控制不準(zhǔn)或拌和不充分的問題,可以對拌和機(jī)供料計(jì)量設(shè)備進(jìn)行重新標(biāo)定，定期檢查。對于集中拌和混凝土水泥材料偏差應(yīng)當(dāng)控制在±1%，粗細(xì)骨料應(yīng)當(dāng)控制在±2%，水外加劑應(yīng)當(dāng)控制在±1%。在計(jì)量準(zhǔn)確的前提下，拌和過程中作好最大投料量的控制，避免貪多求快超負(fù)荷工作影響拌和質(zhì)量。為保證充分拌和，可以對最小拌和時(shí)間進(jìn)行控制，根據(jù)混凝土坍落度以及拌和設(shè)備的不同控制最短拌和時(shí)間（見表1）。

表1 不同控制下最短拌和時(shí)間

如果有外加劑加入應(yīng)當(dāng)將攪拌時(shí)間適當(dāng)延長1～2 min。

③對于運(yùn)輸或澆筑時(shí)發(fā)生離析的問題，避免辦法主要從運(yùn)輸工具以及澆筑過程進(jìn)行預(yù)防?；炷吝\(yùn)輸要采用攪拌運(yùn)輸車在運(yùn)輸過程中保持不停地慢速攪拌，在等待澆筑過程中亦應(yīng)當(dāng)保持慢速攪拌狀態(tài)。對于不具備條件時(shí)應(yīng)采用不漏漿、不吸水、有頂蓋且能直接將混凝土傾入混凝土澆筑位置的器具，運(yùn)輸距離不能太遠(yuǎn)，運(yùn)輸距離以運(yùn)輸時(shí)間控制（見表2）。

表2 運(yùn)輸距離與時(shí)間控制

混凝土運(yùn)到現(xiàn)場后如發(fā)生離析或者嚴(yán)重泌水，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行二次攪拌。在澆筑過程為防止離析現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)當(dāng)注意卸料自由傾瀉高度不大于2 m，大于2 m時(shí)應(yīng)當(dāng)設(shè)串筒、溜管等，大于10 m時(shí)應(yīng)當(dāng)設(shè)置減速裝置，下料堆積高度以小于1 m為宜。

④模板漏漿及過度振搗導(dǎo)致水泥漿流失,預(yù)防方法主要為混凝土澆筑前加強(qiáng)模板拼縫的密閉性檢查,在澆筑過程中發(fā)現(xiàn)漏漿及時(shí)進(jìn)行封閉處理。

⑤混凝土坍落度過小及振搗不力，預(yù)防措施應(yīng)當(dāng)從加大坍落度及強(qiáng)化振搗兩個(gè)方面入手。在夏季施工坍落度應(yīng)當(dāng)在試驗(yàn)提供數(shù)值的基礎(chǔ)上,根據(jù)溫度、風(fēng)力等外界條件以及振搗條件適當(dāng)提高1～3 cm。振搗應(yīng)當(dāng)注意分層厚度(一般控制在振搗器棒長的0.95倍左右)不宜過大，振搗器移動(dòng)距離不應(yīng)超過其作用半徑的1.5倍，并插入下層混凝土50～100 cm。

1.2 麻面產(chǎn)生的原因及預(yù)防

麻面指在混凝土表面形成的像綠豆大?。ㄒ话阍? mm左右）不規(guī)則的凹點(diǎn)的混凝土病害，其產(chǎn)生的原因主要有以下幾個(gè)方面：①由模板問題引起；②未及時(shí)進(jìn)行振搗或振搗不足；③模板漏漿或振搗后未很好進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

針對麻面產(chǎn)生的原因，可以采取如下的預(yù)防措施：

①模板問題引起的麻面主要表現(xiàn)在模板表面粗糙不平，脫膜劑過厚造成液體殘留，模板過度吸水或未進(jìn)行充分潤濕。處理方法：針對不同原因分別采取模板修飾整平；更換脫膜劑或改變脫膜劑涂刷方法；混凝土澆筑前對模板充分進(jìn)行潤濕。

②未及時(shí)進(jìn)行振搗或振搗不足造成麻面預(yù)防，首先應(yīng)當(dāng)保證混凝土的澆筑連續(xù)進(jìn)行，間斷時(shí)間不應(yīng)當(dāng)超過前一層混凝土的初凝時(shí)間，以確?；炷琳駬v有效性。初凝時(shí)間根據(jù)試驗(yàn)確定。振搗應(yīng)當(dāng)確保不漏振,每一部位應(yīng)當(dāng)振搗至混凝土明顯下沉，不再冒出氣泡，表面呈現(xiàn)平坦、泛漿為止。

③模板漏漿或振搗后未很好進(jìn)行養(yǎng)護(hù)造成麻面預(yù)防，加強(qiáng)模板密閉性的檢查及過程檢查，避免漏漿，混凝土澆筑完成后要及時(shí)進(jìn)行覆蓋及灑水保濕，避免濕氣蒸發(fā)過快造成麻面。

1.3 孔洞產(chǎn)生的原因及預(yù)防

孔洞基本上是蜂窩現(xiàn)象擴(kuò)大化的產(chǎn)物,主要現(xiàn)象為混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在空隙，局部或全部沒有混凝土，屬于較嚴(yán)重的質(zhì)量事故。產(chǎn)生的原因主要有以下幾個(gè)方面：①混凝土在運(yùn)輸或澆筑過程中發(fā)生離析；②鋼筋密集，骨料被鋼筋卡住無法順利下瀉，加上振搗不力引起；③混凝土搗空，砂漿嚴(yán)重分離，石子成堆造成孔洞；④混凝土受凍及冰塊等摻入。

針對孔洞產(chǎn)生的原因，可以采取如下的預(yù)防措施：

①混凝土在運(yùn)輸或澆筑過程中發(fā)生離析預(yù)防,可以依據(jù)上面1.1預(yù)防措施③有關(guān)方法進(jìn)行控制。

②鋼筋密集，出現(xiàn)骨料被鋼筋卡住無法順利下瀉，應(yīng)當(dāng)首先加強(qiáng)拌和站骨料的控制，嚴(yán)格使用試驗(yàn)規(guī)定規(guī)格的石料，避免骨料過大卡料形成孔洞。另外，在振搗過程中除加強(qiáng)振搗工的相關(guān)技術(shù)交底外,設(shè)專人進(jìn)行檢查，用專門工具進(jìn)行疏導(dǎo)，也可在模板外側(cè)用小木槌進(jìn)行敲打協(xié)助振搗，對于重點(diǎn)部位尤其要重點(diǎn)控制。在征得監(jiān)理工程師同意前提下，也可在鋼筋密集處及復(fù)雜部位，采用細(xì)石混凝土澆灌，在模扳內(nèi)充滿，認(rèn)真分層振搗密實(shí)。

③避免混凝土搗空，砂漿嚴(yán)重分離，石子成堆造成孔洞,主要應(yīng)強(qiáng)化拌和，避免離析，同時(shí)加強(qiáng)施工振搗控制。

④避免混凝土受凍及冰塊等摻入形成孔洞,要加強(qiáng)冬季施工原材料的防雨雪覆蓋以及混凝土的防凍措施,避免原材料雨雪淋濕后形成冰塊混入。對拌和用水進(jìn)行加熱，延長拌和時(shí)間，在混凝土運(yùn)輸過程中要采取防凍措施。

1.4 裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防

裂縫是指在施工或使用階段混凝土表面出現(xiàn)的開裂，其產(chǎn)生的原因主要有以下幾個(gè)方面：①收縮原因引起收縮裂縫；②溫差原因產(chǎn)生裂縫；③水泥安定性原因引起的裂縫；④過早施加外應(yīng)力引起的裂縫。

針對裂縫產(chǎn)生的原因，可以采取如下的預(yù)防措施：

①收縮裂縫產(chǎn)生是由于混凝土的逐漸散熱和硬化過程引起的收縮，會產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力，如果產(chǎn)生的收縮應(yīng)力超過當(dāng)時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度,在混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫。預(yù)防的主要辦法是控制水泥與水的用量,要認(rèn)真進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，用改善骨料級配、降低水灰比、摻加混合材料、摻加外加劑等方法，在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度和施工的前提下，盡量減少水泥和水的用量。也可根據(jù)試驗(yàn)摻入10%～15%的粉煤灰。加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)。

②溫差裂縫的主要影響因素是水泥水化熱引起的混凝土內(nèi)部和混凝土表面的溫差過大，特別是大體積混凝土更易發(fā)生此類裂縫。預(yù)防主要采取設(shè)置系統(tǒng)的測溫設(shè)備、降溫設(shè)備，摻入緩凝型減水劑，推遲水化熱峰值出現(xiàn)，使升溫期延長，有足夠的時(shí)間讓混凝土強(qiáng)度增長,提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，減少裂縫產(chǎn)生。另外，要加強(qiáng)早期的養(yǎng)護(hù)，拆模時(shí)間不宜過早,特別是晝夜溫差較大和冬天更應(yīng)注意。模板拆除后，宜進(jìn)行覆蓋，加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)，使混凝土表面保持潮濕狀態(tài)。

③由于水泥安定性原因引起裂縫主要是由于水泥材料安定性不合格引起的,解決辦法就是更換安定性合格的水泥。

通過協(xié)議明確界定學(xué)校、企業(yè)、學(xué)生（家長）三方各自的職責(zé)與義務(wù)。學(xué)校與企業(yè)要簽訂聯(lián)合培養(yǎng)的合作協(xié)議，學(xué)生要與企業(yè)簽訂三年的學(xué)徒協(xié)議。

④過早施加外應(yīng)力主要是指拆除模板不當(dāng),施加張拉應(yīng)力過早、意外荷載施加等。預(yù)防主要注意支承模板與支架要有足夠的強(qiáng)度與剛度,避免由于支架模板擾動(dòng)使結(jié)構(gòu)過早承力。模板拆除過程必須按照規(guī)定的時(shí)間文明拆除，避免提前拆模及野蠻作業(yè)。施加張拉應(yīng)力應(yīng)按照設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行，未具體規(guī)定的張拉應(yīng)力時(shí)混凝土強(qiáng)度不得低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%。意外荷載主要指構(gòu)件支放不穩(wěn)或吊裝搬運(yùn)違反規(guī)定產(chǎn)生意外應(yīng)力超過允許值引起，預(yù)防辦法是規(guī)范構(gòu)件存放及搬運(yùn)。

1.5 夾(分)層產(chǎn)生的原因及預(yù)防

夾(分)層是指在混凝土內(nèi)部夾帶松散混凝土或雜物以及形成幾個(gè)顏色級配不相同的層狀縫隙帶，分層又稱作冷縫。產(chǎn)生的原因主要有以下幾個(gè)方面：①分次澆筑未對接口進(jìn)行清理或處理以及在澆筑過程中混入雜物;②施工縫留茬或接茬時(shí)振搗不足；③混合料離析；④分層澆筑時(shí)間間隔過大，又未及時(shí)處理。

針對夾(分)層產(chǎn)生的原因，可以采取如下的預(yù)防措施：

①分次澆筑要對接口進(jìn)行徹底清理,應(yīng)將接茬處鑿毛至全部露出新混凝土為止。對于茬口部位軟弱部分一定要徹底清除，澆筑前對接口進(jìn)行充分潤濕。在澆筑過程中嚴(yán)禁混入雜物，如有及時(shí)進(jìn)行清理,風(fēng)沙天氣施工應(yīng)當(dāng)采取防沙措施。

②避免施工縫留茬或接茬時(shí)振搗不足，應(yīng)當(dāng)注意先搗固距茬口20～30 cm處部位,然后搗固接縫部位。

④混凝土分層澆筑拌合運(yùn)輸設(shè)備要與前場澆筑施工能力匹配，供料能力要充足，保證連續(xù)澆筑避免等料下鍋的情況，夏季或溫度較高坍落度損失大時(shí)應(yīng)當(dāng)適當(dāng)加大坍落度值。如果發(fā)生前后銜接脫節(jié)，前一層混凝土超過初凝時(shí)間，應(yīng)當(dāng)按照接縫方式進(jìn)行處理,具體方法參照本項(xiàng)①的方法進(jìn)行。

1.6 色差產(chǎn)生的原因及預(yù)防

色差指在混凝土表面形成的分塊或分層顏色深淺不同、光潔度差異的現(xiàn)象，呈帶狀或斑狀。產(chǎn)生的原因主要有：①模板材質(zhì)不同或材料差異引起;②配合比差異或外加劑使用不當(dāng)引起；③施工振搗不規(guī)范或離析造成。

針對色差產(chǎn)生的原因，可以采取如下的預(yù)防措施：

①由于模板材質(zhì)不同，表面光潔度不同,混凝土在澆筑過程中失水會出現(xiàn)差異,模板表面光潔度差異影響到混凝土表面的光潔度不同，直接造成表面視覺差異，出現(xiàn)色差。解決辦法是盡可能采用同質(zhì)的材料作模板,最起碼在外露側(cè)保持同類材料。材料差異主要表現(xiàn)在水泥、碎石方面，不同品種的水泥在形成混凝土?xí)r會表現(xiàn)為不同的顏色差異，有時(shí)同品種的水泥不同批次也會有顏色差異,碎石不同石質(zhì)的材料在形成混凝土后也會產(chǎn)生不同的顏色差異。解決辦法是將不同種類及批次的水泥、碎石材料盡可能分開使用,避免混雜使用。

②配合比設(shè)計(jì)水泥用量、操作水灰比及塌落度不同都會造成顏色差異，解決辦法就施工過程中嚴(yán)格操作，保持施工配合比的穩(wěn)定，具體可參照1.1第②的有關(guān)方法加強(qiáng)拌和控制。此外，外加劑使用不當(dāng)也會引起色差，原因是沒有嚴(yán)格按照規(guī)范“外加劑應(yīng)先調(diào)成適當(dāng)濃度的溶液再摻入”規(guī)定執(zhí)行或者摻入控制不準(zhǔn),造成外加劑摻入不均或反應(yīng)不充分，影響混凝土外觀質(zhì)量。

③在施工過程中，振搗不規(guī)范會形成混凝土或密或疏，會造成顏色密深疏淺的情況，直接影響混凝土顏色的一致性。離析造成材料均勻性差異，直接造成顏色深淺不一。解決辦法是規(guī)范澆筑施工過程，具體可參照上面1.1預(yù)防措施③有關(guān)方法進(jìn)行控制。

1.7 露筋產(chǎn)生的原因及預(yù)防

露筋指主筋沒有被混凝土包裹外露或混凝土孔洞中露出鋼筋的質(zhì)量缺陷,屬于嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷。產(chǎn)生的原因主要有：①墊塊移位或漏放導(dǎo)致保護(hù)層不足鋼筋外露;②保護(hù)層外混凝土振搗不密實(shí)；③混凝土邊角脫落。

針對露筋產(chǎn)生的原因，可以采取如下的預(yù)防措施：

①模板支放及混凝土澆筑前進(jìn)行嚴(yán)格檢查,在混凝土澆筑過程中作好觀察，杜絕墊塊移位或漏放事件發(fā)生。

②加強(qiáng)保護(hù)層附近混凝土的振搗工作,確保保護(hù)層外混凝土振搗密實(shí)。

③避免混凝土邊角脫落，一方面對構(gòu)件搬運(yùn)加強(qiáng)保護(hù)，避免碰撞,另一方面對于邊角部分在混凝土澆筑過程中作好模板的濕潤，避免模板濕潤不夠吸水過多影響邊角部分強(qiáng)度，造成掉角。

2 混凝土常見外觀缺陷的處理

以上是混凝土外觀常見病害的形成原因及一般預(yù)防措施，但是很多時(shí)候雖然我們采取了很多保證措施，還是會有問題出現(xiàn)。對于影響使用質(zhì)量的可以推倒重來，但對于一些小的外部缺陷，可以通過一定的方式進(jìn)行處理，如同類材料(混凝土)修補(bǔ)、外觀顏色處理、膠類材料填充黏合等缺陷處理方法。處理混凝土外觀缺陷，首先要征得監(jiān)理或監(jiān)督管理部門的同意，然后在保證結(jié)構(gòu)安全、結(jié)構(gòu)功能、結(jié)構(gòu)耐久等性能不降低的前提下進(jìn)行。下面就常用的處理的方法作一個(gè)簡單的介紹。

2.1 蜂窩處理

一般采用同類材料修補(bǔ)的辦法,較小的蜂窩處理采取先將蜂窩洗刷干凈后，用1：2或1：2.5水泥砂漿抹平壓實(shí)；對于較大蜂窩，鑿去蜂窩處薄弱松散顆粒，刷洗后支模，用高一級細(xì)石混凝土仔細(xì)填塞搗實(shí)。對于較深的蜂窩，如果清除困難，可埋壓漿管、排氣管，表面抹砂漿或灌筑混凝土封閉后，進(jìn)行水泥壓漿處理，

2.2 麻面的處理

如果表面作粉刷的，一般不進(jìn)行處理。表面無粉刷的，應(yīng)在麻面部位澆水充分濕潤后，用原混凝土配合比去石子砂漿，將麻面抹平壓光既可。

2.3 孔洞處理

將孔洞周圍的松散混凝土和軟弱漿膜鑿除,用壓力水沖洗，濕潤后用高強(qiáng)度等級細(xì)石混凝土仔細(xì)澆灌、搗實(shí)。需要說明的是，孔洞屬于比較嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷，筆者不贊成修復(fù)，建議推倒重來。

2.4 夾(分)層處理

縫隙夾層不深時(shí)，可將松散混凝土鑿去，洗刷干凈后，用1：2或1：2.5水泥砂漿填密實(shí)?？p隙夾層較深時(shí)，應(yīng)清除松散部分混凝土和內(nèi)部夾雜物，用壓力水沖洗干凈后支模，灌細(xì)石混凝土或?qū)⒈砻娣忾]后進(jìn)行壓漿處理。對于一些要求比較高的部位也可用環(huán)氧樹脂或其他專門的縫隙修補(bǔ)膠進(jìn)行灌縫處理，具體施工工藝參照相關(guān)產(chǎn)品使用說明。對于施工銜接處出現(xiàn)冷縫一般采用表面修飾的辦法，可以參照下面2.5表面色差處理的方法。

2.5 表面色差處理

表面色差一般采用水泥加膠以一定的配比配合后，進(jìn)行表面涂刷的處理方式，施工要點(diǎn)是顏色一致，一般優(yōu)先選用澆筑混凝土同種水泥,特別是進(jìn)行部分涂刷時(shí)一定要先進(jìn)行多次試配顏色對比，確保顏色的一致性。進(jìn)行顏色深淺調(diào)整可摻入白水泥,也可選用不同種類的膠。

2.6 露筋處理

表面漏筋處理。將漏筋部位刷洗凈后，在表面抹1：2或1：2.5水泥砂漿，抹平。對漏筋較深的部位，鑿去松散混凝土和突出顆粒,洗刷干凈后,用比原來高一級的細(xì)石混凝土填塞壓實(shí)。

3 結(jié)語

由于各種原因混凝土表面會出現(xiàn)一些外觀的缺陷,給人們的日常生活和使用帶來了一定的影響。出現(xiàn)缺陷的原因也絕非以上提到的這幾種，只有每一道工序嚴(yán)格把關(guān)、善于總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、吸取教訓(xùn)才能在今后的施工中不出現(xiàn)或少出現(xiàn)這些缺陷,為社會營造出各種內(nèi)在質(zhì)量好而且外在美觀的結(jié)構(gòu)物，滿足人們物質(zhì)生活的需要。

[1]JTJ 041-2000,公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2]橋梁工程師手冊[M].人民交通出版社.

[3]JGJ 55-2000,普通混凝土設(shè)計(jì)規(guī)程[S].