混凝土质量缺陷的成因预控与修复材料.doc

混凝土工程施工常见质量缺陷的成因 预控与修复材料夏 华关键词：质量缺陷；成因分析；预控措施；修复材料摘要：通过对三峡永久船闸、左岸厂房以及公伯峡溢洪道混凝土施工中存在质量缺陷成因进行了分析，并在应用与施工中采用的预控措施等技术、工艺进行了阐述，为以后类似的施工提供借鉴。一、混凝土工程施工常见质量缺陷的成因（1）体形缺陷拆模后发现偏移，外形轮廓尺寸走样，超出规范标准和设计要求的允许值，这是由于施工测量放样偏差过大或浇筑过程中发生跑模，胀模等原因所致。（2）措台、挂帘、起砂、掉皮、外表颜色不一致，表面平整度差。表面局部不平整、有措台、陡坎等，是由于模板局部不平或错位造成上下层混凝土壁面出现台阶。当上层模板向外措台或者模板有缝隙封堵不严时，就会使混凝土漏浆，粘结在混凝土表面形成挂帘。表面起砂、掉皮等，是由于模板表面没清除干净或脱模剂涂抹不均匀所致。表面外观颜色不一致是因为使用不同厂家水泥或不同浇筑块水泥掺量差别较大所致。（3）蜂窝、麻面、气孔、孔洞、砂线麻面是混凝土表面局部有小凹坑，汽包密集区域直径深度2mm的单个气泡。其主要原因是；1、模板补缝不严密漏浆造成表面石子外露；2、模板表面不光滑，有性水泥浆垢未清除干净3、脱模剂涂抹不均匀，脱模时粘皮；4、混凝土浇筑时，靠近模板处粗骨料集中或靠近模板处欠振，或者由于浇筑混凝土过程铺层厚度超过了振捣臂、振捣棒所能达到的铺层厚度，在层间结合部局部出现漏振，混凝土内的水、气未能排出；5、拆模过早或方法不当，所造成的表面砂浆层剥皮。蜂窝就是混凝土结构中局部疏松，骨料集中而无砂浆，骨料间形成蜂窝的孔穴。其重要原因是:a.混凝土和易性差，骨料与砂浆分离，平仓，振捣又未进行特别处理；b.卸料高度偏大，造成骨料分离、集中、平仓、振捣又未进行认真处理；c.模板变形或破损，漏浆比较严重；d.漏振。6、深度大于保护层厚度或最大骨料粒径的洞穴，包括深度大于保护层或50mm深的严重蜂窝。其主要原因是:a.漏振使混凝土架空，特别是在仓面的边角和拉模筋、架立筋较多的部位容易发生；b.混凝土中带有水或參流水带走水泥浆或有泥块；c.严重漏浆。（4）露筋包括表面外露钢筋头、模板拉筋头、施工预埋件、绑线等。露筋是混凝土表面有钢筋漏出，其主要原因是；1、钢筋的垫块漏放或移位，导致保护层厚度控制不好；2、振捣棒或料罐等设备碰撞造成钢筋偏移；3、骨料粒径偏大，振捣不充分，造成钢筋保护层处混凝土充填不密实。（5）表面缺损缺棱掉角、表面碰损掉块坑窝等。这是由于混凝土早期强度还没有达到允许拆模的强度标准就过早拆模所致。（6）内部架空属于混凝土内部一种隐蔽性缺陷。多发生在门槽、止水带附近、钢筋密集区域或预埋件较多等部位。主要是由于入仓速度过快，来不及平仓振捣；平仓不善、粗骨料集中，欠振漏振；模板走样，跑浆漏浆；缝面处理不当，沿缝面形成空穴等原因所致。（7）强度不足强度不足就是混凝土达不到设计要求。强度不足主要原因是；1、骨料或砂未清洗干净、未按配合比掺料，掺料顺序不对、拌和的时间不够等；2、混凝土中加水、雨中浇混凝土未做遮盖或有泥浆进入、混凝土骨料分离，欠振漏振等；3、高温条件下浇筑混凝土仓内未搞好温控，所浇混凝土冷却或养护不够；4、从高浇筑块往正在浇筑的低仓面流养护水，使仓面实际配合比得不到保证。（8）裂缝当拉应力大于其抗拉强度、混凝土拉伸变形大于其极限拉伸变形时，混凝土就会产生裂缝。按产生原因裂缝可分为：温度裂缝、干缩裂缝、钢筋锈蚀裂缝、超载裂缝、骨料反应裂缝、地基不均匀深陷裂缝等。在致使混凝土产生裂缝诸多原因中温度应力、周边约束、干缩拉应力等是其中最主要、最常见的。因洒水养护不善使混凝土养护水分过早蒸发，尤其是在青海省地处干旱地区，干缩拉应力超过混凝土抗拉强度，而产生不规则的干缩裂缝。由于过早拆模，保护措施不力，挡寒潮突袭外部温度聚降时，致使混凝土产生收缩裂缝。由于温度措施不当，浇筑块内部水化热引起温度不易散发，当受到自身和周围介质温度，湿度变化影响制约，以及基础和相邻混凝土块的约束时，就会在不同部位产生很大的温度应力致使混凝土产生裂缝。有外力作用于混凝土，如所浇筑混凝土过早承载荷载或受到爆破震动，混凝土结构基础不均匀沉陷等。也可能导致裂缝发生。（9）渗水渗水是由于几处粗骨料相对集中、加上欠振漏振，且有一定的连通性而形成的。渗水线多是由于施工缝面处理不当或是由于施工缝面上有成片的粗骨料相对集中，欠振或漏振而形成的。浇筑层辅料厚度过大，致使振捣臂或振捣棒底部可能存在漏振层。二、混凝土工程质量缺陷的预防措施（1）预防形体尺寸缺陷措施1、对模板施工放样、模板安装后的体形尺寸和牢固性，要认真执行复检校验制度，以防止因放样测量差错或跑模引起结构形体尺寸发生缺陷。2、从结构措施上避免跑模或模板变形过大，施工时应重点保证模板加固支撑系统的刚度、在自重及风荷载作用下的侧向稳定性、以及模板锚定头、锚定件的最小安全系数，施工方案报工程师批准后方可实施。3、加强混凝土浇筑的过程控制，随时进行模板变形监测，发现模板变形及时调整。根据普通大模板浇筑层厚3m的使用经验，浇筑0.5m、1.5m时，分别紧固一次模板支撑系统，收仓时再紧固一次模板支撑系统，每次紧固量可根据大模板的使用经验确定，能有效地防止“鼓肚”等缺陷的发生。（2）提高混凝土表面平整度、平顺度、光洁度和预防蜂窝、麻面、气泡、孔洞的措施1、提高模板制作的平整度、光洁度，模板要清理干净。在模板表面涂抹脱模剂时应涂抹均匀，以防混凝土表面因被模板粘着而发生麻面缺陷。模板缝隙要用止浆条封堵，防止漏浆。2、在制作模板或拼装模板时，应使模板间的裂缝在规定的允许范围以内。防止或尽量减少相邻模板措台。3、防止混凝土拌和物在仓面浇筑过程中局部粗骨料相对集中，尤其是要防止因骨料在靠近模板附近或止水铜片、止水带附件发生相对集中而致使该部位出现蜂窝、局部混凝土架空、孔洞或麻面。4、混凝土自由下落高度不得超过1.5m,如超过，要采取溜筒、溜槽等措施下料。混凝土浇筑必须按操作规程分层浇筑，分层振捣。防止漏振或振捣不充分，在边角和钢筋密集的部位采用小型振捣棒振捣。加强对在靠近模板附近部位振捣的检查和监督，发现欠振、漏振应及时补振。5、在浇筑过程中，须严格控制每一层的铺层厚度50cm。现场人员可在模板面上每50cm做一道控制浇筑铺层厚度的标记，严防上下浇筑层的结合漏振。6、报请开仓和浇筑混凝土前还浇筑过程中，都应有专人检查模板缝是否已经封严，防止因模板缝漏浆而使混凝土表面形成蜂窝、麻面等缺陷。（3）防止表面缺损的措施1、混凝土强度达到设计规定的拆模条件时，才能拆模。严禁混凝土强度尚未达到设计规定的拆模条件而提前拆模，并应按拆模程序进行作业。2、模板的拆除应按拆模程序进行，拆除时不能硬砸，不能采用大面积同时撬落和拉倒的方法拆除，应分段分层从一端推拆，统一指挥。3、对施工通道部位混凝土结构拆模后的边角采取保护措施，防止机械或吊物碰损。（4）防止漏筋的措施1、确保钢筋安装质量，保证钢筋保护层及在浇筑过程中钢筋架构不被破坏。2、确保混凝土结构与混凝土配合比的一致性，钢筋密集处振捣充分。（5）防止混凝土强度不足的措施1、加强原材料和混凝土拌制质量管理，试验室务必按照规定的取样频次进行检查。严格控制混凝土配合比，保证材料计量准确；混凝土应搅拌，延续搅拌时间应符合规定。2、冬季混凝土施工，应采取措施，防止混凝土早期受冻。3、混凝土施工中，加强组织管理，确保浇筑、养护及冷却按要求操作和标号准确等。（6）混凝土的防裂措施1、对大体积混凝土，要从原材料和配比等方面考虑，如选用中热水泥、参加粉煤灰或利用混凝土的后期强度降低水泥用量，选用良好级配的骨料和降低水灰比等。夏季混凝土浇筑应辟开炎热天气，薄层浇筑以及采取冷却措施等；冬季浇筑应有必要的保温措施。2、加强振捣，以提高混凝土的密实性和抗拉强度。3、加强早期养护、要防干、防晒、防冻。4、如必须在混凝土结构附近爆破时，须采取特种爆破或控制爆破振动的措施。5避免混凝土强度未达到拆模强度时就拆除模板结构。上下层结构施工时，下层混凝土结构须进行结构受力校核计算。（7）防止混凝土结构渗水的措施1、施工过程中，随时检查止水安装情况，保证固定不移位或被破坏。2、混凝土入仓铺料和振捣时，要振捣密实，防止漏振3、混凝土墙体施工尤其要注意层间隙结合，要按规范处理好毛面，砂浆铺料设匀称，厚度为23CM.三、修补材料及工艺（1）预缩砂浆 1、预缩砂浆配合比 配合比每65升修补材料用量（kg）WC灰砂比 ZB-IA(%)水泥 砂 水 ZB-IA溶液0.31：1.8 0.4 50 90 13 2.0注：水泥为热硅酸盐525水泥，砂为自然风干后过1.25mm（或2.5mm）筛。细度模数为1.8-2.0：减水剂ZB-IA溶液的浓度10%：用水量不要一次加完。以手抓成团。手上有湿痕而无浆液为宜。2、预缩砂浆力学指标a.抗压强度大于等于45Mpa:b. 抗拉强度大于等于2.0Mpa:c.与混凝土的粘结强度大于等于1.5Mpa.3、施工工艺要求a.采用预缩砂浆修补，其修补厚度不小于25mm，特殊情况除外。b.修补部位的老混凝土面必须凿毛洗净。修补前要求混凝体面湿润，但不能形成水膜或积水。c.配置好的预缩砂浆（未加缓凝剂）必须在2h（夏天）4h（冬天）内使用完毕，超过时间不得使用。d.预缩砂浆的填补施工按分层铺料捣实、逐层填补的程序进行。填充预缩砂浆前，先在接触面涂一薄层稠状水泥浆（厚约1mm，水灰比0.4），然后再分层填入预缩砂浆。每层铺料厚度2030mm，而后用木锤拍打捣实至表面出现少许浆液，各修补层间用钢丝刷毛以利结合，然后再进行下一层的填筑，如此连续作业直至外表面为止。表面要求磨光。e.对位于顶部的缺陷修补时，应采用特制的工具和切实可行的工艺，保证修补的预缩砂浆与混凝土良好的粘结。（2） 小一级配混凝土1、修补材料的要求：修补部位的混凝土标号低于R24300,均采用R24300D150S 的小一级配混凝土做修补材料：修补部位的混凝土标号等于或大于R24300,需采用比修补部位混凝土高一号的小一级配混凝土做修补材料。 2、R24300DS 小一级配混凝土配比： 配合比参数每方混凝土材料用量（kgm3）水胶比 灰砂比 水泥 人工砂 小石 水0.4 41% 375 760 1095 150注：水泥为中热硅酸盐525水泥，砂为自然风干后过1.25mm（或2.5mm）筛，小石的最大粒径为10mm。3、小一级配混凝土拌制现场人工拌制，拌制现场打扫干净，拌制场地铺一层铁皮，每次拌合量视修补量而定，最大一次你拌和量不超过0.1m3。严格按配比要求进行各种材料的称量。应充分拌合均匀，满足施工要求的前提下尽量减少用水量。以能手捏成团，手上有湿痕而无水膜为准，拌合均匀后，归堆存放预缩30分钟左右。4、基面处理基面凿挖的形状、深度、范围经验收符合要求后，清除基面松动颗粒，用清水反复冲洗干净，用绵纱蘸干积水，基面润湿但无积水。5、小一级配混凝土填补小一级配混凝土填补厚度不小于100mm。小一级配混凝土修补前，现在基面上涂刷一道水灰比不大于0.4的浓水泥浆作粘接剂，然后分层填补混凝土，每层填补的厚度为3040mm，并预以捣实（用木棒或木锤），直至泛浆，各层修补面用钢丝刷刷毛，以利结合。填平后进行收浆抹面，收浆抹面时，应与周边成型混凝土平滑连接，用力压挤使其与周边混凝土接缝严密。（3） 环氧胶泥1、环氧胶泥使用的条件环氧胶泥适用的修补条件主要是表面一直比较干燥，通风条件比较好部位：对于表面一直处于潮湿状态，仅靠短期加热烘干表面后不宜大面涂环氧胶泥。2、环氧胶泥拌制组份名称 环氧基液 基液：水泥配比 1438（A组份） 1438（B组份） 2 1 1：（0.50.8）1438为上海麦斯特厂生产的双组份（A、B）环氧基液，水泥为中热硅酸盐525以上为重量比。环氧胶泥施工配合比为A、B两组份混合，手工搅拌均匀即可使用。3、基面处理a)将混凝土表面松散皮磨除，直至密实混凝土面，表面磨光抹平。b)用钢丝刷、钢钻清除基面松动颗粒，高压水反复冲洗基面。c)基面冲洗干净后，用碘钨灯充分烘干基面，修补基面应清洁干燥。4、环氧胶泥涂刮环氧胶泥把混凝土基面上的孔洞填补密实，固化后进行胶泥涂刮，一次或多次进行，来回刮和挤压，将修补气泡排出，以保证孔内充填密缝使环氧胶泥与混凝土面的粘接牢靠。修补面应光洁平整，表面不能有刮痕。（4）环氧砂浆1、环氧砂浆配比组份名称 改性E44环氧 固化剂 砂配比 3 1 12注：砂风干后过1.25或是2.5筛。以上为重量比2、环氧砂浆力学指标a.抗压强度大于等于60Mpab.与混凝土面粘接强度大于等于2.5Mpa3、施工工艺要求a.采用环氧砂浆修补，其修补厚度不小于5mm。b.修补部位混凝土面必须清洁、干燥。以保证粘结质量。c.为了使混凝土面与环氧砂浆保持良好的粘结力，需先涂刷一薄层环氧基液，用手触摸有显著的拉丝现象时（约30分钟）再填补环氧砂浆。d.如果修补面为立面，要特别注意上部砂浆与混凝土的结合，防止脱空。e.当修补厚度超过2cm时应分层涂抹，每层厚度为1.01.5cm：一次涂抹的面积不大于1.5*3平方米。（5）丙酮砂浆1、丙酮砂浆配比组份名称 WC CS 丙酮 W C S 丙酮 稠度（cm）配比 0.25 1：1 15% 1 6.3 6.3 0.94 13水泥为中热：普硅525#水泥，砂为风干后过1.25mm（或2.5mm）筛，丙酮为 “NBS”水泥改性剂一丙烯酸脂共聚酮液（简称丙酮）。以上为重量比.2 、丙酮砂浆力学指标a.抗压强度大于等于50Mpa。b.与混凝土面粘结强度大于等于2.0Mpa3、施工工艺要求a.凿除缺陷部位松散混凝土，清除松动颗粒，清洗并保持湿润状态（但不应有积水）。b.采用丙酮基液打底，按丙酮乳：水泥=1：2配比，均匀涂刷在修补部位，15分钟后可填筑丙酮砂浆。c.丙酮砂浆摊铺完毕后要立即压抹，注意向一个方向用力抹平，避免反复抹面，如遇气泡要挑破压紧，保证表面密实。d.如果修补面为立面，要特别注意上部砂浆与混凝土的结合，防止脱空。（6） 麻布料1、水泥应与母体混凝土同级水泥，细砂经自然风干后过0.6mm筛。2、该工艺应在模板拆除后，及时进行修补，便于修补材料与混凝土的良好结合。3、该材料主要用于处理混凝土表面的气泡 砂线等。4、工艺要求a用高压水清洗修补的部位，并保温24小时。修补过程要控制周围的气温不低于10，在夏季修补要遮阳，必要时需喷雾降温。b.将水泥、细砂按1：2的比例拌匀后，加水调制成稠乳状，用麻布粘浆液在修补的部位用力压抹，直至所有的缝隙均被完全填充。c.在抹面后的表面用同比例的干水泥细砂料均匀撒布后，再用干净的麻布对整个表面进行抹面，同时将修补区外多余的水泥细砂浆去掉。d.修补表面应保持72小时湿润养护。四、结束语通过对混凝土工程质量缺陷成因分析，采取有效措施，可以防止或减少混凝土工程缺陷的产生和发展，提高优良率，降低工程成本（尤其在高速过流面大多以环氧材料处理才能满足强度要求）.而且通过预防还可以或减轻缺陷对建筑物造成的危害程度，保证混凝土工程质量，增强建筑物的安全性、可靠性和观瞻性。这都需要有合理的施工方法及严格的过程控制才能够保证。