淺談混凝土的外觀質(zhì)量控制

王新春

（中鐵三局集團第五工程有限公司，山西 晉中 030600）

隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的蓬勃發(fā)展和市場經(jīng)濟的不斷規(guī)范，鐵路、公路施工行業(yè)的競爭愈加激烈，新技術(shù)、新工藝得到了廣泛應(yīng)用，工程質(zhì)量穩(wěn)步提高。混凝土的施工質(zhì)量無論在主體工程還是在附屬工程中都得到了高度重視。施工單位在提高內(nèi)在質(zhì)量的同時，更加重視外觀質(zhì)量的追求，很多工程已把外觀質(zhì)量作為質(zhì)量評定的重要指標，如何提高混凝土的外觀質(zhì)量已成為建筑市場的一個新的課題。

1 混凝土外觀質(zhì)量存在缺陷的表現(xiàn)形式

①混凝土跑模，結(jié)構(gòu)表面翹曲，不平整、線條不暢；②結(jié)構(gòu)表面模板縫跡明顯，縱橫向施工縫新澆混凝土跑漿、漏漿在已完工混凝土表面，使結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生表面不平整，外觀粗糙不雅觀，混凝土澆注厚度不一，澆注痕跡明顯；③氣泡、麻面多，模板縫附近漏砂明顯，既影響美觀又降低混凝土抗侵蝕破壞的能力；④混凝土表面出現(xiàn)溫度裂縫；⑤外觀修飾不當，造成顏色差異大，出現(xiàn)脫皮和脫空現(xiàn)象；⑥個別工程表面雖未曾修飾，但也出現(xiàn)明顯的色澤差異，影響美觀；⑦有的工程拉筋去除后，空洞未填塞，令濕氣侵蝕鋼筋，還有的工程臨時預(yù)埋的鋼筋用電焊截除時灼傷了混凝土，表面焦糊；⑧沉降縫欠直順，寬窄不一，影響美觀；⑨不同批號的小型預(yù)制件顏色差異大，并且外型尺寸不規(guī)格，給安裝帶來很大的難度。

以上外觀表面粗糙現(xiàn)象不僅影響美觀，甚至影響了整個施工質(zhì)量。例如，一些小的預(yù)制件站臺鋪面塊、站臺帽石、路緣石等。由于它們的尺寸不標準，不僅增加了安裝時的難度，而且令整個外觀質(zhì)量難以控制。在京九線肅寧戰(zhàn)場施工時，由于預(yù)制的貨物站臺鋪面塊大小不一，安裝時橫向、縱向灰縫無法調(diào)成一條直線，影響了整個貨物站臺的施工質(zhì)量。由于站臺帽石預(yù)制時靠線路的側(cè)面不垂直，不僅安裝時難以保持一條直線，影響美觀，而且影響了線間距。

2 原因分析

造成以上外觀質(zhì)量缺陷的因素有客觀因素，也有主觀因素。主觀因素主要是施工作業(yè)人員的質(zhì)量意識差，缺乏施工經(jīng)驗；客觀因素主要是施工機具不配套，施工方法不科學(xué)。具體原因如下。

2.1 混凝土工程

2.1.1 混凝土跑模

表面不平整的主要原因：一是模板設(shè)計支護不合理，或由于模板剛度不夠、變形造成的；二是振搗器離模板太近，或振搗器功率大，振搗時間長。例如，在有的工地混凝土澆注完后產(chǎn)生的氣泡總是太多，水灰比并不大，分析原因是因為振搗不好造成，于是振搗器功率由50W變成70W。換用70W的振搗器，混凝土澆注完成后，氣泡明顯減少了，但模板中間鼓起了10mm左右，原因就是功率太大造成的。

2.1.2 模板縫明顯

為模板太陳舊變形，拼裝后產(chǎn)生間隙，施工中又未適當密封造成?？v橫施工縫跑漿、漏漿污染相鄰面甚至產(chǎn)生接縫處不平整是由于先施工的混凝土干縮致使模板脫離混凝土表面和模板不密貼造成。水平澆注層痕跡明顯是由于分層澆注的時間太長造成。線條不明主要是因為：一是模板接縫不平整或不密貼，造成混凝土接縫錯牙或大小不一而漏漿；二是模板周轉(zhuǎn)次數(shù)過多，本身缺棱掉角。

2.1.3 氣泡、麻面、砂痕現(xiàn)象

與模板的清潔度有關(guān)，模板表面粗糙，清理不干凈，有干硬水泥砂漿等雜物，拆模時混凝土表面粘結(jié)造成“砂痕多”的現(xiàn)象。在模板縫間出現(xiàn)砂痕現(xiàn)象的主要原因是水灰比大，砂率小，保水性差，或使用高標號的水泥配置低標號的混凝土及模板縫隙未封閉好。另一種原因是沒有合理的選用外加劑造成的。

2.1.4 混凝土表面出現(xiàn)溫度裂縫

混凝土產(chǎn)生裂縫的原因有多種，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，結(jié)構(gòu)不合理，原材料不合格（如堿骨料反應(yīng)），模板變形，基礎(chǔ)不均勻沉降等因素影響。混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，內(nèi)外溫度差在混凝土表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝土的約束，又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時，就會出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護不周、時干時濕，表面干縮形變等，受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往會導(dǎo)致裂縫?；炷潦且环N脆性材料，抗拉強度是抗壓強度的1／10左右。由于原材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定，運輸和澆筑過程中易產(chǎn)生離析現(xiàn)象。在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔，混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位，如果結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力，則須依靠混凝土自身承擔。一般設(shè)計中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。但是在施工中，混凝土由最高溫度冷卻到使用時期的穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內(nèi)部引起相當大的拉應(yīng)力。有時溫度應(yīng)力可超過其他外荷載所引起的應(yīng)力，因此掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律對于進行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工極為重要。

2.2 控制措施

2.2.1 原材料的選用

水泥、水、粗骨料、細骨料是澆注混凝土的4種基本材料，外加劑是改善混凝土技術(shù)性能的輔助添加劑。原材料的好壞以及配合比直接影響著混凝土的外觀質(zhì)量。

2.2.1.1 水泥

水泥是影響混凝土外觀質(zhì)量的主要材料之一，所以在施工中水泥種類的選取、水泥的檢驗和試驗以及水泥的用量都十分重要。水泥的選擇要根據(jù)混凝土的使用部位進行。例如：礦渣水泥的泌水性大，最好是用于基礎(chǔ)施工，復(fù)合水泥的早期強度比較低，用于鉆孔灌注樁的施工，而普遍硅酸鹽水泥泌水性小，因此優(yōu)先選用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。

水泥進場后要加強檢驗和試驗工作，堆放時要堆放在干燥、通風、防風雨、防潮濕的地方，地板用枕木鋪墊至少高出地面30 cm。在混凝土中如水泥用量不足，混凝土的外觀表現(xiàn)出松散麻面、魚鱗紋麻面等現(xiàn)象，水泥用量多，光面效果就好，但水泥用量過多混凝土凝結(jié)時易出現(xiàn)收縮、龜裂。對于小型構(gòu)件宜選用低標號的水泥做配合比，這樣可使?jié){體飽滿。小型構(gòu)件澆注混凝土時，在頂面應(yīng)預(yù)留10～15mm用同標號的水泥砂漿澆注，壓面時保證頂面平整光潔。

2.2.1.2 粗骨料的選擇

砂率過小、粗骨料偏粗、混合料保水性差、泌水性大，會在混凝土表面形成魚鱗紋，所以合理選用砂率控制好砂的級配十分關(guān)鍵。一般應(yīng)選用中粗砂且大致均勻，并且在選用砂時嚴禁選用山砂或顏色深的河砂，含泥量應(yīng)小于3%，否則混凝土外觀顏色就會出現(xiàn)深色的斑點和黃泥色。粗骨料中卵石比碎石的泌水性大，應(yīng)優(yōu)選碎石作為粗骨料，同時要求級配良好，其最大粒徑不得超過板厚的1/2或結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4，也不得大于鋼筋最小間距的3/4，且不超過100mm。

2.2.1.3 控制水的用量

在混凝土施工中水灰比大就會出現(xiàn)泌水、流砂現(xiàn)象，混凝土氣泡比較多，水灰比小，和易性差，振搗不充分出現(xiàn)蜂窩，所以要嚴格控制水灰比，水的計量應(yīng)制作標準計量器。

2.2.1.4 外加劑的選擇

混凝土外加劑的應(yīng)用促進了混凝土技術(shù)的飛躍發(fā)展，給混凝土工程帶來了不可估量的經(jīng)濟效益。例如較大的水灰比是影響混凝土收縮的重要因素，使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25%，摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度的條件下可減少15%的水泥用量，其體積用增加骨料用量來補充。減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度，提高水泥漿與骨料的黏結(jié)力，減少混凝土泌水，減小收縮變形，從而提高了混凝土的抗裂性能。

但是隨著外加劑在混凝土中的廣泛應(yīng)用，由于外加劑使用不當帶來的負面影響也頻頻出現(xiàn)。如新拌混凝土嚴重泌水，水泥漿分層離析，預(yù)拌混凝土坍落度損失加快，甚至運到工地無法澆筑，硬化混凝土收縮增大甚至出現(xiàn)收縮干裂，造成成本增加。所以施工前應(yīng)正確選擇外加劑品種，采用最佳摻量。

2.2.2 施工工藝

2.2.2.1 模板的選用

現(xiàn)橋梁墩臺身模板均采用定型模板，對于模板的加固和表面平整度都比較容易控制，但對于涵洞、擋土墻等工程一般采用組合模板進行拼裝。模板加固一般由橫檔、豎檔、內(nèi)撐、外撐或穿墻拉筋或拉片組成，橫檔或豎檔的間距應(yīng)滿足模板在承受砼側(cè)壓力時不變形的要求，橫、豎檔地面的支撐點要堅實穩(wěn)固。采用拉筋和拉片加固時，拉筋外緊固螺栓要用雙個螺柱以免砼側(cè)壓力過大脹斷，螺栓撐開。

對于小預(yù)制件應(yīng)采用橡膠模板，例如路肩石、路肩板等，采用橡膠定型模板和液壓振動臺預(yù)制，這樣預(yù)制出的產(chǎn)品光滑平整尺寸規(guī)格。

在蓋板涵洞頂模板下不宜鋪設(shè)塑料布，應(yīng)用3 cm以上的鋼模板做底模，如數(shù)量的循環(huán)次數(shù)少，可采用PVC板做底模。

2.2.2.2 混凝土的施工

混凝土的施工工藝應(yīng)掌握混凝土的攪拌、澆注、振搗3個環(huán)節(jié)?；炷翑嚢枰笤牧嫌嬃繙蚀_，一般橋涵混凝土施工時要求設(shè)置混凝土拌和站，集中拌和?；炷翑嚢枨斑M料的順序同樣影響著混凝土的質(zhì)量，進料分一次進料法：先裝碎石，在裝水泥和砂，然后一次投入攪拌機。二次上料法：先投入水、砂、水泥，攪拌1min再投入石子，再攪拌1min。兩次加水法：先將全部的石子、砂和70%的拌和水投入攪拌機，拌和15 s，使骨料濕潤后再倒入全部水泥，攪拌30 s，然后加入30%的拌和水，再攪拌60 s，此方法具有提高混凝土強度或節(jié)約水泥的優(yōu)點。投入料后攪拌時間不得小于2min。

混凝土澆注時，底部應(yīng)先填50～100mm與混凝土成分相同的水泥砂漿，砂漿應(yīng)用鐵锨入模。為防止離析，當高度大于2m時必須設(shè)串筒，并派專人將模板邊離析的混凝土粗粒料扒到中間，以免形成蜂窩麻面。由于振搗時水泥漿向上返，所以澆注到頂部時混凝土的水灰比應(yīng)減少，防止頂側(cè)面出現(xiàn)流砂和魚鱗紋。

混凝土的振搗是一個重要環(huán)節(jié)，一般振搗時間應(yīng)在20～30 s，以混凝土不再顯著下沉，不再出現(xiàn)氣泡，并且模板邊角填滿充實為標準。因為振搗時間過長可能產(chǎn)生離析現(xiàn)象，上部浮漿過多而出現(xiàn)麻面、龜裂，下面粗顆粒過多而出現(xiàn)魚鱗狀麻面，過短則混凝土振搗不實，易出現(xiàn)蜂窩孔洞。振搗順序應(yīng)先周圍后中間，快插慢拔，對于小型預(yù)制件一般采用振動臺振動。

混凝土的養(yǎng)護直接影響著混凝土的外觀質(zhì)量，一般混凝土澆注后10～12 h即可進行養(yǎng)護。養(yǎng)護的主要目的在于保持適宜的溫濕條件，以達到兩個方面的效果：一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮；一方面使水泥水化作用順利進行，以期達到設(shè)計的強度和抗裂能力。一般養(yǎng)護方法用麻袋、草簾灑水覆蓋，由于草簾見水褪色，會污染混凝土的外觀，使混凝土的外觀出現(xiàn)黃色或斑點，所以養(yǎng)生時最好先濕潤，再用塑料薄膜包裹，這樣即保持水分，又使混凝土外觀保持清潔。

3 施工管理

施工質(zhì)量的好壞不僅依靠科學(xué)的施工工藝，科學(xué)的管理同樣起著重要的作用。例如施工隊伍使用過期的水泥，混凝土澆注時沒有配備備用的攪拌機、發(fā)電機、振搗器造成施工停頓，小型機具在搬運過程中沒有精心裝卸，發(fā)生碰撞，施工放樣的粗糙線條不明等，都會給外觀質(zhì)量造成影響。所以我們不僅要從施工中吸取好的施工經(jīng)驗，還要從抓施工管理入手，制定有效地管理制度和獎懲辦法，全面進行質(zhì)量控制。

祖國在日新月異的變化中發(fā)展，公路、鐵路作為國民經(jīng)濟的大動脈正在突飛猛進，不斷提高建筑工程的外觀質(zhì)量是點綴祖國美好河山、造福子孫后代的宏偉任務(wù)，是我們工程技術(shù)人員的神圣職責。我們要不斷研究新技術(shù)、新工藝，在提高工程質(zhì)量內(nèi)在的同時，進一步控制外觀質(zhì)量，為美化人民的幸福生活作出積極的貢獻。