淺談如何提高混凝土外觀質(zhì)量

張迎春

山西鐵建工程監(jiān)理咨詢有限責(zé)任公司，中國·山西 太原 037000

混凝土；外觀質(zhì)量；缺陷

1 引言

隨著人們的生活環(huán)境的不斷改善，對建筑工程混凝土的外觀質(zhì)量要求也不斷提高，許多建設(shè)項目將混凝土外觀質(zhì)量作為優(yōu)質(zhì)工程建設(shè)的一個重要方面。目前，中國山西鐵建工程監(jiān)理咨詢有限責(zé)任公司監(jiān)理的新建太焦鐵路山西段TJJL-1標(biāo)段，新建橋梁13 座，共計37043.46 米，924 個墩臺，混凝土方量為91.5 萬方。需要預(yù)制簡支箱梁共計980 孔，混凝土方量約為28 萬方。橋臺混凝土使用方量大，墩臺多，提高混凝土的外觀質(zhì)量更顯重要。如何讓本標(biāo)段內(nèi)的橋梁工程成為鐵路建設(shè)的一道亮麗風(fēng)景，混凝土箱梁的外觀質(zhì)量成為不可忽視的重要因素。

下面結(jié)合晉中特大橋監(jiān)理特點，淺談如何提高混凝土外觀質(zhì)量。

2 混凝土外觀質(zhì)量缺陷及原因

2.1 表面砂線、起砂、砂斑

圖1 砂線、起砂、砂斑示意圖

砂線砂斑的產(chǎn)生主要是混凝土泌水造成的，混凝土泌水后，表層砂漿過多，水帶走水泥漿，只剩下砂，形成泌水通道，產(chǎn)生砂線，就像蟲子爬過一樣。砼表面局部缺漿粗糙，出現(xiàn)起砂、砂斑現(xiàn)象。

原因分析：（1）由于混凝土模板間的接縫不嚴(yán)密，混凝土振搗后水泥漿從縫隙漏出，致使墩身的混凝土表面因缺少水泥漿而形成砂線。（2）由于使用不合格的脫模劑，拆模時墩身表面的水泥漿會附在模板上，出現(xiàn)粘膜現(xiàn)象，形成砂線砂斑。（3）由于混凝土振搗過度，施工過程中，施工人員反復(fù)振搗混凝土，致使混凝土振搗過度，產(chǎn)生離析現(xiàn)象。離析較重的，骨料分離，顯露砂石或出現(xiàn)水波紋狀的云斑或鱗狀色斑。輕的出現(xiàn)泌水、砂斑、砂線[1]。

2.2 混凝土漲模、錯臺

圖2 混凝土漲模、錯臺示意圖

結(jié)構(gòu)混凝土的施工，能否達(dá)到工程整體美觀的要求，首先取決于模板質(zhì)量的控制?；炷恋钠秸取⒐鉂嵍?、色差度都于模板質(zhì)量直接相關(guān)。由于混凝土在模板未加固到位的情況下施工，混凝土的壓力把模板擠壓變形，導(dǎo)致混凝土表面平整度較差，形成漲模；錯臺是混凝土在模板板縫位置出現(xiàn)高低差。

原因分析：模板支撐加固不到位、模板拼接縫不嚴(yán)密、模板強(qiáng)度剛度不足、安裝不規(guī)范等。

2.3 縫隙夾層

圖3 縫隙夾層示意圖

由于施工縫混凝土結(jié)合處處理不好，有縫隙或夾物夾層。

原因分析：（1）在澆筑混凝土前沒有認(rèn)真處理施工縫表面，澆筑時振搗不夠；（2）在分層分段施工時沒認(rèn)真檢查清理，再次澆筑時混入混凝土，在施工縫處造成夾物夾層。

2.4 氣泡

圖4 氣泡示意圖

混凝土本身為多孔性結(jié)構(gòu)，混凝土在澆筑過程中要振搗，有水分的析出及氣體的上浮，混凝土凝固過程中析出的水分和氣泡就成了影響外觀的水氣泡。水泡形成的孔呈橢圓形，氣泡形成的多為不規(guī)則形。

原因分析：（1）混凝土拌合物水灰比大。水灰比偏大時，水泥用量少，會導(dǎo)致水泥漿漿體無法充分填充骨料件的空隙，由于水化反應(yīng)耗費(fèi)用水較少，自由水相對較多，從而讓氣泡形成的幾率增大；（2）混凝土坍落度過大或過小，振搗時都難以將水分氣泡排出而產(chǎn)生較多水泡氣孔；（3）振搗時間不夠或漏振欠振以至于水泡氣泡無法排出；（4）施工工藝不合理，振搗程序不對，以至于將氣泡趕向模板，排氣效果差；（5）外加劑的類型及摻量，目前所使用的外加劑都有一定的引氣效果，不同類型和摻量都會影響氣泡的數(shù)量和大小，而且外加劑摻量越大影響越明顯；（6）混凝土的骨料級配不合理，粗粒料偏多，針片狀含量過大，級配不合適，以至于細(xì)粒料不足以粗粒料空隙，導(dǎo)致粒料不密實，形成自由空隙；（7）攪拌時間，攪拌時間短會導(dǎo)致攪拌不均勻，使氣泡產(chǎn)生的密集程度不同。但攪拌時間過長又會使混凝土中引入更多的氣泡。

2.5 色差

圖5 色差示意圖

混凝土的顏色主要是水泥顏色形成的?；炷辽钍侵冈诨炷帘砻嫘纬傻姆謮K或分層，顏色深淺不同影響視覺美感的現(xiàn)象。

原因分析：（1）模板材質(zhì)不同或水泥等原材料差異；（2）配合比差異或外加劑的使用；（3）脫模劑污染、模板銹斑污染；（4）同一單位工程養(yǎng)護(hù)條件不完全一致[2]。

2.6 蜂窩、麻面

圖6 蜂窩、麻面示意圖

蜂窩的現(xiàn)象為混凝土結(jié)構(gòu)局部出現(xiàn)酥散，砂漿少，石子多，石子之間形成蜂窩狀孔洞。

原因分析：（1）混凝土配合比不當(dāng)或砂、石子、水泥材料加水量計量不準(zhǔn)，造成砂漿少、石子多；（2）凝土攪拌時間不夠，未拌合均勻，和易性差，振搗不密實；（3）下料不當(dāng)或下料過高，未設(shè)串筒，使石子集中，造成石子砂漿離析；（4）混凝土未分層下料，振搗不實，或漏振，或振搗，時間不夠。（5）模板縫隙未堵嚴(yán)，水泥漿流失；（6）鋼筋較密，或使用的粗集料粒徑過大或坍落度過小。

麻面的現(xiàn)象是混凝土局部表面出現(xiàn)缺漿和許多小凹坑，麻點，形成粗糙面，但無鋼筋外露現(xiàn)象。

原因分析：（1）模板表面粗糙或清理不干凈，粘有干硬水泥砂漿等雜物，拆模時混凝土表面被粘損；（2）鋼模板脫模劑涂刷不均勻，拆模時混凝土表面粘結(jié)模板；（3）模板接縫拼裝不嚴(yán)密，灌注混凝土?xí)r縫隙漏漿；（4）混凝土振搗不密實，混凝土中的氣泡未排出，一部分氣泡停留在模板表面；（5）混凝土振搗時間過長，造成混凝土離析而使碎石集中，砂漿過少包裹不住碎石；（6）攪拌時間過短，混凝土和易性不好，以至于水泥漿填不滿骨料之間的空隙。

2.7 表面孔洞

圖7 表面孔洞示意圖

混凝土表面孔洞是混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部有尺寸較大的空隙，局部沒有混凝土，鋼筋局部或全部裸露。

原因分析：（1）在鋼筋密集處或預(yù)埋件處，混凝土澆筑不暢通。不能充滿模板間隙；（2）未按順序振搗混凝土，產(chǎn)生漏振；（3）混凝土工程的施工組織不好，未按施工順序和施工工藝認(rèn)真操作；（4）混凝土中有硬塊和雜物摻入，或木塊等料具掉入混凝土中；（5）不按規(guī)定下料，一次下料過多，下部因振搗器振動作用半徑達(dá)不到，形成松散狀態(tài)。

2.8 缺棱掉角

圖8 缺棱掉角示意圖

混凝土缺棱掉角是指混凝土邊角處的局部殘損掉落。

原因分析：（1）臨建時，使用木模板在澆筑混凝土前未濕潤或濕潤不夠，灌注后混凝土養(yǎng)護(hù)不好，棱角處混凝土的水分被模板大量吸收，致使混凝土水化不好，強(qiáng)度降低；（2）施工時，過早拆除承重模板；（3）拆模時受外力作用或重物撞擊，或保護(hù)不好，棱角被碰掉；（4）冬季施工時，混凝土局部受凍。

3 影響混凝土外觀質(zhì)量的因素

從以上混凝土外觀質(zhì)量缺陷的分析中可以看出，無論混凝土外觀質(zhì)量如何有缺陷，影響混凝土結(jié)構(gòu)物外觀的因素主要有施工人員的因素、機(jī)械設(shè)備的因素、各種材料的因素、施工工藝的因素、施工環(huán)境的因素，即人、機(jī)、料、法、環(huán)五大因素。

3.1 人為因素

在混凝土施工中，所有的工作都是由人來組織操作完成的，人為因素至關(guān)重要。不同的施工操作人員有不同的技能水平，技術(shù)技能的差異將影響工程施工質(zhì)量，熟練的有經(jīng)驗的經(jīng)過培訓(xùn)的操作人員，施工完成的產(chǎn)品質(zhì)量會更好，缺乏一定經(jīng)驗和培訓(xùn)不合格的人員所創(chuàng)造的產(chǎn)品質(zhì)量就會差些。所以在混凝土施工中要控制混凝土施工質(zhì)量，必須對操作人員的技能素質(zhì)進(jìn)行必要的培訓(xùn)，進(jìn)行安全質(zhì)量技術(shù)交底，讓操作者掌握施工操作規(guī)程，掌握質(zhì)量控制方法，掌握質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)和要求，做到不漏振、不過振，振搗半徑要小、插入的深度夠、振搗的時間夠。這樣才能提高混凝土的質(zhì)量。

3.2 機(jī)械因素

施工機(jī)械的性能、工藝參數(shù)、運(yùn)行狀況都將影響混凝土的施工質(zhì)量，所以要控制好混凝土施工質(zhì)量，必須要選擇工藝參數(shù)及性能能滿足混凝土施工質(zhì)量要求的施工機(jī)具，并且要求施工機(jī)具必須運(yùn)行良好。同時，拌合站生產(chǎn)混凝土?xí)r保證混凝土供料的及時性，以及罐車的運(yùn)輸安全性和穩(wěn)定性，都對混凝土的施工質(zhì)量有很大影響。在混凝土澆筑過程中，如果下料高度太高時，不使用串筒和滑槽，混凝土將會產(chǎn)生離析現(xiàn)象。

3.3 原材料的因素

混凝土是由水泥、骨料、水、礦物摻合料、外加劑等材料組成。原材料的質(zhì)量和選擇是保證混凝土施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。對混凝土的質(zhì)量和施工工藝有較大影響，所以必須對混凝土原材料進(jìn)行有效控制。

（1）水泥。水泥質(zhì)量決定著混凝土的品質(zhì)，用不同種類的水泥拌制的混凝土，其性能品質(zhì)也差異較大，施工中應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙要求和施工環(huán)境條件選用適宜的水泥品種和標(biāo)號，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)檢驗合格方可使用。

（2）骨料。骨料場的選定應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范的要求進(jìn)行控制，細(xì)骨料應(yīng)選用級配合理、質(zhì)地堅固、吸水率低、孔隙率小的潔凈天然河砂或母材檢驗合格、經(jīng)專門機(jī)組生產(chǎn)的機(jī)制砂，不應(yīng)使用海砂。粗骨料應(yīng)選用粒形良好、級配合理、質(zhì)地堅固、吸水率低、線膨脹系數(shù)小的潔凈碎石，無抗拉、抗疲勞要求的C40 以下混凝土也可采用符合要求的卵石。材料進(jìn)場后，應(yīng)按照相關(guān)驗收標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行試驗，并注意防止骨料的二次污染。

（3）拌合用水。拌合用水可采用飲用水，也可選擇不含有害物質(zhì)的天然水和自來水，嚴(yán)禁使用污水、工業(yè)廢水，并應(yīng)該進(jìn)行水質(zhì)性能檢驗合格后方可使用。

（4）外加劑。減水劑宜選用高效減水劑或高性能減水劑，速凝劑宜選用低堿或無堿速凝劑，外加劑的應(yīng)選用能明顯改善混凝土性能且品質(zhì)穩(wěn)定的產(chǎn)品。外加劑與水泥及礦物摻合料之間應(yīng)有良好的相容性，其品種和摻量應(yīng)經(jīng)試驗確定。

（5）礦物摻合料。應(yīng)選用能改善混凝土性能且品質(zhì)穩(wěn)定的產(chǎn)品，經(jīng)檢驗合格后方可使用。

3.4 施工工藝方法的因素

（1）混凝土配合比的控制。試驗室所確定的混凝土理論配合比，其骨料是在飽和面干狀態(tài)，但是在實際施工過程中，粗細(xì)骨料的含水率會因環(huán)境條件的不同有所變化，為保證混凝土和易性符合要求，需要根據(jù)骨料的含水率對混凝土用水量做出調(diào)整，以保證混凝土符合設(shè)計要求。

（2）混凝土坍落度的控制。施工過程中混凝土坍落度應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定的指標(biāo)進(jìn)行控制，嚴(yán)禁在攪拌過程、運(yùn)輸過程及澆筑過程中隨意增加用水量。若坍落度不滿足要求時，可在水膠比不變的情況下對外加劑用量、粗骨料分級比例、砂率進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

（3）混凝土運(yùn)輸過程中的質(zhì)量控制。在混凝土運(yùn)輸過程中，要防止混凝土離析、砂漿流失、泌水和流動性減少等情況，混凝土運(yùn)輸要盡可能縮短時間，應(yīng)保證在混凝土初凝前澆筑完畢，不得在混凝土罐車內(nèi)隨意加水。

（4）混凝土模板的質(zhì)量控制。模板的大小、組合方式、新舊程度、強(qiáng)度、表面光潔程度等，都直接影響到混凝土的外觀。模板過舊，表面粗糙，強(qiáng)度不足，都可能導(dǎo)致影響混凝土外觀質(zhì)量，造成錯臺、砂線、蜂窩麻面等現(xiàn)象。要使用合格的隔離劑，以免出現(xiàn)色差、麻面等現(xiàn)象。

（5）混凝土澆筑振搗質(zhì)量控制。應(yīng)控制混凝土澆筑時的傾落高度，以免混凝土產(chǎn)生離析。保證混凝土的澆筑層厚和澆筑方向，必須分層澆筑。振搗過程是混凝土施工質(zhì)量控制的主要環(huán)節(jié)，混凝土振搗應(yīng)快插慢拔，防止混凝土實體出現(xiàn)漏振、過振等情況?；炷翝仓?yīng)持續(xù)進(jìn)行，如必須間歇時，應(yīng)在前一層混凝土凝結(jié)前將次層混凝土澆筑完畢。

3.5 混凝土施工環(huán)境的因素

夏季混凝土施工前，應(yīng)采取措施保證混凝土的入模溫度不宜超過30℃。為防止混凝土外部裂縫的出現(xiàn)，將施工時間盡量避開高溫時間段，同時白天溫度較高時采用不間斷灑水養(yǎng)護(hù)。冬季混凝土施工，應(yīng)保證混凝土的入模溫度不應(yīng)低于5℃，并且采取有效的養(yǎng)護(hù)措施，保證混凝土不受凍?；炷翝仓瓿珊?，根據(jù)氣溫環(huán)境情況，應(yīng)采用相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)方法，以保證混凝土質(zhì)量滿足設(shè)計要求。

4 結(jié)語

晉中特大橋混凝土工程現(xiàn)在已經(jīng)基本完成，在混凝土施工過程中，施工單位和監(jiān)理單位重視對混凝土外觀質(zhì)量的控制，加強(qiáng)對人為因素、機(jī)械因素、材料因素、施工方法、環(huán)境因素等五個環(huán)節(jié)的監(jiān)督和檢查，使混凝土表面平整、光潔、色澤自然、顏色均勻一致，切實保證混凝土的外觀質(zhì)量。