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混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质的多项复合脆性材料。
在水利工程施工中,现浇混凝土质量缺陷主要有:露筋、峰窝、夹渣、裂缝、疏松、与钢构件连接部位松动、缺棱掉角、凸凹不平、麻面、起砂、掉皮、强度达不到设计要求等内容。这些质量缺陷不但影响整体工程美观,还通常会影响工程的结构性能、使用功能、耐久性和安全性,造成质量事故。为减少混凝土质量缺陷,减少工程费用,缩短工程工期,加强混凝土质量缺陷的预防十分必要。
1.质量缺陷产生的原因
1.1施工管理制度不健全或执行不力
施工现场管理制度不健全、管理不善,未严格按施工组织设计、施工图、规范组织施工,施工准备不足,施工人员素质较低,事故方案不明确,未确定质量目标的控制和分解,或是在整个施工过程中制度执行不力。
1.2混凝土配料计量偏差、塌落度运输过程损失
混凝土配料计量偏差,将直接影响到混凝土抗拉强度,抗拉强度偏小,混凝土表面就极易产生裂缝,而采用含泥量大的粉砂,容易因塑性收缩而产生裂缝。如塌落度偏大,混凝土脱水干缩时就会产生表面裂缝,塌落度太小,振捣困难,容易产生孔洞、蜂窝。
1.2模板原因
模板及支模架搭设不合理,造成支撑刚度不够,稳定性差,当混凝土強度尚未达到一定值时,由于荷载影响,造成模板变形,接缝漏浆,使现浇混凝土产生超值翘曲,就会引起现浇混凝土结构裂缝。模板缝隙封闭不严,与主筋间保护层厚度控制不好,表面清理不干净,浇灌混凝土前,模板未充分浇水湿润、模板隔离剂漏刷、拆模时间过早等,就会造成现浇混凝土结构表面产生裂缝、麻面、露筋、缺棱掉角等质量缺陷。
1.3钢筋工程
钢筋表面不清洁,制作形状、尺寸偏差、安装时固定不牢固与及在部分区域配置过密,在混凝土浇捣过程中,如在该部位振捣不到位,那么该区域就极易产生孔洞等质量缺陷。另外,钢筋如果绑扎位置不正确或未设置足够的小支架,操作人员踩踏造成钢筋脱绑,造成部分区域保护层变大,受力后混凝土表面也会出现裂缝。
1.4混凝土
混凝土在施工过程中,对水泥、碎石、砂、外加剂等原材料的品种、级别、规格把握不严,杂物过多,达不到质量要求,未及时测定水泥的实际活性,都会影响混凝土配合比设计的正确性。未严格按配合比称料,任意增加用水量,任意提高混凝土塌落度,搅拌时颠倒加料顺序,搅拌时间过短、过长,会造成搅拌不均匀和离析现象。如果未振捣到位就容易产生孔洞、蜂窝、露筋等质量缺陷,如果过分振捣,粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩水沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。
1.5 混凝土浇捣后找平、压光不规范和养护、成品保护不当
现浇混凝土表面找平、压光不到位,容易造成混凝土表面凹凸不平,或板厚薄不一,表面不平。如果过度抹平压光又会使混凝土的细骨料过多浮于表面,形成含水量很大的水泥砂浆层,引起表面体积碳化收缩,导致混凝土表面龟裂。在混凝土浇捣完成后,养护不及时,水泥缺乏必要的水化水,而产生急剧的体积收缩,混凝土早期强度底,不能抵抗这种应力而产生开裂,且也易因温差大而产生温差裂缝。而在混凝土浇捣后,没有经过一定的养护期,混凝土强度尚未达到一定的值(规范要求1.2Mpa),就安排后续工序施工,甚至吊运、堆载重物在现浇混凝土结构上,就会造成混凝土结构产生裂缝、缺棱掉角等质量缺陷
2现浇混凝土常见质量缺陷预防措施
2.1完善施工现场管理制度并严格执行,根据项目管理的组织目标、组织内容和组织结构模式,建立统一指挥系统,确定质量目标、施工质量控制点;建立施工项目施工质量体系,明确各自的岗位职责和质量监督制度,落实施工质量控制责任,并制定相关技术、经济合同保证措施和制度。坚持以人为核心的事前、事中、事后质量控制,预防为主,严格执行。对施工组织设计中涉及混凝土施工部分尽量做到细化完善,确保符合混凝土浇捣施工工艺标准的要求,在施工前,要求做好对操作工人的技术交底工作,并在施工过程中,督促施工单位严格按照施工组织设计的要求进行施工。2.2 严格控制混凝土的施工配合比。根据混凝土强度等级和质量检验及混凝土和易性的要求确定配合比。严格控制水灰比和水泥用量。对到施工现场的混凝土塌落度进行目测、抽测,不符合要求的及时作退场处理。
2.3 在混凝土浇捣前,做好各项准备工作。严格做好钢筋工程、模板工程的检查验收工作。确保钢筋绑扎位置正确,小支架设置到位,支模架搭设合理,模板缝隙封闭严密,钢筋保护层厚度满足设计要求,模板脱模剂涂刷到位、基层和模板浇水湿透后才允许浇捣混凝土。特别是在钢筋密集处,要注意浇捣时,确保细石混凝土在模板内充满,并认真分层振捣密实。
2.4 在混凝土浇捣过程中,施工管理人员应在现场督促操作工人分段分层进行浇捣,使用插入式振动器应快插慢拨,插点要均匀排列,逐点移动,按顺序进行,不得遗漏,做到均匀振实。浇筑混凝土应连续进行。如必须间歇,间歇的最长时间应按所有水泥品种及混凝土初凝条件确定,一般超过2小时应按施工缝处理。
2.5 合理设定结构施工工期,严格施工操作程序,不盲目抢工期。不能因为要抢进度,而对施工质量进行打折。应该做到既要保证施工的连续性,更要保证前期施工结构的刚度、强度均达到规范允许强度后才可进入下到工序施工。
2.6加强工序质量控制预防
现浇水工混凝土质量缺陷的形成,经过了模板制安、钢筋制安、混凝土搅拌、运输、浇筑与振捣、拆模、养护、成品保护等工序。现就各工序分述如下。
2.6.1模板安装
以组合钢模板为例,保证模板放线准确,底部承垫层必须找平,模板清洁、湿润、不积水、无杂物、涂脱模剂。模板在拼(接)时要求接缝有规律、感观上能接受,而且接缝也要求严密、不漏浆、缝细小。在拼缝间还可加设海绵条或橡胶条,以增加严密性。此外,还可将模板拼缝与清水混凝土外型装饰线结合起来,以取得更好的效果。对模板的加固不仅要计算强度,而且要核算刚度,避免造成变形。因强度需要采用对拉螺栓加固时,应对螺栓位置或穿墙套管等进行放样,使螺栓孔(管)位在混凝土外表面呈规律性排列,符合要求。对柱梁交接处、墙体转角处的模板,应有专门的加固措施,以防止浇筑混凝土后变形。须留施工缝时,前后模板接缝与新、旧混凝土接槎的施工缝均应认真处理,并采取专门措施,以使混凝土接缝美观,接头不变形,不流(挂)浆。
2.6.2钢筋制安
钢筋表面必须除锈、清洁,钢筋下料准确,保护层厚度适宜,浇筑时配护筋人员。
2.6.3混凝土搅拌
原材料必须合格,随时测定材料含水量,按配合比称料准确,准确控制水灰比、塌落度、搅拌时间。
2.6.4混凝土运输与浇筑
混凝土运输与浇筑的间歇时间应合适,必须在初凝时间以内保证连续施工、分层浇筑。混凝土自由倾落高度小于2m,正确掌握振捣间距、时间,防止离析现象。由混凝土沉降及干缩产生的非结构性表面裂缝在终凝前予以修整。
2.6.5养护
根据环境温度选择养护方法,正确控制养护时间、次数、养护用水,特别是当日平均气温低于5℃时,不得浇水养护。
2.6.6拆模和成品保护
控制拆模时间,合理安排拆模顺序,特别注意保护混凝土边、角部,严禁人为损坏。
同时,在各工序施工中,要严格进行交接检查,主要是施工单位班组自检、互查。在专业质量检查人员检查的基础上,还应经监理人员对重要的工序或对工程质量有重大影响的工序按规范进行质量检查后,方可进入下一道工序。
3 现浇混凝土常见质量缺陷处理方法
3.1 裂缝的处理
3.1.1 对于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,防护同时为防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可采用在裂缝表面粘贴玻璃纤维布等措施。
3.1.2 对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补。通常的处理措施是沿裂缝凿八字型凹槽,在槽中嵌填聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等塑性或聚合物水泥砂浆等刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。
3.1.3 对混凝土结构性能有影响裂缝的处理。就要考虑采取加固法对混凝土结构进行加固,通过加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强等加固措施。
3.2 蜂窝的处理:小蜂窝洗刷干净后,用1:2或1:25水泥砂浆抹平压实;较大蜂窝,凿去蜂窝处薄弱松散颗粒,刷洗净后,支模用高一级细石混凝土仔细填塞捣实,较深蜂窝,如清除困难,可埋压浆管,排气管,表面抹砂浆或灌筑混凝土封闭后,进行水泥压浆处理。
3.3 麻面的处理:表面作粉刷的,可不处理;表面无粉刷的,应在麻面部位浇水充分湿润后,将麻面抹平压光。
3.4 孔洞的處理:将孔洞周围的松散混凝土和软弱浆膜凿除,用压力水冲洗,湿润后用比原来高一级细石混凝土仔细浇灌、捣实。
3.5 露筋的处理:表面露筋,洗刷干净后,在表面抹1:2或1:25水泥砂浆,将漏筋部位抹平;漏筋较深的凿去薄弱混凝土和突出颗粒,洗刷干净后,用比原来高一级的细石混凝土填塞压实。
3.6 缝隙、夹层的处理: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1:25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,灌细石混凝土或将表面封闭后进行压浆处理。
3.7 缺棱掉角的处理:可将该处松散颗粒凿除,冲洗充分湿润后,视破损程度用1:2或1:25水泥砂浆抹补齐整,或支模用比原来高一级混凝土捣实补好,认真养护。
4 结论
目前在混凝土施工过程中,经常会产生一些质量缺陷,虽然许多质量缺陷并不影响到结构安全,但是这也是作为评价工程质量的一个重要指标。作为工程管理人员我们必须在施工过程中加以重视,相信我们从混凝土的材料方面、现场的施工管理上加以控制,就能尽量避免现浇混凝土质量缺陷的产生。
在水利工程施工中,现浇混凝土质量缺陷主要有:露筋、峰窝、夹渣、裂缝、疏松、与钢构件连接部位松动、缺棱掉角、凸凹不平、麻面、起砂、掉皮、强度达不到设计要求等内容。这些质量缺陷不但影响整体工程美观,还通常会影响工程的结构性能、使用功能、耐久性和安全性,造成质量事故。为减少混凝土质量缺陷,减少工程费用,缩短工程工期,加强混凝土质量缺陷的预防十分必要。
1.质量缺陷产生的原因
1.1施工管理制度不健全或执行不力
施工现场管理制度不健全、管理不善,未严格按施工组织设计、施工图、规范组织施工,施工准备不足,施工人员素质较低,事故方案不明确,未确定质量目标的控制和分解,或是在整个施工过程中制度执行不力。
1.2混凝土配料计量偏差、塌落度运输过程损失
混凝土配料计量偏差,将直接影响到混凝土抗拉强度,抗拉强度偏小,混凝土表面就极易产生裂缝,而采用含泥量大的粉砂,容易因塑性收缩而产生裂缝。如塌落度偏大,混凝土脱水干缩时就会产生表面裂缝,塌落度太小,振捣困难,容易产生孔洞、蜂窝。
1.2模板原因
模板及支模架搭设不合理,造成支撑刚度不够,稳定性差,当混凝土強度尚未达到一定值时,由于荷载影响,造成模板变形,接缝漏浆,使现浇混凝土产生超值翘曲,就会引起现浇混凝土结构裂缝。模板缝隙封闭不严,与主筋间保护层厚度控制不好,表面清理不干净,浇灌混凝土前,模板未充分浇水湿润、模板隔离剂漏刷、拆模时间过早等,就会造成现浇混凝土结构表面产生裂缝、麻面、露筋、缺棱掉角等质量缺陷。
1.3钢筋工程
钢筋表面不清洁,制作形状、尺寸偏差、安装时固定不牢固与及在部分区域配置过密,在混凝土浇捣过程中,如在该部位振捣不到位,那么该区域就极易产生孔洞等质量缺陷。另外,钢筋如果绑扎位置不正确或未设置足够的小支架,操作人员踩踏造成钢筋脱绑,造成部分区域保护层变大,受力后混凝土表面也会出现裂缝。
1.4混凝土
混凝土在施工过程中,对水泥、碎石、砂、外加剂等原材料的品种、级别、规格把握不严,杂物过多,达不到质量要求,未及时测定水泥的实际活性,都会影响混凝土配合比设计的正确性。未严格按配合比称料,任意增加用水量,任意提高混凝土塌落度,搅拌时颠倒加料顺序,搅拌时间过短、过长,会造成搅拌不均匀和离析现象。如果未振捣到位就容易产生孔洞、蜂窝、露筋等质量缺陷,如果过分振捣,粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩水沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。
1.5 混凝土浇捣后找平、压光不规范和养护、成品保护不当
现浇混凝土表面找平、压光不到位,容易造成混凝土表面凹凸不平,或板厚薄不一,表面不平。如果过度抹平压光又会使混凝土的细骨料过多浮于表面,形成含水量很大的水泥砂浆层,引起表面体积碳化收缩,导致混凝土表面龟裂。在混凝土浇捣完成后,养护不及时,水泥缺乏必要的水化水,而产生急剧的体积收缩,混凝土早期强度底,不能抵抗这种应力而产生开裂,且也易因温差大而产生温差裂缝。而在混凝土浇捣后,没有经过一定的养护期,混凝土强度尚未达到一定的值(规范要求1.2Mpa),就安排后续工序施工,甚至吊运、堆载重物在现浇混凝土结构上,就会造成混凝土结构产生裂缝、缺棱掉角等质量缺陷
2现浇混凝土常见质量缺陷预防措施
2.1完善施工现场管理制度并严格执行,根据项目管理的组织目标、组织内容和组织结构模式,建立统一指挥系统,确定质量目标、施工质量控制点;建立施工项目施工质量体系,明确各自的岗位职责和质量监督制度,落实施工质量控制责任,并制定相关技术、经济合同保证措施和制度。坚持以人为核心的事前、事中、事后质量控制,预防为主,严格执行。对施工组织设计中涉及混凝土施工部分尽量做到细化完善,确保符合混凝土浇捣施工工艺标准的要求,在施工前,要求做好对操作工人的技术交底工作,并在施工过程中,督促施工单位严格按照施工组织设计的要求进行施工。2.2 严格控制混凝土的施工配合比。根据混凝土强度等级和质量检验及混凝土和易性的要求确定配合比。严格控制水灰比和水泥用量。对到施工现场的混凝土塌落度进行目测、抽测,不符合要求的及时作退场处理。
2.3 在混凝土浇捣前,做好各项准备工作。严格做好钢筋工程、模板工程的检查验收工作。确保钢筋绑扎位置正确,小支架设置到位,支模架搭设合理,模板缝隙封闭严密,钢筋保护层厚度满足设计要求,模板脱模剂涂刷到位、基层和模板浇水湿透后才允许浇捣混凝土。特别是在钢筋密集处,要注意浇捣时,确保细石混凝土在模板内充满,并认真分层振捣密实。
2.4 在混凝土浇捣过程中,施工管理人员应在现场督促操作工人分段分层进行浇捣,使用插入式振动器应快插慢拨,插点要均匀排列,逐点移动,按顺序进行,不得遗漏,做到均匀振实。浇筑混凝土应连续进行。如必须间歇,间歇的最长时间应按所有水泥品种及混凝土初凝条件确定,一般超过2小时应按施工缝处理。
2.5 合理设定结构施工工期,严格施工操作程序,不盲目抢工期。不能因为要抢进度,而对施工质量进行打折。应该做到既要保证施工的连续性,更要保证前期施工结构的刚度、强度均达到规范允许强度后才可进入下到工序施工。
2.6加强工序质量控制预防
现浇水工混凝土质量缺陷的形成,经过了模板制安、钢筋制安、混凝土搅拌、运输、浇筑与振捣、拆模、养护、成品保护等工序。现就各工序分述如下。
2.6.1模板安装
以组合钢模板为例,保证模板放线准确,底部承垫层必须找平,模板清洁、湿润、不积水、无杂物、涂脱模剂。模板在拼(接)时要求接缝有规律、感观上能接受,而且接缝也要求严密、不漏浆、缝细小。在拼缝间还可加设海绵条或橡胶条,以增加严密性。此外,还可将模板拼缝与清水混凝土外型装饰线结合起来,以取得更好的效果。对模板的加固不仅要计算强度,而且要核算刚度,避免造成变形。因强度需要采用对拉螺栓加固时,应对螺栓位置或穿墙套管等进行放样,使螺栓孔(管)位在混凝土外表面呈规律性排列,符合要求。对柱梁交接处、墙体转角处的模板,应有专门的加固措施,以防止浇筑混凝土后变形。须留施工缝时,前后模板接缝与新、旧混凝土接槎的施工缝均应认真处理,并采取专门措施,以使混凝土接缝美观,接头不变形,不流(挂)浆。
2.6.2钢筋制安
钢筋表面必须除锈、清洁,钢筋下料准确,保护层厚度适宜,浇筑时配护筋人员。
2.6.3混凝土搅拌
原材料必须合格,随时测定材料含水量,按配合比称料准确,准确控制水灰比、塌落度、搅拌时间。
2.6.4混凝土运输与浇筑
混凝土运输与浇筑的间歇时间应合适,必须在初凝时间以内保证连续施工、分层浇筑。混凝土自由倾落高度小于2m,正确掌握振捣间距、时间,防止离析现象。由混凝土沉降及干缩产生的非结构性表面裂缝在终凝前予以修整。
2.6.5养护
根据环境温度选择养护方法,正确控制养护时间、次数、养护用水,特别是当日平均气温低于5℃时,不得浇水养护。
2.6.6拆模和成品保护
控制拆模时间,合理安排拆模顺序,特别注意保护混凝土边、角部,严禁人为损坏。
同时,在各工序施工中,要严格进行交接检查,主要是施工单位班组自检、互查。在专业质量检查人员检查的基础上,还应经监理人员对重要的工序或对工程质量有重大影响的工序按规范进行质量检查后,方可进入下一道工序。
3 现浇混凝土常见质量缺陷处理方法
3.1 裂缝的处理
3.1.1 对于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,防护同时为防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可采用在裂缝表面粘贴玻璃纤维布等措施。
3.1.2 对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补。通常的处理措施是沿裂缝凿八字型凹槽,在槽中嵌填聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等塑性或聚合物水泥砂浆等刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。
3.1.3 对混凝土结构性能有影响裂缝的处理。就要考虑采取加固法对混凝土结构进行加固,通过加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强等加固措施。
3.2 蜂窝的处理:小蜂窝洗刷干净后,用1:2或1:25水泥砂浆抹平压实;较大蜂窝,凿去蜂窝处薄弱松散颗粒,刷洗净后,支模用高一级细石混凝土仔细填塞捣实,较深蜂窝,如清除困难,可埋压浆管,排气管,表面抹砂浆或灌筑混凝土封闭后,进行水泥压浆处理。
3.3 麻面的处理:表面作粉刷的,可不处理;表面无粉刷的,应在麻面部位浇水充分湿润后,将麻面抹平压光。
3.4 孔洞的處理:将孔洞周围的松散混凝土和软弱浆膜凿除,用压力水冲洗,湿润后用比原来高一级细石混凝土仔细浇灌、捣实。
3.5 露筋的处理:表面露筋,洗刷干净后,在表面抹1:2或1:25水泥砂浆,将漏筋部位抹平;漏筋较深的凿去薄弱混凝土和突出颗粒,洗刷干净后,用比原来高一级的细石混凝土填塞压实。
3.6 缝隙、夹层的处理: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1:25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,灌细石混凝土或将表面封闭后进行压浆处理。
3.7 缺棱掉角的处理:可将该处松散颗粒凿除,冲洗充分湿润后,视破损程度用1:2或1:25水泥砂浆抹补齐整,或支模用比原来高一级混凝土捣实补好,认真养护。
4 结论
目前在混凝土施工过程中,经常会产生一些质量缺陷,虽然许多质量缺陷并不影响到结构安全,但是这也是作为评价工程质量的一个重要指标。作为工程管理人员我们必须在施工过程中加以重视,相信我们从混凝土的材料方面、现场的施工管理上加以控制,就能尽量避免现浇混凝土质量缺陷的产生。