论文部分内容阅读
摘要：介绍了水利工程中混凝土的表面缺陷及其危害，阐述了缺陷产生的原因，采取预防措施及缺陷处理。
关键词： 水利工程；混凝土；表面缺陷；预防
Abstract: This paper introduced hydraulic engineering concrete surface defects and hazards, described the causes of defects and to take preventive measures and defect treatment.Key words: hydraulic; concrete; surface defects; prevention
中图分类号：F407.9文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
混凝土，简写为“砼”，是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水（加或不加外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得。由于砼施工和本身变形、约束等一系列问题，硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝，微裂缝通常是一种无害裂缝，对砼结构的承重、防渗及其他功能不产生危害。但是受到荷载、温差等作用之后，微裂缝就会不断的扩展和连通，最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝，这些裂缝已成为水利工程中常见的工程病害，轻者使砼内部的钢筋材料产生腐蚀，降低钢筋砼结构的承载力、耐久性、使用价值等。严重的将直接威胁到人民的生命、财产安全。
1、混凝土的表面缺陷及其危害
蜂窝、麻面，表面裂缝，表现不平整以及彩色混凝土的“白霜”现象，是混凝土常见的表面缺陷。這些缺陷不仅影响混凝土结构的外观，而且会进一步影响构件强度和耐久性，因此，必须给予足够的重视。比如蜂窝、裂缝等，不仅降低了混凝土强度，而且会进一步引起钢筋锈蚀和抗冻性降低等问题。要消除这些缺陷，应以预防为主。因为一旦出现缺陷，后期处理费工费料。要充分分析造成缺陷的原因，找出预防措施。
2、表面缺陷产生的原因及预防措施
造成表面缺陷的原因很多、很复杂，这些原因往往还是共同作用的。应综合考虑，主要有以下几方面：混凝土拌合物的和易性、振捣、模板、养护条件、原材料。
2.1蜂窝、麻面产生的原因及预防措施
产生蜂窝、麻面的原因较多，主要有以下几方面。
第一是振捣。在砼施工中，我们利用振捣器产生的小幅高频振动，使混凝土内部摩擦力和粘聚力降低，暂时出现“液化”现象，使大小颗粒互相挤密，其中多余的水和空气被排出。如果振捣不充分，大小颗粒不能互相挤密，多余水分和空气排不出，硬化后即形成蜂窝。如果多余水分和空气积聚于模板表面就会形成麻面。要避免上述现象就应加强振捣。振捣按一定顺序和间距进行，以免漏振和重振，振捣间距应等于振捣器振动作用半径的1.5倍。振捣时间用适当，以振捣至表面停止下沉， 周围无气泡冒出并且表面泛浆为宜。不能欠振、漏振，也不能过振，过振会造成砼的离析分层。
第二是混凝土拌合物的和易性，在加强振捣的同时，还应保证混凝土拌合物具有良好的和易性。和易性包括流动性、粘聚性和保水性三方面的含义。如果流动性达不到要求就很难振捣密实，可能出现蜂窝；如果流动性过大易引起粘聚性和保水性不良，出现泌水流浆和离析，也可能出现蜂窝；同时，由于用水量过大，多余水分不能充分排出，向模板面泌水而造成麻面。因此在配合比设计时，应保证混凝土拌合物和易性，在满足施工塌落度要求的情况下，应尽量减少用水，保证混凝土拌合物不分层离析和泌水。目前比较好的办法是采用双掺技术即掺加碱水剂（尤其是高效减水剂）及粉煤灰等混合料，以提高流动性和改善粘聚性及保水性。
第三是模板。目前水利工程中砼采用的模板多为透气性和透水性都很低的刚性模板，如木模板、组合钢模板等。模板引起表面缺陷主要是这样几种情况：一是表面不洁净或脱模剂涂刷不均匀造成粘损；二是拼缝不严造成漏浆从而产生蜂窝现象；三是透水性、透气性，使多余水分积聚形成麻面， 若砼用水量大，情况更严重。
透水性模板因为具有透气性和透水性，能很好地解决这个问题。
2.2表面裂缝产生的原因及预防措施
混凝土表面裂缝主要有干缩裂缝、温度裂缝和碳化引起的龟裂等。干缩裂缝主要是由于表面游离水分受风吹日晒作用蒸发过快，产生急剧体积收缩而此时表面强度很小不能抵抗这种变形引起的。预防的关键是加强养护，防止水分过早蒸发。养护方法较多，常用的有洒水、草袋等材料覆盖洒水、表面喷养护剂等。
温度裂缝主要是由内外温差引起的。因为混凝土浇筑后，水泥水化放出大量热量，而且这些热量不能及时散出，引起内部温升，特别是大体积砼，散热更慢，内部温度有时高达70~80℃，这样就使内部和表面形成较大温差，表面的收缩受到内部的约束，产生很大的反应力而出现裂缝。预防温度裂缝的关键是加强外部保温和内部散热，控制内外温差在20℃范围内。具体措施是：
（1）设置施工缝，减小浇筑体积，以利散热和减小约束。
（2）预埋冷水管（大面积砼）。
（3）采用冰水拌合或预冷骨料以降低入仓温度。
（4）延缓放热，控制温升速度（如掺缓凝剂）。
（5）保温养护，缓慢降温，以防温度骤变（特别是寒潮袭击）
（6）表面采用钢钎混凝土。
（7）采用低热水泥或掺加活性混合材料。
碳化龟裂的原因是砼中氢氧化钙和空气中的二氧化碳生成碳酸引起表面体积收缩而产生的。预防碳化龟裂的措施有：
（1）选择合适的水泥品种。
（2）降低水灰比，提高表面强度。
（3）避免过振，不使表面形成砂浆层。
3、表面缺陷处理
3.1表面抹浆修补
（1）对于小蜂窝、麻面，主要是从保护钢筋和砼侵蚀的原则出发，可用清水刷洗湿润后用水泥素浆或1：2水泥沙浆抹平。抹浆初凝应加强养护。
（2）对承载力无影响的细小裂缝，可冲洗后，用水泥浆抹补。如果裂缝较大较深，应将裂缝附近的混凝土凿毛，或沿裂缝放线凿成深15-20cm的V形槽，湿润后，刷水泥净浆一次，然后用1：2水泥砂浆分2-3层抹压。
3.2细石砼填补
（1）当蜂窝比较严重时，除掉附近不密实的砼和突出的骨料，洗净湿润后，用细石砼填补捣实。
（2）孔洞处理，奖孔洞处疏松砼和突出的石子凿掉，顶部凿成斜面，避免死角，然后清刷，湿润72h后，教主比原砼强度等级高一级的同，其水灰比宜控制在0.5以内，分层捣实。
4、结语
砼的表面缺陷是不容忽视的工程质量事故，它不仅影响外观，而且影响结构或构建的承载力和耐久性。但只要采取正确的相应措施，避免表面缺陷，保证表面质量是不困难的。
关键词： 水利工程；混凝土；表面缺陷；预防
Abstract: This paper introduced hydraulic engineering concrete surface defects and hazards, described the causes of defects and to take preventive measures and defect treatment.Key words: hydraulic; concrete; surface defects; prevention
中图分类号：F407.9文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
混凝土，简写为“砼”，是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水（加或不加外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得。由于砼施工和本身变形、约束等一系列问题，硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝，微裂缝通常是一种无害裂缝，对砼结构的承重、防渗及其他功能不产生危害。但是受到荷载、温差等作用之后，微裂缝就会不断的扩展和连通，最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝，这些裂缝已成为水利工程中常见的工程病害，轻者使砼内部的钢筋材料产生腐蚀，降低钢筋砼结构的承载力、耐久性、使用价值等。严重的将直接威胁到人民的生命、财产安全。
1、混凝土的表面缺陷及其危害
蜂窝、麻面，表面裂缝，表现不平整以及彩色混凝土的“白霜”现象，是混凝土常见的表面缺陷。這些缺陷不仅影响混凝土结构的外观，而且会进一步影响构件强度和耐久性，因此，必须给予足够的重视。比如蜂窝、裂缝等，不仅降低了混凝土强度，而且会进一步引起钢筋锈蚀和抗冻性降低等问题。要消除这些缺陷，应以预防为主。因为一旦出现缺陷，后期处理费工费料。要充分分析造成缺陷的原因，找出预防措施。
2、表面缺陷产生的原因及预防措施
造成表面缺陷的原因很多、很复杂，这些原因往往还是共同作用的。应综合考虑，主要有以下几方面：混凝土拌合物的和易性、振捣、模板、养护条件、原材料。
2.1蜂窝、麻面产生的原因及预防措施
产生蜂窝、麻面的原因较多，主要有以下几方面。
第一是振捣。在砼施工中，我们利用振捣器产生的小幅高频振动，使混凝土内部摩擦力和粘聚力降低，暂时出现“液化”现象，使大小颗粒互相挤密，其中多余的水和空气被排出。如果振捣不充分，大小颗粒不能互相挤密，多余水分和空气排不出，硬化后即形成蜂窝。如果多余水分和空气积聚于模板表面就会形成麻面。要避免上述现象就应加强振捣。振捣按一定顺序和间距进行，以免漏振和重振，振捣间距应等于振捣器振动作用半径的1.5倍。振捣时间用适当，以振捣至表面停止下沉， 周围无气泡冒出并且表面泛浆为宜。不能欠振、漏振，也不能过振，过振会造成砼的离析分层。
第二是混凝土拌合物的和易性，在加强振捣的同时，还应保证混凝土拌合物具有良好的和易性。和易性包括流动性、粘聚性和保水性三方面的含义。如果流动性达不到要求就很难振捣密实，可能出现蜂窝；如果流动性过大易引起粘聚性和保水性不良，出现泌水流浆和离析，也可能出现蜂窝；同时，由于用水量过大，多余水分不能充分排出，向模板面泌水而造成麻面。因此在配合比设计时，应保证混凝土拌合物和易性，在满足施工塌落度要求的情况下，应尽量减少用水，保证混凝土拌合物不分层离析和泌水。目前比较好的办法是采用双掺技术即掺加碱水剂（尤其是高效减水剂）及粉煤灰等混合料，以提高流动性和改善粘聚性及保水性。
第三是模板。目前水利工程中砼采用的模板多为透气性和透水性都很低的刚性模板，如木模板、组合钢模板等。模板引起表面缺陷主要是这样几种情况：一是表面不洁净或脱模剂涂刷不均匀造成粘损；二是拼缝不严造成漏浆从而产生蜂窝现象；三是透水性、透气性，使多余水分积聚形成麻面， 若砼用水量大，情况更严重。
透水性模板因为具有透气性和透水性，能很好地解决这个问题。
2.2表面裂缝产生的原因及预防措施
混凝土表面裂缝主要有干缩裂缝、温度裂缝和碳化引起的龟裂等。干缩裂缝主要是由于表面游离水分受风吹日晒作用蒸发过快，产生急剧体积收缩而此时表面强度很小不能抵抗这种变形引起的。预防的关键是加强养护，防止水分过早蒸发。养护方法较多，常用的有洒水、草袋等材料覆盖洒水、表面喷养护剂等。
温度裂缝主要是由内外温差引起的。因为混凝土浇筑后，水泥水化放出大量热量，而且这些热量不能及时散出，引起内部温升，特别是大体积砼，散热更慢，内部温度有时高达70~80℃，这样就使内部和表面形成较大温差，表面的收缩受到内部的约束，产生很大的反应力而出现裂缝。预防温度裂缝的关键是加强外部保温和内部散热，控制内外温差在20℃范围内。具体措施是：
（1）设置施工缝，减小浇筑体积，以利散热和减小约束。
（2）预埋冷水管（大面积砼）。
（3）采用冰水拌合或预冷骨料以降低入仓温度。
（4）延缓放热，控制温升速度（如掺缓凝剂）。
（5）保温养护，缓慢降温，以防温度骤变（特别是寒潮袭击）
（6）表面采用钢钎混凝土。
（7）采用低热水泥或掺加活性混合材料。
碳化龟裂的原因是砼中氢氧化钙和空气中的二氧化碳生成碳酸引起表面体积收缩而产生的。预防碳化龟裂的措施有：
（1）选择合适的水泥品种。
（2）降低水灰比，提高表面强度。
（3）避免过振，不使表面形成砂浆层。
3、表面缺陷处理
3.1表面抹浆修补
（1）对于小蜂窝、麻面，主要是从保护钢筋和砼侵蚀的原则出发，可用清水刷洗湿润后用水泥素浆或1：2水泥沙浆抹平。抹浆初凝应加强养护。
（2）对承载力无影响的细小裂缝，可冲洗后，用水泥浆抹补。如果裂缝较大较深，应将裂缝附近的混凝土凿毛，或沿裂缝放线凿成深15-20cm的V形槽，湿润后，刷水泥净浆一次，然后用1：2水泥砂浆分2-3层抹压。
3.2细石砼填补
（1）当蜂窝比较严重时，除掉附近不密实的砼和突出的骨料，洗净湿润后，用细石砼填补捣实。
（2）孔洞处理，奖孔洞处疏松砼和突出的石子凿掉，顶部凿成斜面，避免死角，然后清刷，湿润72h后，教主比原砼强度等级高一级的同，其水灰比宜控制在0.5以内，分层捣实。
4、结语
砼的表面缺陷是不容忽视的工程质量事故，它不仅影响外观，而且影响结构或构建的承载力和耐久性。但只要采取正确的相应措施，避免表面缺陷，保证表面质量是不困难的。