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混凝土外观质量控制常见问题及技术措施
南京苏宁建设监理有限公司 陆建胜 张鹏
( 江苏南京 210042)

【摘　要】: 结合芒稻河大桥工程实际管理工作, 针对混凝土工程中常见的外观质量问题, 对影响混凝土外观质量的因素进行了分析, 提出了相应的控制措施, 旨在提高广大工程技术人员的管理水平, 切实保证桥梁混凝土外观质量。
【关键词】: 混凝土外观 问题 影响因素 控制措施

1 前言
扬州芒稻河大桥有近100000M3混凝土, 桥梁结构中的墩柱、 变截面箱梁、 盖梁及防撞护栏等这些结构基本都采用混凝土浇注的外露结构。对于这些外露工程混凝土结构的施工, 不但应控制其强度, 而且应控制其外观质量。混凝土工程的内在质量人们一直都很重视, 现已经有一套成熟的质量控制措施, 而混凝土外观质量较少被关注, 而且有关外观质量控制的理论和实践经验也较少。因此, 如何保证上述部位的混凝土色泽一致, 尽量少的出现气泡、 混凝土错台、 漏浆、 露筋、 接缝不好等影响外观质量的现象发生, 提高桥梁混凝土的外观质量, 成了摆在现在工程技术人员面前的一个重要技术课题。
2 混凝土外观质量的常见问题及主要影响因素
混凝土的外观质量与很多因素有关, 如管理办法, 施工人员的素质、 施工环境、 施工设备、 施工工艺、 原材料等。
2.1 颜色不一致
2.1.1 同一单位工程中水泥、 砂、 碎石、 外加剂等, 产地、 品牌、 颜色未完全统一。
2.1.2 混凝土拌合物的配合比、 和易性时而变化。
2.1.3 同一单位工程养护条件不完全一致。
2.2 蜂窝:混凝土局部出现酥松、 砂浆少、 石子多、 石子之间形成蜂窝状窟窿
2.2.1 混凝土配合比不准确或砂、 石子、 水泥材料加水量计量不准, 造成砂浆少、 石子多。
2.2.2 混凝土搅拌时间不够, 未拌合均匀, 和易性差, 振捣不密实。
2.2.3 下料不当或下料过高, 使石子集中, 造成石子砂浆离析。
2.2.4 混凝土未分层浇筑, 振捣不实, 或漏振, 或振捣时间不够。
2.2.5 模板缝隙未堵严, 或模板支设不牢固, 振捣时模板移位, 水泥浆流失。
2.2.6 碎石、 河砂级配差, 不便于水泥砂浆充分包裹, 形成蜂窝。
2.3 麻面:混凝土表面局部缺浆粗糙, 或有许多小凹坑, 但无钢筋外露
2.3.1 模板表面粗糙或清理不干净, 粘有干硬水泥砂浆等杂物, 拆模时混凝土表面被粘损, 出现麻面。
2.3.2 钢模板脱模剂涂刷不均匀或局部漏刷, 拆模时混凝土表面粘结模板, 引起麻面。
2.3.3 模板接缝拼装不严密, 浇筑混凝土时缝隙漏浆, 混凝土表面沿模板缝位置出现麻面。
2.3.4 混凝土振捣不密实, 混凝土气泡未排出, 一部分气泡停留在模板表面, 形成麻面。
2.3.5 干粉状外加剂, 含有未碾成粉状的颗粒遇水膨胀, 造成混凝土表面”开花”而产生麻面。
2.3.6 振捣时间过长, 造成混凝土离析而使碎石集中, 砂浆过少包不住碎石而形成。
2.3.7 搅拌时间过短混凝土和易性不好, 以致水泥砂浆填不满石子间的空隙而形成。
2.4 斑点:混凝土表面局部颜色不一致, 严重的呈”迷彩服”状, 分明斑和暗斑两种
2.4.1 原材料: A.使用变质水泥或受潮结块的水泥或深色杂质的水泥造成斑点; B.使用山砂或深色杂质的河砂而造成斑点; C.使用带花斑的或含深色杂石的碎石而造成斑点; D.脱模剂不干净造成斑点。
2.4.2 模板: A.混凝土施工前模板清理不干净, 含有锈迹或杂物而造成斑点; B.施工过程中溅入混凝土浆或踩脏造成斑点; C.固定模板的预埋件使用不当, 或拆模时对加固模板的预埋件或对拉构件处治不当而形成的斑点。
2.4.3 养护: 覆盖物不干净而造成。
2.4.4 保护层砂浆垫块未完全被混凝土砂浆包裹或太薄而产生明斑或暗斑。
2.4.5 混凝土振捣时间过长, 碎石集中砂浆过少而出现石头影子造成暗斑。
2.4.6 和易性不好, 水泥砂浆过少, 以致混凝土表面砂浆不足, 碎石隐约可见造成的暗斑。
2.4.7 碎石级配不好, 粒径过大, 以致水泥砂浆不能充分包裹碎石而产生石头影子暗斑。
2.5 露筋
2.5.1 浇筑振捣时, 钢筋垫块移位或垫块太少甚至漏放, 钢筋紧贴模板, 致使脱模后漏筋。
2.5.2 钢筋混凝土结构面较小, 钢筋较密, 如遇大石子卡在钢筋上, 混凝土浆不能填充钢筋周围, 使钢筋密集处出现露筋。
2.5.3 因配合比不当, 混凝土产生离析, 浇捣部位缺浆或模板严重漏浆, 造成露筋。
2.5.4 混凝土振捣时, 振捣棒撞击钢筋, 使钢筋移位, 造成露筋。
2.5.5 拆模过早, 混凝土缺棱掉角, 造成露筋。
2.6 跑模、 混凝土几何尺寸出现变形
2.6.1 模板加固不牢。
2.6.2 振捣离模板太近且功率大振捣时间长, 致使模板变形跑模。
2.6.3 地基不牢, 支撑不够。
2.6.4 模板使用时间长, 本身变形。
2.7 线条不明
2.7.1 施工缝处理不平整而造成接缝不在同一平面。
2.7.2 模板接缝不平整或不密贴, 造成混凝土接缝错台或大小不一或漏浆。
2.7.3 模板使用时间长, 本身变形或缺棱少角。
2.8 缝隙夹层:施工缝混凝土结合不好, 有缝隙或夹物
2.8.1 在浇筑混凝土前没有认真处理施工缝表面, 浇筑时捣实不够。
2.8.2 浇筑大面积钢筋结构物时, 往往分层分段施工。在施工中常有木块、 锯末等杂物( 冬季还有积雪、 冰块) 积存在混凝土表面, 未认真检查清理, 再次浇筑时混入混凝土, 在施工缝处造成杂物夹层。
2.9 水泡气孔多
2.9.1 混凝土拌和物水灰比过大, 或现场搅拌混凝土未根据现场集料的含水量来调整水灰比而造成混凝土表面水泡气孔增多。
2.9.2 混凝土坍落度过大, 难以将水分完全赶出而产生较多气泡。
2.9.3 振捣时间不够或漏振、 欠振以致气泡未完全排除。
2.9.4 振捣程序不对, 随意性或从内向外振, 以致将水分气泡赶向模板, 而钢模与混凝土密贴, 由于表面张力作用很容易产生水膜、 水分、 气泡很难赶出。
2.10 缺棱掉角
2.10.1 混凝土浇筑后养护不到位, 强度降低, 拆模时棱角被粘掉。
2.10.2 常温施工时过早拆除侧面非承重模板。
2.10.3 拆模时受外力作用或重物撞击, 或保护不好, 棱角被碰掉。
2.10.4 冬季施工时, 混凝土局部受冻, 造成拆模时掉角。
3 控制混凝土外观质量的技术措施
3.1 把好混凝土原材料进场关
3.1.1 选择同一产地、 同一品牌、 同一颜色的水泥、 砂、 碎石和外加剂等原材料, 而且同一单位工程尽可能采用同一批原材料。原材料应干净无杂质, 这样能够有效避免因原材料不完全相同而造成混凝土外观颜色不一致或斑点。
3.1.2 加强水泥的现场检查。对每批进场水泥都要检查其出厂合格证, 并现场抽样送实验室试验, 测定其强度、 初终凝时间、 安定性等指标, 只有全部合格才可使用。
3.1.3 检查水泥储存条件。确保水泥储存在干燥、 通风、 防风雨、 防潮湿的地方。地板用枕木铺垫, 高出地面至少30cm, 水泥进场后应尽快使用。需要强调的是: 在现场施工过程中, 要注意防止施工队伍使用过期或被雨淋而结块的水泥, 这种水泥不但会影响混凝土强度, 而且会使浇筑的混凝土有深色斑点, 影响混凝土外观质量。
3.1.4 严禁使用山砂或深颜色的河砂, 准确测定河砂的含泥量, 控制含泥量, 否则混凝土外观颜色就会出现深色的斑点或泥黄色。
3.1.5 随时检测, 对砂场的砂进行筛分、 杂质含量、 压碎值等项目的试验。
3.1.6 控制好砂的级配, 选用中砂且大致均匀, 不能都用规定级配的最大极限百分比, 这样有利于混凝土密实光洁。
3.1.7 混凝土用的粗骨料应具有良好的级配, 最大粒径不得超过结构截面的最小尺寸的1/4, 和钢筋最小净距的3/4。
3.2 控制混凝土拌和物关键工序
3.2.1 严格控制混凝土配合比设计。按有关技术规范进行计算和试验, 并在施工过程中经常检查。
3.2.2 可采取在混凝土拌和物中掺加混合材料( 如磨细粉煤灰等) 或减水剂等措施, 以改进混凝土拌和物和易性, 增加混凝土密实度和光洁度。
3.2.3 必须采用集中拌合自动秤量装置, 保证精度。采用强制式拌合机, 将各种组合材料搅拌成分布均匀、 颜色一致的混合物。
3.2.4 严格控制水灰比。注意现场搅拌混凝土时, 应根据砂石料的含水率来调整水灰比, 以保持混凝土的良好和易性, 减少水泡、 气孔的形成。
3.2.5 严格控制混凝土坍落度, 在控制地点及浇筑地点按规定检查混凝土坍落度, 尽量缩短混凝土拌和物的停放时间。
3.2.6 随时检查混凝土搅拌时间, 拌和用水采用饮用水。
3.2.7 严格控制外加剂, 混凝土中掺用的外加剂应按有关标准鉴定合格并经试验符合施工要求后再用。粉状外加剂要保持干燥状态, 防止受潮结块。
3.2.8 运输采用混凝土搅拌车运输, 严格控制搅拌速度和运输时间。
3.3 模板安装与清洁
3.3.1 成型混凝土外观质量在于模板的选择, 模板的钢度是保证混凝土表面的平整度、 垂直度的先决条件, 混凝土模板板面应采用金属板、 玻璃钢板等材料。外露面的模板必须采用新加工钢模板, 不得使用变形过大的模板。其挠度不应超过模板构件的1/400; 结构表面隐蔽的模板挠不得大于模板构件跨度的1/250; 钢模变形不应大于1.5mm。钢模板的钢棱和柱箍的变形值不大于L/500和B/500( L为计算跨径, B为柱宽) 。
3.3.2 严格控制钢模清洁。每次装模前, 用小砂轮对钢模除锈, 除锈完毕用抹布擦净, 保持钢模内面无任何杂物、 染点。
3.3.3 钢模板脱模剂要涂刷均匀, 不得漏刷。不得采用废机油作为脱摸剂。
3.3.4 确保模板加固牢靠, 重点把关模板接缝拼装严密。模板接缝控制在2mm左右。为减少模板拼缝, 对于大面积混凝土, 其每块不得小于2m2, 厚度≥5mm。模板拼缝不严密, 往往会产生漏浆, 严重时表面产生露石等现象, 影响新浇混凝土的质量。
3.3.5 施工过程时刻注意保持模板内面干净。当施工人员踩脏模板或混凝土浆溅到模板或别的原因弄脏模板, 在浇筑完一层混凝土时, 必须及时用棉纱布把上节模板上的污点擦干净, 以避免混凝土外观上有深颜色的斑点出现。
3.3.6 浇筑混凝土时, 应经常观察模板、 支架、 堵缝等情况。如发现有模板走动, 应立即停止浇筑, 并应在混凝土凝结前修整完好。
3.3.7 每次使用之前, 要检查模板变形情况, 禁止使用弯曲、 凹凸不平或缺棱少角等变形模板。
3.4 混凝土布料与振捣
3.4.1 混凝土坍落度应严格控制, 底层振捣应认真操作, 防止底层混凝土胶结不好。
3.4.2 浇筑混凝土前, 应检查钢筋位置和保护层厚度是否准确, 是否按要求固好垫块; 操作时不得踩踏钢筋, 如钢筋有踩弯或脱扣者, 应及时调直, 补扣绑好, 以免露筋。
3.4.3 混凝土自由倾落高度超过2m时, 要用串筒或溜槽等下料, 超过10m的必须有减速装置, 避免混凝土离析。
3.4.4 控制振捣间距, 插入式振捣器不应大于其作用半径的1.5倍; 对轻骨料混凝土, 则不应大于其作用半径的1倍。振捣器至模板的距离不应大于其作用半径的0.5倍。控制混凝土的浇筑层厚度在振捣器作用部分长度的1.25倍左右, 振捣新的一层, 均应插进先浇筑混凝土5~10cm, 力求上下层紧密结合。
3.4.5 控制振捣时间, 做到不要欠振, 不要过振。设专职振捣队, 便于经验积累。合适的振捣时间可由下列现象判断: 混凝土不再显著下沉, 不再出现气泡, 混凝土表面出浆呈水平状态, 并将模板边角填满充实。
3.4.6 注意振捣方法, 垂直振捣时, 振动垂直混凝土表面; 斜向振捣时, 振动棒与混凝土表面400~500角; 棒体插入混凝土的深度不应超过棒长的2/3~3/4; 振捣棒要及时上下抽动, 分层均匀振捣密实, 振捣好后, 要慢慢拔出振动棒, 使混凝土填满振动棒所造成的空洞。
3.4.7 控制振捣程序, 先周围后中间, 并注意混凝土摊铺四周高中间低, 以便把气泡尽往中间赶出, 避免聚集在模板处。
3.4.8 振捣时, 振动棒不要碰撞钢筋、 模板、 预埋件等, 在钢筋密集体处, 可采用带刀片的振捣棒进行振捣。
3.4.9 注意保护层砂浆垫块处的混凝土振捣, 务必使水泥砂浆充分包裹; 或采取振捣一小段先取下一小段垫块的方法。这样, 能够有效避免垫块处表面产生明斑或暗斑。
3.5 混凝土施工缝的处理
3.5.1 施工缝在浇筑混凝土前, 应除掉表面水泥薄膜和松动或软弱混凝土层, 表面应凿毛, 并用水冲洗干净, 充分湿润, 残留在混凝土表面的水应予以清除。
3.5.2 垂直施工缝处应补插钢筋, 在台阶或施工缝垂直面上亦应补插钢筋。
3.5.3 施工缝的处理、 衔接是在较大面积混凝土中经常采用的方法, 除按《桥规》有关规定进行外, 应确保施工缝与模板的拼缝平行或垂直, 避免出现多条施工缝或错台现象, 以保证外观美观。涉及工艺细节的问题, 施工单位应根据现场情况采取相关方法处理。
3.6 混凝土拆模和养护的技术措施
3.6.1 混凝土拆模的监控
3.6.1.1 拆模时间要根据试块试验结果正确掌握, 防止过早拆模, 使混凝土粘在模板造成麻面、 蜂窝或缺棱少角。
3.6.1.2 拆除钢筋混凝土结构侧面非承重模板时, 混凝土应具有足够的强度, 表面及棱角才不会受到损坏。
3.6.1.3 拆模时不能用力过猛过急, 注意保护棱角, 吊运时, 严禁模板碰撞棱角。
3.6.1.4 加强成品保护, 对于处在人多、 运料等通道处的混凝土阳角, 拆模后要用角钢等阳角保护好, 以免碰损。
3.6.2 施工温度及养护
芒稻河大桥项目结构施工跨越冬、 夏两季, 地区温差较大, 为保证混凝土外观质量, 施工温度及养生方法是重点的控制环节。
3.6.2.1 夏季混凝土施工: 在浇筑前施工单位, 应采取措施保持混凝土的温度不应超过32度, 为防止混凝土外部裂缝的出现, 将施工时间尽量避开高温时间段, 同时白天温度较高时采用不间断水养护, 保证混凝土的低温和湿润, 有效保证混凝土的强度增长和外观质量。
3.6.2.2 冬季混凝土施工: 如室外日平均气温5天连续低于5度,必须采取有效的养护措施, 如采用蒸汽保温养护的方式, 保证整体温度不得低于10度。
3.6.2.3 混凝土浇筑完成, 待表面收浆后, 尽快对混凝土洒水养护, 养护时间不得少于7天且湿养护不得间断, 不得形成干湿循环。否则可能出现收缩裂纹而影响混凝土外观质量。养护用水同拌和用水。
3.6.2.4 结构物不论采用什么养生方法, 在拆模前均应连续保持湿润。冬季混凝土浇筑完毕, 温度低于5度, 不得洒水养生, 采用蒸汽养生, 还应做好覆盖保温工作, 加强测温, 及时采取措施防止受冻。
3.6.2.5 洒水养护应根据气温情况, 掌握恰当的时间间隔, 在养护期内保持表面湿润, 并采用适当材料覆盖, 注意不要使用脱色或不干净覆盖材料。
4 结语
结构混凝土外观质量控制, 必须在混凝土工艺上狠下功夫, 决不主张经过事后修饰来勉补一次性施工不足。也不提倡依靠事后修饰来还其混凝土的本色原貌。大量桥梁工程的建设实践证明: 万一结构混凝土表面发生有悖于”面子工程”要求的外观质量缺陷, 经过恰当的工艺对其进行认真仔细、 谨慎的修饰, 则也能较好地收到应有的效果。所谓修饰, 并非一般的整修或修补, 而是以混凝土外观质量为宗旨的饰艺。可是, 要收到较理想的修饰效果, 即不损混凝土本色原貌, 又能达到自然、 美观和返璞归真的程度, 却是极其不易的。为此, 要求不但要有工艺熟练、 富有经验的技术工人操作, 还要结合工程具体情况, 采取特殊的修饰技术和严格遵守国家有关规范、 技术标准。切不可轻易、 马虎、 盲目修饰, 否则会弄巧成拙, 甚至完全丢掉”面子”。
以往人们对混凝土工程常常只重视内在质量, 不重视外观质量, 随着经济的发展, 观念的更新, 以及对道路桥梁服务水平要求的提高, 人们对混凝土外观质量要求愈来愈高。一次性施工效果好的混凝土, 拆模后其结构外形轮廓分明、 线性顺滑而又不乏挺拔, 混凝土表面平整、 光洁、 色泽自然、 均匀一致, 它能给人产生朴素、 自然、 美观的视觉感受, 这是混凝土该达到的效果。很多工程已将混凝土外观质量作为质量评定的重要指标, 因此工程技术人员要对混凝土外观质量引起高度重视, 在有效控制混凝土强度的同时, 切实控制好混凝土的外观质量。

参考文献
[ 1 ] 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-
[ 2 ] 叶建海,王飞跃. 水泥混凝土外观质量控制探讨. 中国科技信息. (13)
[ 3 ] 付丽莉. 关于控制水泥混凝土外观质量方案的探讨. 黑龙江交通科技. (9)
[ 4 ] 李文波. 混凝土外观质量缺陷分析和控制措施. 中国新技术新产品, (14)
[ 5 ] 《混凝土质量控制标准》GB50164-

姓名: 陆建胜 高级工程师 国家注册监理工程师、 一级建造师( 房建、 市政) 、 造价工程师、 安全工程师
出生年月: 1973年7月26日
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