水泥混凝土工程基于結(jié)構(gòu)型式的特殊、氣候條件的惡劣,或者施工方法、施工工藝的不規(guī)范等很容易在混凝土的澆筑過程中或剛剛施工完不久產(chǎn)生表面缺陷?;炷恋谋砻嫒毕荽笾驴梢詺w納為如下四個(gè)方面:1、表面裂縫。2、表面破損。3、表面顏色不均勻。4、表面漏筋。
不管是哪一種表面缺陷,都會(huì)對混凝土的外觀質(zhì)量帶來不利的影響。因此,找出混凝土產(chǎn)生表面缺陷的內(nèi)因,在施工中有針對性地采取預(yù)防措施,對既有的缺陷加以必要的修復(fù)處理,對提高混凝土的外觀質(zhì)量具有重要意義。
一、表面裂縫成因及處理
混凝土表面的裂縫大都是因?yàn)槭湛s而產(chǎn)生的。主要有兩大類:一類是剛剛澆筑完成的混凝土表面水分蒸發(fā)變干而引起,另一類是因?yàn)榛炷劣不瘯r(shí)水化熱使混凝土產(chǎn)生內(nèi)外溫差而引起。
剛剛澆筑完成的混凝土,往往因?yàn)橥饨鐨鉁剌^高,空氣中相對濕度較小,表面蒸發(fā)變干,而其內(nèi)部仍是塑性體,因塑性收縮產(chǎn)生裂縫。這類裂縫通常不連續(xù),且很少發(fā)展到邊緣,一般呈對角斜線狀,長度不超過30cm,但較嚴(yán)重時(shí),裂縫之間也會(huì)相互貫通。對這類裂縫最有效的預(yù)防措施是在混凝土澆筑時(shí)保護(hù)好混凝土澆筑面,避免風(fēng)吹日曬,混凝土澆筑完畢后要立即將表面加以覆蓋,并及時(shí)灑水養(yǎng)生。另外,在混凝土中摻加適量的引氣劑也有助于減少收縮裂縫。
對于較深層的混凝土,在上層混凝土澆筑的過程中,會(huì)在自重作用下不斷沉降。當(dāng)混凝土開始初凝但未終凝前,如果遇到鋼筋或者模板的連接螺栓等東西時(shí),這種沉降受到阻撓會(huì)立即產(chǎn)生裂縫。特別是當(dāng)模板表面不平整,或脫模劑涂刷不均勻時(shí),模板的摩擦力阻止這種沉降,會(huì)在混凝土的垂直表面產(chǎn)生裂縫。這種情況一般容易發(fā)生在混凝土柱或其它窄長結(jié)構(gòu)的邊角部位。在混凝土初凝前進(jìn)行第二次振搗是避免出現(xiàn)這種缺陷的最好方法。
混凝土在硬化過程中,會(huì)釋放出大量的水化熱,使混凝土內(nèi)部溫度不斷上升,在大體積混凝土中,水化熱使溫度上升更加明顯,在混凝土表面與內(nèi)部之間形成很高的溫度差,特別是在特大橋大體積承臺(tái)施工中,現(xiàn)場實(shí)測混凝土內(nèi)外溫差有時(shí)會(huì)達(dá)到50℃以上。表層混凝土收縮時(shí)受到阻礙,混凝土將受拉,一旦超過混凝土的應(yīng)變能力,將產(chǎn)生裂縫。為了盡可能減少收縮約束以使混凝土能有足夠強(qiáng)度抵抗所引起的應(yīng)力,就必須有效控制混凝土內(nèi)部升溫速率。在混凝土中摻加適量的礦粉煤灰,能使水化熱釋放速度減緩;控制原材料的溫度,在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部采用冷卻管通以循環(huán)水也能及時(shí)釋放水化熱能。
對于淺層裂縫的修補(bǔ),通常是涂刷水泥漿或低粘度聚合物封堵,以防止水份侵入;對于較深或較寬的裂縫,就必須采用壓力灌漿技術(shù)進(jìn)行修補(bǔ)。
二、表面破損及處治
混凝土表面破損包括:表面峰窩、表面麻面、表面氣孔、表面沖蝕等幾種。
脫模后的混凝土表面麻面起粉,主要原因是因?yàn)榛炷帘砻娉霈F(xiàn)緩凝現(xiàn)象所致,這可能是由于使用了不合格的脫模劑或脫模劑使用不當(dāng)造成的。混凝土表面麻面與模板拼縫不嚴(yán)也有關(guān)系。
混凝土表面的氣孔主要是模板表面滯留的水泡引起的。如果模板表面有一定吸附性或透氣性的話,氣孔是可以減少;若采用抗?jié)B透性強(qiáng)的鋼模板,則氣孔一般都是因?yàn)檎駬v不充分所致。另外是因?yàn)榛炷撂涠忍蠡蚝鸵仔蕴睿蚴褂玫耐鈸絼┎划?dāng)有泌水現(xiàn)象,大多屬于混凝土配合比設(shè)計(jì)上的問題。
混凝土的這種缺陷修補(bǔ)時(shí),為了獲得可以接受的混凝土表面顏色,可以通過試驗(yàn)之后,把白水泥與灰色普通水泥按一定比例混在一起使用,砂子應(yīng)使用篩除了粗顆粒的細(xì)砂,砂漿中要摻用聚合物(比如環(huán)氧樹脂、白乳膠等),用砂漿塊或光滑的石板抹面以獲得光滑的表面。一般是不允許修補(bǔ)的。
三、表面顏色不均勻及處治
施工中想要混凝土表面顏色完全一致幾乎是不可能的。許多因素都會(huì)引起混凝土表面顏色發(fā)生變化,比如原材料的種類、施工配合比、混凝土的養(yǎng)護(hù)條件、混凝土的振搗情況、脫模劑的使用情況、模板的表面結(jié)構(gòu)、模板的吸附性能等,還有拆模時(shí)人為造成的顏色變化。
決定混凝土顏色的原材料主要是水泥或摻加的礦粉、粉煤灰等粘結(jié)料,一旦粘結(jié)料的品種或粘結(jié)料的用量發(fā)生變化,都會(huì)導(dǎo)致混凝土顏色發(fā)生改變。當(dāng)混凝土和易性欠佳,或在下料過程中混凝土粗細(xì)骨料發(fā)生離析,或振搗不均勻等,導(dǎo)致某些部位粗骨料集中,某些部位砂漿過于豐富,待混凝土硬化后顏色不一致。
混凝土表面的銹跡也是常見影響混凝土顏色的一個(gè)因素,銹跡的產(chǎn)生有四種可能:第一種可能是由于含有黃鐵礦(硫化鐵)的骨料引起的,骨料中的黃鐵礦與空氣接觸后會(huì)發(fā)生氧化發(fā)應(yīng)生成鐵銹。第二種可能是從混凝土結(jié)構(gòu)中伸出鋼筋(比如模板拉桿鋼筋、混凝土表面漏筋)以及扎鋼筋用的鐵絲,暴露在外面一段時(shí)間后也會(huì)產(chǎn)生銹跡。第三種可能是由于模板表面本身產(chǎn)生了銹跡。第四種可能是由于混凝土結(jié)構(gòu)上表面露出的鋼筋長時(shí)間暴露在空氣中產(chǎn)生的鐵銹隨雨水或養(yǎng)護(hù)水順混凝土表面流下時(shí),污染了混凝土面而產(chǎn)生銹跡。
四、表面露筋及處治
混凝土表面露筋主要是因?yàn)殇摻罱壴焕危虮Wo(hù)層墊塊安置不規(guī)范,在混凝土澆筑過程中鋼筋移位,有時(shí)候是在混凝土澆筑完成后才發(fā)現(xiàn)鋼筋位置放得不對,致使混凝土表面至少一個(gè)面的鋼筋保護(hù)層厚度不夠,甚至完全沒有了保護(hù)層。
表面露筋的另一個(gè)方面是因?yàn)榛炷谅┱駥?dǎo)致嚴(yán)重蜂窩,鋼筋暴露在外。
如果出現(xiàn)表面露筋,首先應(yīng)分析露筋的原因和嚴(yán)重程度,再考慮修補(bǔ)所需要達(dá)到的目的,修補(bǔ)后不得影響混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和正常使用。
露筋的修補(bǔ)一般都是先用鋸切槽,劃定需要處理的范圍,形成整齊而規(guī)則的邊緣,再用沖擊工具對處理范圍內(nèi)的疏松混凝土進(jìn)行清除。如果鋼筋保護(hù)層厚度不夠,必須要將鋼筋向里移動(dòng)。準(zhǔn)備工作做完后,可以采用噴射混凝土工藝或壓力灌漿技術(shù)進(jìn)行修補(bǔ)。
不管是哪一種表面缺陷,都會(huì)對混凝土的外觀質(zhì)量帶來不利的影響。因此,找出混凝土產(chǎn)生表面缺陷的內(nèi)因,在施工中有針對性地采取預(yù)防措施,對既有的缺陷加以必要的修復(fù)處理,對提高混凝土的外觀質(zhì)量具有重要意義。
一、表面裂縫成因及處理
混凝土表面的裂縫大都是因?yàn)槭湛s而產(chǎn)生的。主要有兩大類:一類是剛剛澆筑完成的混凝土表面水分蒸發(fā)變干而引起,另一類是因?yàn)榛炷劣不瘯r(shí)水化熱使混凝土產(chǎn)生內(nèi)外溫差而引起。
剛剛澆筑完成的混凝土,往往因?yàn)橥饨鐨鉁剌^高,空氣中相對濕度較小,表面蒸發(fā)變干,而其內(nèi)部仍是塑性體,因塑性收縮產(chǎn)生裂縫。這類裂縫通常不連續(xù),且很少發(fā)展到邊緣,一般呈對角斜線狀,長度不超過30cm,但較嚴(yán)重時(shí),裂縫之間也會(huì)相互貫通。對這類裂縫最有效的預(yù)防措施是在混凝土澆筑時(shí)保護(hù)好混凝土澆筑面,避免風(fēng)吹日曬,混凝土澆筑完畢后要立即將表面加以覆蓋,并及時(shí)灑水養(yǎng)生。另外,在混凝土中摻加適量的引氣劑也有助于減少收縮裂縫。
對于較深層的混凝土,在上層混凝土澆筑的過程中,會(huì)在自重作用下不斷沉降。當(dāng)混凝土開始初凝但未終凝前,如果遇到鋼筋或者模板的連接螺栓等東西時(shí),這種沉降受到阻撓會(huì)立即產(chǎn)生裂縫。特別是當(dāng)模板表面不平整,或脫模劑涂刷不均勻時(shí),模板的摩擦力阻止這種沉降,會(huì)在混凝土的垂直表面產(chǎn)生裂縫。這種情況一般容易發(fā)生在混凝土柱或其它窄長結(jié)構(gòu)的邊角部位。在混凝土初凝前進(jìn)行第二次振搗是避免出現(xiàn)這種缺陷的最好方法。
混凝土在硬化過程中,會(huì)釋放出大量的水化熱,使混凝土內(nèi)部溫度不斷上升,在大體積混凝土中,水化熱使溫度上升更加明顯,在混凝土表面與內(nèi)部之間形成很高的溫度差,特別是在特大橋大體積承臺(tái)施工中,現(xiàn)場實(shí)測混凝土內(nèi)外溫差有時(shí)會(huì)達(dá)到50℃以上。表層混凝土收縮時(shí)受到阻礙,混凝土將受拉,一旦超過混凝土的應(yīng)變能力,將產(chǎn)生裂縫。為了盡可能減少收縮約束以使混凝土能有足夠強(qiáng)度抵抗所引起的應(yīng)力,就必須有效控制混凝土內(nèi)部升溫速率。在混凝土中摻加適量的礦粉煤灰,能使水化熱釋放速度減緩;控制原材料的溫度,在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部采用冷卻管通以循環(huán)水也能及時(shí)釋放水化熱能。
對于淺層裂縫的修補(bǔ),通常是涂刷水泥漿或低粘度聚合物封堵,以防止水份侵入;對于較深或較寬的裂縫,就必須采用壓力灌漿技術(shù)進(jìn)行修補(bǔ)。
二、表面破損及處治
混凝土表面破損包括:表面峰窩、表面麻面、表面氣孔、表面沖蝕等幾種。
脫模后的混凝土表面麻面起粉,主要原因是因?yàn)榛炷帘砻娉霈F(xiàn)緩凝現(xiàn)象所致,這可能是由于使用了不合格的脫模劑或脫模劑使用不當(dāng)造成的。混凝土表面麻面與模板拼縫不嚴(yán)也有關(guān)系。
混凝土表面的氣孔主要是模板表面滯留的水泡引起的。如果模板表面有一定吸附性或透氣性的話,氣孔是可以減少;若采用抗?jié)B透性強(qiáng)的鋼模板,則氣孔一般都是因?yàn)檎駬v不充分所致。另外是因?yàn)榛炷撂涠忍蠡蚝鸵仔蕴睿蚴褂玫耐鈸絼┎划?dāng)有泌水現(xiàn)象,大多屬于混凝土配合比設(shè)計(jì)上的問題。
混凝土的這種缺陷修補(bǔ)時(shí),為了獲得可以接受的混凝土表面顏色,可以通過試驗(yàn)之后,把白水泥與灰色普通水泥按一定比例混在一起使用,砂子應(yīng)使用篩除了粗顆粒的細(xì)砂,砂漿中要摻用聚合物(比如環(huán)氧樹脂、白乳膠等),用砂漿塊或光滑的石板抹面以獲得光滑的表面。一般是不允許修補(bǔ)的。
三、表面顏色不均勻及處治
施工中想要混凝土表面顏色完全一致幾乎是不可能的。許多因素都會(huì)引起混凝土表面顏色發(fā)生變化,比如原材料的種類、施工配合比、混凝土的養(yǎng)護(hù)條件、混凝土的振搗情況、脫模劑的使用情況、模板的表面結(jié)構(gòu)、模板的吸附性能等,還有拆模時(shí)人為造成的顏色變化。
決定混凝土顏色的原材料主要是水泥或摻加的礦粉、粉煤灰等粘結(jié)料,一旦粘結(jié)料的品種或粘結(jié)料的用量發(fā)生變化,都會(huì)導(dǎo)致混凝土顏色發(fā)生改變。當(dāng)混凝土和易性欠佳,或在下料過程中混凝土粗細(xì)骨料發(fā)生離析,或振搗不均勻等,導(dǎo)致某些部位粗骨料集中,某些部位砂漿過于豐富,待混凝土硬化后顏色不一致。
混凝土表面的銹跡也是常見影響混凝土顏色的一個(gè)因素,銹跡的產(chǎn)生有四種可能:第一種可能是由于含有黃鐵礦(硫化鐵)的骨料引起的,骨料中的黃鐵礦與空氣接觸后會(huì)發(fā)生氧化發(fā)應(yīng)生成鐵銹。第二種可能是從混凝土結(jié)構(gòu)中伸出鋼筋(比如模板拉桿鋼筋、混凝土表面漏筋)以及扎鋼筋用的鐵絲,暴露在外面一段時(shí)間后也會(huì)產(chǎn)生銹跡。第三種可能是由于模板表面本身產(chǎn)生了銹跡。第四種可能是由于混凝土結(jié)構(gòu)上表面露出的鋼筋長時(shí)間暴露在空氣中產(chǎn)生的鐵銹隨雨水或養(yǎng)護(hù)水順混凝土表面流下時(shí),污染了混凝土面而產(chǎn)生銹跡。
四、表面露筋及處治
混凝土表面露筋主要是因?yàn)殇摻罱壴焕危虮Wo(hù)層墊塊安置不規(guī)范,在混凝土澆筑過程中鋼筋移位,有時(shí)候是在混凝土澆筑完成后才發(fā)現(xiàn)鋼筋位置放得不對,致使混凝土表面至少一個(gè)面的鋼筋保護(hù)層厚度不夠,甚至完全沒有了保護(hù)層。
表面露筋的另一個(gè)方面是因?yàn)榛炷谅┱駥?dǎo)致嚴(yán)重蜂窩,鋼筋暴露在外。
如果出現(xiàn)表面露筋,首先應(yīng)分析露筋的原因和嚴(yán)重程度,再考慮修補(bǔ)所需要達(dá)到的目的,修補(bǔ)后不得影響混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和正常使用。
露筋的修補(bǔ)一般都是先用鋸切槽,劃定需要處理的范圍,形成整齊而規(guī)則的邊緣,再用沖擊工具對處理范圍內(nèi)的疏松混凝土進(jìn)行清除。如果鋼筋保護(hù)層厚度不夠,必須要將鋼筋向里移動(dòng)。準(zhǔn)備工作做完后,可以采用噴射混凝土工藝或壓力灌漿技術(shù)進(jìn)行修補(bǔ)。