梁传梅
混凝土原材料的质量对于建筑工程的施工质量具有重要影响,严格分析混凝土结构性能并控制好混凝土质量对于各类建筑工程的优质高效施工具有决定性意义。文章分析了混凝土常见的质量问题,并针对这些问题,结合施工中混凝土具体应用情况,提出了有效的质量控制措施。
混凝土;施工;质量控制
U416.216-A-06-017-4
0 引言
混凝土的性能与其原材料的性能具有一定的关系,也与其配比方案、施工计划、施工环境以及维护情况有关。但通常来讲,混凝土常见的质量问题的主要内因是骨料的质量问题。骨料拌和物的级配、颗粒度等涉及用水量,并最终决定了混凝土的质量及结构强度。骨料质量与砂石制备的标准直接相关,为获取优质的骨料,应严格控制砂石中泥块及其他软弱颗粒的含量,包括砂石中的含泥量,这些不利于骨料质量的成分指标应控制在标准要求的范围内。大量使用颗粒度较差、级配不合格的砂石作为骨料,不仅会造成原材料的浪费,而且对于混凝土的结构稳定性和耐久性等也有不利影响。混凝土质量监测和控制环节对于混凝土最终可能产生的各类问题也具有一定影响,此外,设计单位、原料供应商、搅拌站、施工和监理单位等部门对混凝土质量问题也有相应的责任。
1 混凝土常见质量问题
1.1 蜂窝、麻面、孔洞
在混凝土预制过程中,当模板表面非常粗糙或附有干混凝土时可引起蜂窝、麻面及孔洞问题发生。浇灌混凝土前如果水量不够或模板缝隙尚未密实,与模板相接的混凝土会因失水而变得干硬,混凝土表面将产生很多凹点。另外,当混凝土拌和的时间较短,在浇筑后局部砂石较多会形成蜂窝状。混凝土浇灌如果不是分层浇灌时会引发混凝土离析,振捣质量较差或局部漏振也会形成蜂窝、麻面和孔洞(如图1所示)。
1.2 结构性裂缝
当施工单位在支撑架构方面投入不足时,如在上层混凝土浇筑完成前拆除下层支撑体,会发生混凝土结构性裂缝,这种情况属于典型的违规施工。此外,当载荷超标或上层模板、支架、钢筋尚未固结时进行振捣、下料等,对载荷将造成冲击,超出设计载荷标准,引起混凝土结构性病害。同样,如果拆模过早以及过早堆载也会发生结构性裂缝[1]。混凝土结构性裂缝如图2所示。
1.3 非结构性裂缝
工程施工中将混凝土完成浇筑后表面形成的起皮和开裂等现象称为非结构性裂缝。形成混凝土非结构性裂缝的主要原因包括以下几方面:(1)混凝土较大的坍落度;(2)技术人员在混凝土首次收面时洒水量过大;(3)混凝土表面的水分由于蒸发过快而引起塑性的收缩缝;(4)二次收面的时间控制不好或没有完成二次收面;(5)成型后没有对混凝土进行及时养护。混凝土非结构性裂缝如图3所示。
1.4 现浇结构收面粗糙
发生此类混凝土质量问题多数是由于施工技术人员的主观意识问题引起的。例如交接班时对技术细节交底不够清晰,对浇筑后的混凝土质量检查不到位等。通过调查分析可知,这类混凝土质量问题多数是由于施工技术人员对工程的质量控制意识比较淡薄所致。而加强施工技术人员的责任意识和质量控制意识,这类问题在施工过程中是完全可以避免的[2]。图4为收面粗糙的混凝土现浇结构。
1.5 振捣不密实
造成混凝土振捣不够密实的原因主要有以下几方面:(1)振捣棒在混凝土结构中插入的间距过大;(2)由于分层浇筑过程中下料的厚度非常大,使得振捣的深度不够;(3)混凝土结构中的钢筋过于密集;(4)振捣过程中的频率过大;(5)混凝土局部结构漏振。混凝土结构振捣不密实的情况如图5所示。
2 混凝土质量问题控制措施
2.1 蜂窝、麻面及孔洞控制措施
应在混凝土浇筑前详细检查模板,包括模板的可靠性、缝隙等,并使用清水冲洗模板,填充模板缝隙。控制好混凝土的拌和时间,通常在2 min以内为宜。在浇筑高度>2 m时应使用串筒、溜管以及其他仪器下料。在混凝土入模后应控制好振捣时间,一般按各点25 s左右为振捣时间。为衡量振捣时间是否合适,应通过以下几方面来综合判断:
(1)观察混凝土是否有显著下沉情况,且不再出现气泡。
(2)观察混凝土表面是否呈现水平状态,混凝土是否已填满模板边角处。
麻面影响着工程的美观性,可通过局部浸湿后使用水泥砂浆抹平的方式进行弥补。小蜂窝可先用水冲刷,然后使用2∶5的水泥砂浆进行弥补。大蜂窝可先去除松动的砂石,浸水后再使用高级标号混凝土振捣压实。对于孔洞情况不可随意处理,应经过专业人员分析后采取补强措施[3]。
2.2 结构性裂缝控制措施
为防控混凝土的结构性裂缝,应加强对混凝土结构的初期养护,以防止其变干、变硬、收缩。在冬季进行施工时,应特别注意及时覆盖和养护,以防止混凝土遇冷收缩后产生裂缝。应加强对施工全过程的管理和监督,结合现场的实际施工条件来制定有效措施,保证混凝土拌和料的配比、坍落度等參数达到施工标准规范的要求。对于外加剂的使用应严格控制。避免混凝土养护初期受到冲击、撞击,夯实混凝土的结构支撑体系。对于承重底模的拆除时间应严格控制,防止过度堆载情况的发生。
2.3 非结构性裂缝控制措施
混凝土非结构性裂缝主要是由于混凝土的坍落度过大所致。在混凝土浇筑过程中应严禁加水,且必须在混凝土初凝到终凝期间进行二次收面。另外,应加强保温和保湿等养护措施。混凝土常规养护主要包括以下几种类型:浇水养护、薄膜布养护、养生液养护以及蒸汽养护等。前三项属于自然养护范畴,最后一项属于加热养护范畴[4]。混凝土浇水养护参考时间如表1所示。
2.4 结构收面粗糙控制措施
为进行混凝土养护,应考虑混凝土在浇筑之后的间歇时间,在浇筑过程中应合理分布作业面,确保在混凝土初凝之前将振捣工序完成。此过程中包括找平及初次收面,也应同时完成。混凝土初凝时间与温度关系如表2所示。
应注意的问题是,对于添加有促凝或缓凝外加剂的混凝土而言,应通过具体试验来确定允许时间。当混凝土找平之后,使用抹子再压实一次,并修复局部不平整处。在混凝土浇筑到初凝这个阶段中,固体颗粒逐渐下沉且水分升高,在表面局部形成泌水,此时会引起混凝土的沉降收缩,施工人员应进行二次收面,但注意此过程中应不遗留脚印;或使用磨光机进行收面,确定混凝土表面平整后进行拉毛,使其表面组织再次排列,避免泌水或干缩,同时增强混凝土的密实度。二次收面后应进行保温和保湿的养护工作[5]。
2.5 振捣不密实控制措施
为控制振捣不密实的情况发生,应注意:
(1)当混凝土分层浇筑厚度为300~500 mm时,且横向结构混凝土厚度>500 mm时,可以1∶6-1∶10的分级梯度进行分层浇筑,且上层混凝土应预先覆盖下层混凝土500 mm以上。
(2)混凝土在振捣时所插入的振捣棒间距为400 mm,振捣时间控制在30 s以内,在30 min后进行二次振捣。
(3)新浇筑混凝土上层与下层交接处的底面应浇筑厚度為5 cm的水泥砂浆。
(4)在预留洞、钢筋较密的位置,应事先做好相应的安全技术措施,保证下料和振捣等工序的顺利进行。
综上,混凝土原材料常见质量问题及控制措施分析如表3所示。
3 结语
混凝土质量问题多种多样,本文主要分析了几类施工中常见的混凝土质量问题,如蜂窝、麻面、孔洞、结构性裂缝、非结构性裂缝、结构收面粗糙、振捣不密实等情况。针对上述常见的混凝土质量问题,本文逐项提出了控制措施,为各类混凝土工程的安全、优质、高效施工提供参考。
[1]石建光,许岳周.骨料级配对再生混凝土强度和工作性能影响的试验研究和计算分析[J].混凝土,2008(1):82-86.
[2]闫亚楠.骨料品种对混凝土力学及变形性能的影响[D].南京:南京航空航天大学,2008.
[3]杨振华.浅谈公路工程质量管理影响因素[J].科技创业者,2013(14):57-58.
[4]JTG/T F50-2011,公路桥涵施工技术规范[S].
[5]陈家珑,方源兴.我国混凝土骨料的现状与问题[J].建筑技术,2005,36(1):23-25.