钢筋混凝土质量缺陷的预防及处理*

万润贵

(山西一建集团有限公司 太原 030000)

建筑工程项目中混凝土结构发挥着重要作用,受到重视度越来越高。混凝土结构具备非常强的抗压性能,其抗拉强度差,即只有很小的抗拉应力,也容易有裂缝等质量缺陷出现。这些结构质量缺陷会给整个构件的承载能力和安全性造成影响,还会给使用人员的观感带来不良影响。因此,必须要对混凝土结构质量缺陷有足够重视,本文就此展开了分析总结。

1 混凝土浇筑养护要求

输送管输送混凝土时,宜由远而近浇筑;同一区域应按先竖向结构后水平结构的顺序分层连续浇筑。

1.1 混凝土的浇筑方向选择

在墙体混凝土无预留洞的情况下,可以从任一端开始浇筑;若墙体有预留洞,则应从预留洞两侧分层顺序浇筑,以避免模板偏移。对于梁板混凝土,首先浇筑柱顶部,接着在柱混凝土初凝前完成梁的浇筑,最后进行板的浇筑。

1.2 混凝土的分层浇筑

墙体混凝土采用分层浇筑,首层厚度为1 000 mm,之后每层高度为1 000 mm,浇筑高度误差需控制在±100 mm 范围内。在每层振实后,再覆盖新一层混凝土,相邻层浇筑时间间隔不超过1.5 h,确保上层混凝土在下层初凝之前浇筑。柱体沿高度分层浇筑,以1 000 mm 为一个浇筑层,确保上层混凝土在下层初凝前完成。超过3 m 高的柱子,下部浇筑时应使用串筒,防止混凝土离析。先浇筑梁、再浇筑板,混凝土浇筑过程中实行边浇筑边振实和边刮平。使用插入式振捣器振实,刮平后,在初凝前用木抹子抹平,终凝前进行二次抹压,确保混凝土表面平整且无水泥膜及裂缝。混凝土强度试样应从浇筑现场随机抽取。

1.3 混凝土振实方法

混凝土振实应确保模板内各部分混凝土紧实、均匀,避免漏振、欠振或过振。柱、梁混凝土均使用插入式振捣器进行振实。混凝土振实过程中要实现边浇筑边振实,振实棒需垂直插入混凝土,并深入下层未初凝混凝土约50～100 mm,使各层混凝土紧密结合;操作时应快速插入、缓慢拔出。若插入速度过慢,表面混凝土先密实,可能导致与下层混凝土分层离析;拔出速度太快,混凝土无法填补空洞。

振捣器插入点需均匀分布,采用行列式或交错式排列,由操作者灵活掌握。插入点间距不超过40 cm,振捣器离模板距离应大于20 cm。振捣时避免碰撞钢筋、模板和预埋件。在分层浇筑过程中,首层混凝土浇筑时注意避免振捣器插入已初凝混凝土。

板混凝土浇筑时,边浇筑边振实并摊平,使用2 m长刮杆刮平。

1.4 混凝土养护要点

混凝土浇筑完成后,应在初凝前立刻开始覆盖或喷雾养护。在混凝土强度达到1.2 MPa之前,禁止人员在其上行走或安装模板和支架。独立柱采用塑料薄膜包裹进行养护;楼板则使用浇水养护。含缓凝剂的混凝土应在浇筑、振实后及时进行养护。

(1)覆盖保湿养护应在混凝土浇筑完成后的12 h内进行;

(2)混凝土养护期限:普通混凝土至少7 d,膨胀混凝土和防水混凝土至少14 d。

(3)混凝土洒水频率应保持其持续湿润,每天至少5次,分为上午2次、下午2次和中午1次。

2 钢筋混凝土裂缝及成因

2.1 温度裂缝

温度裂缝的出现主要受温差影响,大体积混凝土施工中以及较大温差区域混凝土结构中温度裂缝较为常见,多出现在浅表层。混凝土硬化中温度裂缝的出现主要是在水泥水化作用下释放大量的水化热,大体积混凝土中水化热聚集后很难释放,混凝土内部温度会有明显升高,因为混凝土表面部位散热速度快,导致内外出现非常大的温差。受到温差大因素影响,混凝土内外部的热胀冷缩差异明显,混凝土表面会承受一定的拉力,当这种拉力超过其抗拉强度时,表面较浅的区域容易出现裂痕,这种裂痕称为温度裂缝。混凝土施工中,如果温度变化剧烈,受到寒冷天气影响,导致混凝土表面温度显著下降,在这种情况下引起混凝土的收缩,受到构件约束力作用产生拉应力,拉应力超过限值后出现温度裂缝。

2.2 干缩裂缝

在钢筋混凝土建筑中,干缩裂缝较为常见,尤其在大体积混凝土中,干缩裂缝多属于网状或平行线状,集中在平面部位,在梁板等较薄位置,干缩裂缝会顺着梁板位置分布,混凝土在养护后存在非常大的干缩裂缝风险,混凝土内部不同部位在水分蒸发方面存在一定的差异,非常容易导致混凝土出现不同程度变形,进而引发干缩裂缝。一般降低混凝土相对湿度,其变形度会有明显增大,干缩裂缝更容易发生。

2.3 应力裂缝

随着建筑物应力增加,建筑物变形会有明显增大,在这种情况下所产生的裂缝为应力裂缝。应力裂缝的出现有着非常多影响因素,比如建筑结构设计缺乏合理性、施工方法不合理、建筑物承载力不足等,这些问题都会引起应力裂缝。钢筋混凝土结构建筑中,应力裂缝主要集中在构件受拉区域以及严重振动区域。

2.4 沉降裂缝

沉降裂缝问题的出现多集中在混凝土浇筑过程中,在混凝土浇筑中,如果未做好混凝土浇捣,或者其强度不合理,将会出现有骨料下沉以及泥浆上浮等问题,在上浮或沉降时受到骨料、钢筋等影响,混凝土非常容易产生分离等问题。在这种情况下,混凝土浇筑完拆除模板后一周沉降裂缝较为常见,沉降裂缝主要集中在混凝土表面等位置,顺着水平钢筋方向延伸,在混凝土表面分布广。

3 钢筋混凝土裂缝控制

裂缝控制需要注意以下几个方面:①水泥水化热是混凝土温度应力主要影响因素,尽量选择低热和中热水泥。②在确保混凝土强度基础上,节约水泥使用量,利用粉煤灰取代一部分水泥,能够在降低成本的同时提高混凝土可泵性,控制水化热,实现对裂缝的有效控制。③利用外加剂改善混凝土性能,不仅节约成本,同时还能够取得可观的经济效益,控制用水量,避免过多收缩。④在粗骨料方面尽量选择级配良好以及孔隙率小材料,在细骨料方面,可选择中粗砂,砂石的含泥量会给混凝土收缩变形和抗拉强度造成过大影响。

控制裂缝的关键方法是通过设计、施工和材料等方面的综合措施,将裂缝维持在无害的范围内。技术方法包括:选择合理的结构形式,减少结构拘束程度;对水平结构部件使用中低强度混凝土;加强结构的钢筋配置,例如在板的受压区采用连续配筋,阳角和阴角设置放射状钢筋,缩小梁腰筋的间距。选用有助于提高抗拉性能的混凝土级配,降低水灰比、减小坍落度、减少砂率、增加骨料粒径,以及减少泥量和杂质含量。使用低水化热的外加剂和掺合料。采用保温保湿养护技术,充分利用混凝土的后期强度。对于超长结构,可以使用跳仓浇筑或设置后浇带的施工方法。

4 其他混凝土质量缺陷及修复方法

混凝土的主要缺陷包括:麻面、蜂窝、烂根、裂缝夹层、松顶、表面不平、露筋、孔洞、松散脱落、缺角、剪力墙偏移倾斜、墙梁表面凹凸鼓胀、预埋金属件空鼓等。在施工现场出现这些缺陷时,应在通知总包和监理的前提下,根据现场具体情况制定以下修复方案:

(1)麻面:对于麻面,需在湿润后用同强度砂浆抹平压光,确保颜色一致,修补完成后进行保湿养护。

(2)蜂窝:小蜂窝可用1∶2水泥砂浆压实抹平;较大蜂窝需先凿去松动石子,填充高一强度等级的细石混凝土并养护。

(3)烂根:处理烂根需要凿去松散混凝土及软弱颗粒,支模后填充高一强度等级的细石混凝土并捣实。

(4)缝隙、夹层:处理方法包括凿除松散混凝土,用1∶2水泥砂浆填塞或灌注细石混凝土捣实。

(5)松顶:处理方法为凿去砂浆层,灌注高一强度等级的细石混凝土并养护。

(6)凹凸、鼓胀:若不影响结构质量,可采用剔凿补抹方法;如影响结构受力性能,则需与相关部门共同研究处理方案后进行处理。

(7)露筋:对于表面露筋,需清洗后使用1∶2水泥砂浆抹平压实。若露筋较深,应先凿去薄弱混凝土及突出颗粒,再填补高一强度等级的细石混凝土并养护。

(8)孔洞:处理方法包括凿除周围松散混凝土,清洗后支设模板,灌注高一强度等级的半干硬细石混凝土并养护。对于面积较大且深入的孔洞,清理后埋设压浆管、排气管,填充10～20碎石,表面抹砂浆或浇筑薄层混凝土,然后进行水泥压力灌浆。

(9)酥松脱落:浅酥松脱落可用1∶2水泥砂浆抹平压实;深酥松脱落需凿去松散颗粒,灌注高一强度等级的细石混凝土并养护。

(10)缺棱掉角:小缺棱掉角需用水泥砂浆抹补齐整;较大缺棱掉角需灌注高一强度等级的细石混凝土并养护。

(11)表面不平整:使用细石混凝土或1∶2水泥砂浆进行修补找平。

(12)预埋金属件空鼓:浇筑时发现空鼓,立即挖出未凝结的混凝土,重新填充并插捣以确保密实。若在混凝土硬化后发现空鼓,可在钢板外侧凿2～3 个小洞,采用二次压浆法进行压灌饱满。

(13)楼顶柱头露筋:将松顶部分砂浆层凿去,冲洗干净并充分湿润后,用高一强度等级的细石混凝土灌注加柱冒头高4 cm 密实,并养护。

总之,在施工现场如发现混凝土缺陷,请及时通知总包和监理单位,并根据现场具体情况制定相应的处理修补方案。各种混凝土缺陷的修补方法均要求对松散、破损部分进行清理和处理,使用合适的材料进行填充、抹平或灌注,并注意养护以确保修复质量。在处理过程中,需重视结构的受力性能,如有疑虑请与相关部门沟通,共同制定可行的解决方案。

钢筋混凝土建筑质量缺陷较为常见,特别是一些裂缝会影响建筑物的结构和性能,甚至建筑物因此不可正常使用。因此必须要采取合理的钢筋混凝土质量缺陷预防控制及处理措施,实现对建筑物缺陷的有效控制,保证建筑结构的质量,延长建筑物使用寿命。