混凝土外觀質(zhì)量成因分析及防治措施

1、混凝土外觀質(zhì)量成因分析及防治措施威乳項(xiàng)目【摘 要】通過對(duì)影響混凝土外觀質(zhì)量的各種因素進(jìn)行分析， 提 出了凝土外觀質(zhì)量的常見問題及解決方法?！娟P(guān)鍵詞】混凝土 外觀質(zhì)量 成因分析 防治措施 施工1 引言 近年來，隨著高速公路建設(shè)市場(chǎng)的成熟化和人們質(zhì)量意識(shí)的提 高，人們不僅對(duì)結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)在質(zhì)量要求愈來愈嚴(yán)格， 對(duì)結(jié)構(gòu)混凝土 外觀質(zhì)量要求也愈來愈高，過去的外觀質(zhì)量要求僅僅局限于是否漏 振，是否有蜂窩麻面等標(biāo)準(zhǔn)，而今更偏重于外觀是否光滑，顏色是否 均勻，是否氣泡較少等標(biāo)準(zhǔn)， 混凝土作為最大宗的建筑材料由于各種 原因總或多或少地存在一些諸如氣孔、 麻面、蜂窩及顏色不一致等缺 陷，使人們對(duì)其評(píng)價(jià)大打折扣，

2、體現(xiàn)了人們不僅要求各類混凝土構(gòu)筑 物的“內(nèi)實(shí)”，而且更加注重其“外美”。同時(shí)，結(jié)構(gòu)混凝土外觀質(zhì)量 的好壞，從一定程度上講也反映了一個(gè)施工企業(yè)技術(shù)水平的高低。 一 次性澆筑成型好的混凝土， 拆模后其結(jié)構(gòu)外形輪廓分明、 線性流暢而 又不乏挺拔，表面平整、光潔、色澤自然、均勻一致，它能給人產(chǎn)生 樸素、自然、美觀的視覺感受，這是混凝土應(yīng)該達(dá)到的效果。本文主要結(jié)合我公司混凝土常見通?。ㄈ鐨饪住⒙槊?、蜂窩、顏 色不一致、色斑、銹跡、析霜等現(xiàn)象）的成因，分別介紹了各自的防 治措施及修補(bǔ)方案。僅供施工時(shí)參考。2 混凝土外觀質(zhì)量通病、成因及防治措施2.1 氣孔、麻面和蜂窩2.1.1 成因分析由于混凝土中砂、 石

3、級(jí)配不佳，配合比不合理， 模板表面不光滑， 脫模劑性能不佳，混凝土與模板間產(chǎn)生粘結(jié)， 有些復(fù)雜結(jié)構(gòu)拐角處 （如 T梁倒角處、馬蹄部位；板梁端部翼板銳角部分等）出現(xiàn)“窩氣”現(xiàn) 象，表面氣體不易排除，以及混凝土施工坍落度過小，造成下料受阻 或過大造成混凝土離析和分層，加之振搗不密實(shí)、漏振，布振不合理 等原因，可能造成混凝土在拆模后出現(xiàn) 氣孔、麻面、蜂窩，甚至“狗 洞”等缺陷。2.1.2 防治措施氣孔、麻面、蜂窩主要的防治措施有： （1）合理選擇混凝土所用 原材料及配合比；（2）模板表面應(yīng)光滑平整、 不得有麻、 銹斑等；（3） 脫模劑應(yīng)潔凈、粘度小，對(duì)暴露在外面結(jié)構(gòu)不能用廢機(jī)油，可采用色 拉油；（4

4、）結(jié)構(gòu)物拐角處的“窩氣”現(xiàn)象除加強(qiáng)振搗外，還可采用模 板上打孔，建立排氣孔道的方法，但排氣孔不宜過大，以直徑 3mn為 宜；（5）對(duì)于鋼筋網(wǎng)密集的結(jié)構(gòu)如現(xiàn)澆箱梁，混凝土施工坍落度不宜 過大或過小，一般入模坍落度以 9-11cm 為宜；（ 6）對(duì)某些難于振搗 或無法以進(jìn)行振搗施工的工程可采用免振搗型高性能混凝土， （高性 能混凝土 HPC源于80年代末90年代初，以高強(qiáng)混凝土、高流動(dòng)性混 凝土和超耐久性混凝土為代表， 大致可分為三種類型： 北美型高強(qiáng)混 凝土、日本型免振搗型混凝土和歐洲型超耐久性混凝土） 替代普通混 凝土；（7）應(yīng)用消泡脫模劑和混凝土光亮劑可以有效地消除混凝土表 面的氣孔、麻面、

5、蜂窩，其機(jī)理如下：消泡脫模劑可以降低混凝土與 模板界面液相的表面張力，使?jié)駶櫧亲冃?，減少氣 - 固相界面的粘結(jié) 力，有利于氣泡排出或破滅。采用此種新技術(shù)，能使混凝土表面“平 如鏡面，光彩照人”。2.2 、混凝土表面色斑及污斑2.2.1 成因分析 混凝土表面的色斑及污斑都可能造成混凝土局部表面顏色與其 它部分不同。 一般多數(shù)色班及污斑對(duì)混凝土本身無害， 但嚴(yán)重影響混 凝土外觀質(zhì)量。產(chǎn)生色斑及污斑的原因大致有： （1）撒干水泥在潮濕 的混凝土表面，以加快抹面操作，引起色變； （2）過度抹面，引起混 凝土表面的“燒環(huán)”現(xiàn)象；（3）在同一層使用坍落度變化過大的混凝 土；（4）混凝土中加入氯化鈣，以延緩

6、水化，而影響混凝土顏色。一 般摻氯化鈣的混凝土顏色要比沒摻的深； （5）砂來源的變化，可能引 起混凝土顏色的變化， 混凝土拌合用砂一般有河砂與江砂兩種， 顏色 上有黃砂、青砂之分。江砂往往偏細(xì)，達(dá)不到中粗砂的標(biāo)準(zhǔn)，使用偏 細(xì)的砂，容易造成混凝土和易性變差，易離析，使混凝土中的石料容 易堆集于外露面處而發(fā)生色斑、 麻面等缺陷。 青砂澆筑出的混凝土顏 色偏暗，易出現(xiàn)雜色，黃砂澆筑出的混凝土顏色偏暗，易出現(xiàn)雜色， 黃砂澆筑出的混凝土顏色較亮，外觀好看； （ 6）高溫季節(jié)澆注的混凝 土，初凝時(shí)間過短等等均能引起混凝土表面色斑。污斑通常由青苔、 瀝青、涂料、環(huán)氧樹脂等污染源形成。2.2.2 防治措施混凝

7、土表面色斑通常采用磷酸溶液清洗，擦洗工具一般為硬毛 刷。擦洗后的混凝土表面往往成白色，以后漸消失。如果顏色變化很 細(xì)微，可以采用漂白劑，有時(shí)效果也很不錯(cuò)。青苔污斑還可以用氨硫 酸銨清除；瀝青污斑用浸在二甲凡礬和水按1：1 配成的溶液中，使棉布飽和，然后貼在污斑表面，一小時(shí)后用硬毛刷擦洗干凈即可。銹 斑用 1：10 草酸溶液擦洗即可，環(huán)氧樹脂用噴砂法處理等等。結(jié)構(gòu)工 程外露面混凝土用砂盡量選用合格的中粗黃砂。2.3 混凝土表面出現(xiàn)非受力性裂縫2.3.1 成因分析混凝土表面的非受力性裂縫大都因?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?/p>

8、硬化時(shí)水化熱使混凝土產(chǎn)生內(nèi)外溫差而引起。 （1）第一 類裂縫：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(duì)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(duì)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；（2）第二類裂縫：對(duì)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

9、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； （3）第三類裂縫：混凝土在 硬化過程中，會(huì)釋放大量的水化熱，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(chǎng)實(shí) 測(cè)混凝土內(nèi)外溫差有時(shí)會(huì)達(dá)到 50 C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； （4） 第四類裂縫：值得特別一提的是不同品牌水泥的混用也會(huì)使混凝土產(chǎn) 生裂縫。不同品牌的水泥，其細(xì)度、強(qiáng)度、初終凝時(shí)間、安定性、化 學(xué)成分等不盡相同，且還存在相容性問題； （ 5）第

10、五類裂縫：堿骨料 反應(yīng)也會(huì)使混凝土產(chǎn)生開裂。由于硅酸鹽水泥中含有堿性金屬成份 （鈉和鉀），因此，混凝土內(nèi)孔隙的液體中氫氧根離子的含量較高， 這種高堿溶液能和某些骨料中的活性二氧化硅發(fā)生反應(yīng)，生成堿硅 膠，堿硅膠吸水水分膨脹后產(chǎn)生的膨脹力使混凝土開裂。2.3.2 防治措施（1）對(duì)于第一類裂縫最有效的預(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；（2）對(duì)于第二類裂縫，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； （ 3）對(duì)于第三類裂縫而言， 為了盡可能

11、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； （4）對(duì)于第四 類裂縫，在混凝土施工時(shí)， 應(yīng)該嚴(yán)禁不同品牌、不同標(biāo)號(hào)的水泥混在 一起使用；（5）就第五類裂縫而言，對(duì)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(duì)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)。2.4 、混凝土施工縫處理質(zhì)量差2.4.1 成因分析混凝土施工縫處理質(zhì)量差形成主要原因是（ 1）施工縫未鑿毛；（2）用鋼筋拉毛

12、代替鑿毛； （3）施工縫時(shí)間過早導(dǎo)致混凝土表面松 散。2.4.2 防治措施（ 1）待混凝土強(qiáng)度達(dá)到 2.5Mpa 后進(jìn)行鑿毛；（2）鑿毛后毛面應(yīng) 用清水洗刷干凈。2.5 、混凝土表面漏漿、表面平整度差2.5.1 成因分析混凝土表面漏漿、平面平整度差形成主要原因是（ 1）模板周轉(zhuǎn) 次數(shù)較多表面不平整；（2）模板剛度不夠而造成變形； （3）相鄰模板 拼縫過寬且未做有效處理； （4）模板的榫槽嵌接不緊密造成跑模。 2.5.2 防治措施（ 1）采用平整度好、剛度符合要求的模板； （2）處理好模板拼 縫；（3）將模板的榫槽嵌接緊密。2.6 、混凝土構(gòu)件表面有泌水現(xiàn)象，色差大2.6.1 成因分析混凝土構(gòu)件

13、表面有泌水現(xiàn)象，色差大形成主要原因是：（1）礦渣水泥泌水性大，導(dǎo)致混凝土保水性差，一般礦渣水泥泌水性較普通硅 酸鹽水泥嚴(yán)重，且添加的礦渣在混凝土表面形成不均勻的花帶；（2）振搗過度；（3）由于模板接縫不嚴(yán)，水在模板與混凝土澆筑面之間滲 流時(shí)，水泥漿隨水一同流走，會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)的垂直面產(chǎn)生像河流三 角區(qū)一樣的圖形。其主要原因是因?yàn)榛炷撂涠忍蠡蚝鸵仔蕴?差，或使用的外摻劑不當(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。這種沖“蝕雖”現(xiàn)象然發(fā)生在混凝土結(jié)構(gòu)的淺層表面，對(duì)混 凝土強(qiáng)度一般不會(huì)產(chǎn)生多大影響，但是，極大地影響了混凝土外觀；（4）石料本身顏色的影響?，F(xiàn)在工程常用的石料有帶微綠色的輝

14、綠 巖，有顏色發(fā)黑的石灰?guī)r，有顏色發(fā)白的花崗巖等等。隨著石料顏色 的不同，混凝土顏色也相應(yīng)輕微發(fā)綠，發(fā)黑或發(fā)白。特別是兩種石料 混用的情況下更加明顯；（5）粗骨料的級(jí)配對(duì)混凝土外觀的影響。從 理論上說，根據(jù)取樣的粗骨料級(jí)配設(shè)計(jì)的混凝土配合比在施工中不會(huì) 影響到混凝土外觀，但由于實(shí)際中石料的級(jí)配不可能十分穩(wěn)定， 小差 異不影響混凝土外觀，若由于料源或混凝土攪拌機(jī)上料過程中發(fā)生石 料級(jí)配較大變化而配合比沒有相應(yīng)調(diào)整，那么可能發(fā)生混凝土局部石 料堆積過多而砂漿相對(duì)不足，使混凝土外觀出現(xiàn)顏色花斑，所以實(shí)際 施工中應(yīng)控制料源及做好現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控工作；2.6.2 防治措施（1）對(duì)于同一座橋梁來說最好始終選用同

15、一料場(chǎng)、同一開采地點(diǎn)的石料，以免造成混凝土顏色不一致； （2）應(yīng)確保砂、石料具有良 好的級(jí)配；（3）采用泌水率小的水泥；（4）振搗恰當(dāng)；（5）外露混凝 土盡量選用普通硅酸鹽水泥； （ 6）在修飾混凝土的“沖蝕”缺陷時(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。2.7 、混凝土的“銹跡”現(xiàn)象2.7.1 成因分析銹跡的產(chǎn)生有四種可能： （1）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

16、空氣接觸后會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng) 生成鐵銹；（2）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；（3）第三種可能是由于模板表面本身產(chǎn)生了銹跡； （4）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。 在拆模時(shí)， 由于一些人為的因素也會(huì)導(dǎo)致混凝土表 面顏色發(fā)生變化。特別是氧焊氣割用的氧炔焰，其溫度很高，施工中 往往由于操作不當(dāng)將氧炔焰對(duì)著混凝土面熏烤， 破壞了混凝土表面原 有的顏色。2.7.2 防治措施對(duì)于這類銹跡現(xiàn)象的處理通常的做法

17、是： 采用稀釋的酸性溶液進(jìn) 行清洗，然后再將處理后的表面用水徹底沖洗。 當(dāng)清洗確實(shí)無法產(chǎn)生 明顯效果時(shí)，再考慮使用表面涂層處理的方法。2.8 、混凝土表面“露筋”現(xiàn)象2.8.1 成因分析混凝土表面露筋的主要原因是： （1）混凝土表面露筋主要是因?yàn)?鋼筋綁扎不牢， 或保護(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(duì)， 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；（2）混凝土漏振導(dǎo)致嚴(yán)重蜂窩，鋼筋暴露在外。2.8.2 防治措施使用具有高度責(zé)任感的操作工人， 提高操作人員的質(zhì)量意識(shí)， 加 強(qiáng)監(jiān)控力度，保證鋼筋布位準(zhǔn)確

18、、綁扎牢靠，保護(hù)層墊塊安置穩(wěn)固， 在混凝土振搗中操作細(xì)致； （2）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(duì)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)。2.9 、混凝土表面析霜2.9.1 成因分析析霜是指混凝土制品可溶性堿或鹽隨水分蒸發(fā)， 遷移至表面析出 象霜一樣的晶體的現(xiàn)象。析霜不僅影響混凝土制品的美觀，還

19、可以損 害結(jié)構(gòu)工程的力學(xué)性能和耐久性。起因主要有：（1）有可溶性堿或鹽 的存在；（2）有大量溶解了鹽或堿的水；（3）具有溫度差、濕度差或 壓力差的外界環(huán)境；（4）具有反復(fù)干濕循環(huán)和冷熱交替的外界環(huán)境；（5）具有干燥吸濕熱力學(xué)性能的毛細(xì)管（孔）。可見可溶性堿或鹽是 析霜的內(nèi)因，溫度差、濕度差、壓力差、干濕循環(huán)和冷熱交替是外因、 水是介質(zhì)、毛細(xì)管（孔）是通道，破壞其中之一，就可以達(dá)到防治之 目的，可溶性堿或鹽一般是Ca（OH）2Na2SO4NaOH KOH主要來源于水泥、外加劑及水化產(chǎn)物。2.9.2 防治措施（1）控制可溶物。在混凝土生產(chǎn)和施工前應(yīng)對(duì)原材料進(jìn)行成分 分析（特別是Na+、K+的含量）

20、盡可能選用低堿水泥，選用不含可溶 性鹽類的砂石；選用SO42含量低的飲用水作為拌和用水，避免使用 海水；限量使用含鉀、鈉的外加劑等。（2）盡量減少混凝土拌合用水量。（3）化學(xué)抑制。Ca（OH）2是形成鹽霜的可溶物之一，可以通過 摻入外加劑、硅藻土、?；V渣、?；勖夯业?，使 Ca（OH）2與其化 合穩(wěn)定或被吸收，達(dá)到不能遷移的條件，這是指毛細(xì)管（孔）是相互 連通的，若是堵塞的，則析霜就可以防止。堵塞毛細(xì)管（孔）通道所需臨界養(yǎng)護(hù)時(shí)間表如下（一）堵塞毛細(xì)管（孔）通道所需同臨界養(yǎng)護(hù)時(shí)間表水灰比臨界養(yǎng)護(hù)時(shí)間水灰比臨界養(yǎng)護(hù)時(shí)間（W/C）（天）（W/C（天）1< 0.0430.601800.4570.703650.501470.70不可能(4) 提高密實(shí)性，鹽霜往往存在于不密實(shí)和填充差即空隙率大 的部位，孔結(jié)構(gòu)包括孔隙率、孔半徑