混凝土外觀質(zhì)量缺陷的分析和控制措施

劉勝

（安徽省公路工程建設監(jiān)理有限責任公司，安徽合肥230031）

混凝土外觀質(zhì)量缺陷的分析和控制措施

劉勝

（安徽省公路工程建設監(jiān)理有限責任公司，安徽合肥230031）

本文逐一介紹了混凝土結構外觀的質(zhì)量缺陷，對形成缺陷的原因進行了詳細的分析，并結合自身的工作經(jīng)驗提出了相應的預防和處理措施。

外觀缺陷；缺陷分析；控制措施

1 前言

在水泥混凝土施工過程中，無論現(xiàn)場管理水平如何，混凝土的施工都不可能在非常理想的條件下進行，往往會由于種種原因很容易在混凝土的澆筑過程中或剛剛施工完不久即產(chǎn)生表面缺陷。有時即使本身施工過程非常規(guī)范，工藝、質(zhì)量均很好，但成品保護意識不強也易造成很多表面缺陷。只有找到產(chǎn)生混凝土表面缺陷的內(nèi)外因，我們在施工中才能有針對性地采取預防措施，或者對既有的缺陷加以必要的修復處理，從而制造出內(nèi)實外美的混凝土制品。

2 外觀質(zhì)量缺陷分類

混凝土的外觀質(zhì)量缺陷大致可以歸納為如下幾個方面：

2.1 表面色差

施工中要使混凝土表面顏色完全一致幾乎是不可能的,因為原材料、配合比、振搗情況、脫模劑的使用情況、模板的吸附性能及養(yǎng)護條件等因素都會引起顏色變化。

2.2 表面破損

混凝土表面破損包括:表面蜂窩、麻面、氣孔、沖蝕等。

表面蜂窩，主要是因為振搗不到位所致。有時脫模后的混凝土表面麻面起粉，主要原因是混凝土表面出現(xiàn)緩凝現(xiàn)象，這可能是由于使用了不合格的脫模劑或脫模劑使用不當造成的。表面氣孔主要是模板表面攜帶的水、氣泡引起的，如果模板表面有一定吸附性或透氣性(如采用木制模板) ，氣孔可以減少；若采用抗?jié)B透性強的鋼模板,則氣孔一般是因為振搗不充分所致，有時即使振搗充分也還會有氣孔，特別是混凝土的上層表面或模板向內(nèi)傾斜的情況下，氣孔很難避免。

水在模板與混凝土澆筑面之間滲流時，水泥漿隨之流動，會使混凝土結構的垂直面產(chǎn)生像河流三角區(qū)一樣的圖形。其主要原因是因為混凝土坍落度太大、和易性太差或外加劑使用不當，大多屬于混凝土配合比設計上的問題。這種沖蝕雖然發(fā)生在結構的淺層表面，對其強度影響不大，但極大地影響了混凝土外觀，特別是當沖蝕破損較深或鋼筋保護層較薄時，必須要進行很好的修補?；炷帘砻娈a(chǎn)生魚鱗斑也可以歸結為表面的沖蝕破壞,往往同模板的剛度有關系。

2.3 表面裂縫

混凝土表面裂縫產(chǎn)生原因復雜而繁多，但其因收縮引起的裂縫是最為常見的。主要有兩類情況，一類是剛剛澆筑完成的混凝土表面水分蒸發(fā)而引起，另一類是混凝土硬化時水化熱使其產(chǎn)生內(nèi)外溫差而引起。

剛剛澆筑完成的混凝土，往往因為外界氣溫較高，空氣中相對濕度較小，表面水分蒸發(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)，很少發(fā)展到邊緣，一般呈對角斜線狀，長度不超過30 cm，但較嚴重時，裂縫之間也會相互貫通。對這類裂縫最有效的預防措施是高溫作業(yè)時避免風吹日曬，混凝土澆筑完畢后要立即將表面加以覆蓋，并及時灑水養(yǎng)護。

混凝土在硬化過程中，會釋放大量的水化熱使內(nèi)部溫度不斷上升，在大體積混凝土中更為明顯，這樣在其表面與內(nèi)部之間形成很大的溫度差，表層混凝土由于散熱快、溫度較低而收縮，在收縮時受到內(nèi)部混凝土的約束,此時表層混凝土受拉，一旦超過混凝土的應變能力，將產(chǎn)生裂縫。

堿骨料反應也會使混凝土產(chǎn)生開裂。由于硅酸鹽水泥呈堿性，混凝土內(nèi)孔隙的液體中氫氧根離子含量較高，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，生成堿硅膠，堿硅膠吸收水分膨脹后產(chǎn)生的膨脹力也可能使混凝土開裂。

2.4 露筋

混凝土表面露筋主要原因是因為鋼筋綁扎不牢或保護層墊塊安置不規(guī)范，在混凝土澆筑過程中鋼筋移位，有時候是混凝土澆筑完成后才發(fā)現(xiàn)鋼筋位置放得不對，致使保護層厚度不夠。另外也會因為混凝土漏振導致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生“蜂窩”，從而鋼筋暴露在外。

2.5 鋼筋顯隱

鋼筋混凝土結構表面易產(chǎn)生鋼筋顯隱，即混凝土表面顯露鋼筋的痕跡，但不是露筋，在混凝土表面處于潮濕狀態(tài)時最易發(fā)現(xiàn)，其原因主要有：混凝土保護層設計偏??；鋼筋骨架發(fā)生變形；振搗過程中，鋼筋產(chǎn)生振動；施工中對鋼筋或者模板有沖擊；混凝土配合比中水泥含量少，砂子含量多，石子粒徑大等。

3 外觀質(zhì)量缺陷原因探究

針對混凝土結構外觀質(zhì)量缺陷，總結起來原因不外乎以下五個方面：

3.1 模板

模板制作要求尺寸準確、拼縫平整、無漏漿跑漿。不同的結構物模板制作的難點不同,模板的大小、組合方式、強度和新舊程度接影響到混凝土的外觀。盡量使用大片的鋼模板，以免產(chǎn)生錯臺或"竹節(jié)"狀。普通木模強度低，易變形，導致混凝土構件平整度降低，一般不要采用。組合鋼?？p隙多，易漏漿；模板過舊、表面粗糙，會導致混凝土表面出現(xiàn)麻面。同時，不宜用廢機油做隔離劑，鋼模板上的防銹漆在拼裝前要徹底磨洗掉，以免澆筑混凝土后出現(xiàn)紅色的、黃紅的斑跡。

要想有好的外觀質(zhì)量，必須加大投入，采購和使用新的、大片的、剛度高的鋼模板，并且注意整體的拼裝質(zhì)量，以及可靠的牢固性、穩(wěn)定性?；炷翝仓^程中還要有專人檢查模板的變形、穩(wěn)固、安全等。

需要預壓的支架，必須按規(guī)定進行預壓和觀測，以免施工過程中因澆筑混凝土而增加重量，發(fā)生沉降變形，拆模后才發(fā)現(xiàn)混凝土構件或漲模或鼓肚等，影響外觀，嚴重者不僅影響外觀甚至影響凈空高度。

3.2 混凝土拌合物性能及原材料質(zhì)量

混凝土的和易性、工作性對結構物的外觀質(zhì)量具有很大影響。實際施工中選取適當?shù)奶涠葘炷两Y構的外觀質(zhì)量很重要。坍落度過小則難以振動密實，過大則易出現(xiàn)泌水、離析。應根據(jù)實際情況選取適宜的坍落度，特別是對泵送混凝土而言，坍落度的選取應滿足泵送要求的下限值。箱梁混凝土強度高、鋼筋間距小、幾何形狀復雜、澆筑難度較大，在箱梁混凝土配合比設計中應充分考慮澆筑速度等因素，選用緩凝型高效減水劑，否則容易產(chǎn)生水波紋和色差。經(jīng)過試驗使用硅灰或粉煤灰替代部分水泥對改善混凝土外觀質(zhì)量是十分有利的。

3.2.1 砂石材料的質(zhì)量

必須按照技術規(guī)范的要求指標控制砂石材料的粒徑、壓碎值、含泥量、針片狀含量等，并注意拌合場的場地硬化及其雨季排水，嚴禁污染原材料。受污染的砂石材料一旦與水泥拌合后，混凝土的強度會降低，并使混凝土的顏色不均勻。

3.2.2 水泥品種及其質(zhì)量

水泥質(zhì)量決定著混凝土的品質(zhì)，如果水泥的細度太細，在空氣中的收縮就偏大，易導致表面裂紋的發(fā)生和增加。用不同種類水泥拌制的混凝土，其品質(zhì)差別較大，如礦渣類水泥混凝土易泌水、離析，從而產(chǎn)生裂縫；火山灰類水泥混凝土的和易性差，不易成型。

3.2.3 減水劑品種與質(zhì)量

減水劑的品種較多，應經(jīng)過試驗或根據(jù)經(jīng)驗選用，摻加的數(shù)量要經(jīng)過實驗室的試驗。

3.3 混凝土的澆筑方面

混凝土作為一種混合材料，應按照技術規(guī)范規(guī)定的拌合時間進行拌合，并注意下料順序，尤其是冬季混凝土的拌合，必須保證其和易性、均勻性。

混凝土在現(xiàn)場澆筑時，首先應檢測其和易性，其現(xiàn)場的坍落度實測值必須在規(guī)定的設計值之內(nèi)，否則，應視為不合格；但嚴禁現(xiàn)場加水增加其和易性。第二，應注意和檢查混凝土的澆筑層厚和澆筑方向，必須分層澆筑，需要水平分層的水平澆灌，需要沿一個斜面澆灌的沿著固定的斜面；每層澆筑的厚度必須控制在30cm以內(nèi)，層與層之間應連續(xù)澆筑，以免產(chǎn)生分層線甚至出現(xiàn)彎彎曲曲的分層線。第三，應控制混凝土的入模溫度，尤其是夏季高溫時間和冬季寒冷時間，而且溫度應均勻一致。第四，澆筑混凝土的料斗的下料高度超過2米的應使用串筒，防止混凝土的離析。第五，還應注意立體高構件（如市區(qū)高架橋、山區(qū)公路高墩、通航河道高立柱）的下、中、上部混凝土的坍落度要有所區(qū)別，不要一個坍落度澆筑到頂，上部混凝土的坍落度應適當減小?，F(xiàn)場有些立柱上下顏色不一甚至上部有水線紋，主要原因是上部混凝土的坍落度沒有適當減小。

為提高混凝土的外觀質(zhì)量，振搗工序是十分關鍵的。 施工中應選定有經(jīng)驗的混凝土振搗工人，而且不要頻繁更換振搗工人。

其次，必須場外實驗。在澆筑混凝土的構件實體前，有經(jīng)驗的施工單位是在場地之外進行試澆筑、試振搗，做同尺寸或小尺寸的構件，拆卸模板后進行觀察總結，直到內(nèi)在質(zhì)量、外觀質(zhì)量都合格才正式做工程實體構件。目的是全面檢驗模板的適應性、澆筑混凝土的厚度和方法、振搗技術水平等。

外觀不合格的混凝土構件堅決推倒重來，早推倒早受益。同時要召開推倒重來的反面現(xiàn)場會議，總結教訓、接受警示、避免錯誤再犯。實際振搗過程中，應注意不要漏振、不要過振，做到振搗半徑要小、插入的深度要夠、振搗的時間要夠。

3.4 混凝土養(yǎng)護條件

混凝土拆模后的養(yǎng)護指標有三個方面，一是養(yǎng)護是否用養(yǎng)護劑，二是養(yǎng)護的時間，三是養(yǎng)護覆蓋的程度。

混凝土養(yǎng)護的方法有水中養(yǎng)護、覆蓋養(yǎng)護、灑水濕潤養(yǎng)護、噴水霧養(yǎng)護、涂養(yǎng)護劑養(yǎng)護等方式?；炷恋膹姸?、耐久性、外觀受水泥的水化反應所左右。水泥的水化反應是一個化學過程，在硬化初期混凝土如果受到快速干燥或凍結，會產(chǎn)生裂縫?；炷撂貏e是高性能混凝土由于用水量低、水灰比小，內(nèi)部水不足以供給水泥的水化反應，如果表面干燥，混凝土的內(nèi)部水分移向表面，向外部發(fā)散，使水化用水更加不足，從而產(chǎn)生自收縮開裂，影響外觀甚至內(nèi)在質(zhì)量。因易發(fā)生自收縮而產(chǎn)生裂縫，所以澆筑后應及時蓋上濕布或濕草簾子進行初期養(yǎng)護并要有14天的濕潤養(yǎng)護期。

養(yǎng)護開始時間和養(yǎng)護期：對于普通混凝土，澆筑完成后至混凝土終凝時。通常當氣溫高于25℃應在澆筑后6小時開始覆蓋灑水；當氣溫低于25℃應在澆筑后12小時開始覆蓋灑水。對于高性能混凝土應在澆筑成型后即用薄膜覆蓋，以免混凝土中水分蒸發(fā)，終凝后即開始灑水，以保證環(huán)境濕度。

養(yǎng)護期每天澆水次數(shù)：為保證養(yǎng)護期內(nèi)的濕潤狀態(tài)，在氣溫低于20℃時，開始養(yǎng)護的最初3天，每隔3小時澆水一次，以后視氣溫高低而調(diào)整。當日平均氣溫低于5℃時，不得澆水養(yǎng)護，但應覆蓋。當氣溫在零下時，應采用蒸汽養(yǎng)護法，蒸養(yǎng)時要注意升、降溫速度和恒溫時間的控制，升降溫速度過快易使混凝土產(chǎn)生裂縫，恒溫時間不足易使混凝土強度不足。

4 預防及控制措施

4.1 混凝土配合比

4.1.1 水泥用量

延長混凝土的模內(nèi)養(yǎng)護期或加大水泥用量，有利于混凝土表面的自然光潔度。某些特定情況下模板使用要加快周轉(zhuǎn)，不便延遲拆模，由于混凝土在模內(nèi)養(yǎng)護期較短而又要使混凝土拆模后表面仍有好的自然光澤，此時可考慮采用增加一定的水泥用量，對無外加劑的混凝土也可略微降低水灰比來進行處理。

4.1.2 含砂率

為了促使混凝土達到均勻密實質(zhì)量和充分改善混凝土拌合物的和易性，使混凝土中細骨料含量較通常的最佳含量稍為增大一點。因為混凝土的勻密過程是以和易性為前提的，和易性包括混凝土拌合物流動性、粘聚性和保水性，而這些性能還在于混凝土中有足夠的水泥砂漿起主要作用。當減水劑（水劑約在1%，粉劑0.5%左右）摻量不大的情況下，砂石含砂率較通常情況稍提高1%～2%（如原有用砂率37%提高到38%～39% ，原32% 提高到33%～34%），混凝土的澆搗塑性明顯改善，混凝土成型后粗骨料被砂漿包裹覆蓋層厚度均勻，混凝土表面能避免出現(xiàn)“相料色差”。

4.1.3 坍落度

對有外觀質(zhì)量要求的混凝土，坍落度較通常采用的坍落度略減少1～2cm，使混凝土拌合物稠一點、粘一點，振搗效果好一些，有利于混凝土外觀質(zhì)量?；炷撂涠炔▌訃栏癜凑丈舷孪尴薏羁刂?，以保證混凝土的塑性穩(wěn)定。

4.2 混凝土攪拌

混凝土攪拌必須達到3個基本要求：計量準確、攪拌透徹、坍落度穩(wěn)定。否則混凝土拌合物中必然出現(xiàn)水泥砂漿分布不勻或水泥漿分布不勻的現(xiàn)象，給混凝土灌注帶來先天性不足，會在混凝土表面留下“胎記”色差，或出現(xiàn)混凝土振搗容易離析、泌水等非勻質(zhì)現(xiàn)象。一般，當水泥用量達350kg/m3以上的混凝土，可稱之為富水泥混凝土，混凝土的攪拌時間要適當延長。若采用滾筒式攪拌機時，混凝土攪拌時間控制為2.5～3min；采用強制式攪拌機時，攪拌時間控制為1.5～2min；當摻有外加劑時，攪拌時間應增加1min。

4.3 混凝土澆鋪與振搗

混凝土的澆筑，無論是按從一端開始向另一端，或從中部開始向兩端對稱推進的澆筑方法，還是按從下向上一層層的，呈水平層次澆筑方法，都必須分段、分層地進行澆筑作業(yè)。若發(fā)生混凝土拌合物表面失水而初凝的“假凝”現(xiàn)象時，可先用振搗棒振動，使其液化后再接茬澆筑。當結構模板有限角度倒坡時，混凝土鋪至內(nèi)側倒坡以下5cm，把坡頂留出，便于排氣泡。

5 混凝土表面修飾的工藝措施

5.1 大面積修飾

干修法 ：該法適用于混凝土面無大的跑模漏漿、蜂窩麻面等外觀缺陷。具體方法是：拆模后立即采用一定比例的半干硬性水泥砂漿，把混凝土表面散布的較大氣泡眼填實、刮平后1～3h內(nèi)，采用一定比例的黑、白水泥調(diào)制成中稠灰漿，進行展延性補漿，范圍是細小的氣泡帶、氣泡群。兩道工序后，間隔一定時間（一般為2～4h），將補漿面打磨平整。最后采用一定比例的黑、白水泥混拌干灰，并用棉紗頭將混凝土面全面抹擦一遍，待自然靜置過夜（不少于6h）再進行覆蓋灑水保養(yǎng)。

濕修法：適用于修飾混凝土面殘留氣泡眼較大較多或明顯的混凝土離析砂斑線、泌水跡、淺層蜂麻、色差。具體方法是：先用水沖洗混凝土表面，接著用一定比例水泥稠漿，將混凝土面全面披刮一遍，待面干發(fā)白時，用棉紗頭擦除全部浮漿，再遵循干修法中的前兩道工序方法進行兩遍補漿，待達到干凝狀態(tài)后，再對補漿面作第一次打磨并灑水養(yǎng)護，之后的二、三天，重復以上工序。

5.2 局部蜂麻的修飾

將蜂麻面周邊外延2～3cm范圍內(nèi)的表皮混凝土剔掉，剔深2～3cm（至少削掉水泥皮），并挖除蜂麻部分的表面浮漿，澆水濕潤后，采用濕修法補漿、打磨，最后對局部或連同大面范圍，采用適當比例的黑、白水泥干灰干擦一遍。

結構混凝土表面經(jīng)過局部修飾和大面積修飾后，如仍不能達到令人滿意的效果，可采用噴涂修飾法清除色差。

6 結語

影響混凝土外觀質(zhì)量的原因是多方面的，但是這些影響因素都是人為可控的，我相信只要工程技術人員能切實把混凝土外觀質(zhì)量放在非常重要的位置，在施工中能做到嚴格管理、規(guī)范施工，并按以上所總結的措施去防范，混凝土的外觀質(zhì)量一定會得到進一步的提高。

[1]郭留紅，王新友，王威.提高混凝土外觀質(zhì)量施工控制措施[J].交通標準化，2003(9):65-67

[單位地址]合肥市蜀山新產(chǎn)業(yè)園振興路紫竹創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)基地7棟七層（230031）

劉勝（1974-），工程師，現(xiàn)任安徽省公路工程建設監(jiān)理有限公司監(jiān)理工程師，主要從事高速公路現(xiàn)場監(jiān)理工作。