芻議水利工程中混凝土質(zhì)量缺陷的成因及處理措施

白 晶

(吉林市永舒灌區(qū)管理局，吉林省 吉林市132617)

水利工程建設(shè)中，混凝土施工常出現(xiàn)一些質(zhì)量缺陷，影響工程的結(jié)構(gòu)性能、使用功能、耐久性和美觀，給工程帶來較大的安全隱患。為提高結(jié)構(gòu)物混凝土外觀質(zhì)量，確保達到相關(guān)規(guī)范標準要求，工程技術(shù)人員必須從重視這項工作，結(jié)合工程的實際情況采取有效措施加強對結(jié)構(gòu)物混凝土外觀質(zhì)量的控制，最大限度預防和消除質(zhì)量缺陷，保證工程結(jié)構(gòu)安全與美觀，使混凝土工程施工的質(zhì)量得到有效控制。

1 混凝土工程質(zhì)量缺陷的現(xiàn)象

混凝土工程質(zhì)量缺陷分表面外觀缺陷和內(nèi)在缺陷。具體現(xiàn)象如下:

1)混凝土表面局部缺漿粗糙，有許多小凹坑。俗稱“麻面”。

2)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的主筋、副筋或箍筋外露。俗稱“露筋”。

3)混凝土局部缺漿石子多，形成蜂窩狀孔洞。

4)混凝土內(nèi)部有空腔，局部無混凝土，蜂窩特別大。

5)施工縫處混凝土結(jié)合不好，有縫隙或夾有雜物，造成結(jié)構(gòu)整體不好。

6)缺棱掉角，梁、板、柱、墻及洞口直角初，混凝土局部掉落，不規(guī)整，棱角有缺陷。

7)混凝土強度偏低、勻質(zhì)性差。同批混凝土試塊的抗壓強度的平均值＜0.85 或0.90 設(shè)計強度等級;同批混凝土中最低一組試塊強度值＜0.90 設(shè)計強度等級;同批混凝土中個別試塊強度值過高或過低，出現(xiàn)異常［1］。

8)混凝土保護層破壞或混凝土保護性能不良，當結(jié)構(gòu)的保護層混凝土遭破壞或保護性能不良時，鋼筋會銹蝕、鐵銹膨脹導致混凝土開裂。

9)混凝土收縮裂縫，裂縫多在新澆筑并暴露于空氣中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面出現(xiàn)，有塑態(tài)收縮、沉陷收縮、干燥收縮、碳化收縮、凝結(jié)收縮等收縮裂縫，這種裂縫不深也不寬。

2 混凝土缺陷的系統(tǒng)性原因

2.1 設(shè)計方面

因設(shè)計造成水工混凝土缺陷，常見的有設(shè)計方案選擇不當、設(shè)計因素考慮不周、數(shù)據(jù)引用不準、計算出現(xiàn)錯誤等。

設(shè)計方面的原因如下:①結(jié)構(gòu)形式選擇不當;②設(shè)計尺寸選擇不當③受力因素考慮不周;④環(huán)境因素考慮不周;⑤設(shè)計計算出現(xiàn)錯誤;⑥更改設(shè)計考慮不周。

2.2 施工方面

施工是造成水工混凝土質(zhì)量問題的最重要原因，常見的有施工過程中在衡量、拌和、運輸、平倉、振搗、養(yǎng)護和表面保護等環(huán)節(jié)上，未能認真操作，出現(xiàn)失誤和差錯，都可能成為混凝土缺陷的直接原因。

2.3 運行管理方面

運行管理方面的原因主要包括運行操作不善，對危害建筑物安全的環(huán)境未予重視、對建筑物或輔助設(shè)施的維修不及時等。運行管理不當而造成水工混凝土缺陷的情況不多，而且大都和設(shè)計施工有密切的聯(lián)系。

3 預防缺陷的基本措施

這些措施，涉及設(shè)計、施工、運行等各個環(huán)節(jié)，歸納起來基本上可分為以下幾個方面:

3.1 合理選用原材料

合理選擇混凝土的原材料及其配合比，能有效地改善混凝土的熱血性能和力學性能，提高混凝土容重和密實性，是預防混凝土缺陷的基礎(chǔ)。

水泥的選用不僅強度指標要符合要求，而且品種要符合耐久性要求，如大體積混凝土，要選用低熱水泥;在有硫酸鹽侵蝕的工程，要選用看硫酸鹽水泥。

骨料的巖性對混凝土的熱膨脹系數(shù)起著決定作用，為了降低溫度應力，在條件允許下，應盡量選用熱膨脹系數(shù)小的骨料，如石灰?guī)r、玄武巖等。

在混凝土中摻用優(yōu)質(zhì)外加劑(如引氣劑)并保證合理的含氣量和嚴格控制水灰比，是提高混凝土的抗凍性和抗?jié)B性行之有效的措施。為防止裂縫，摻用氧化鎂等微膨脹原料，促使混凝土微膨脹，已被實踐證明相當有效。因此合理采用外加劑、摻合料對防止混凝土缺陷也是有用的。除了原材料的種類和特性外，材料的配合比也是影響缺陷的重要內(nèi)容。優(yōu)秀的配合比能提高混凝土的性能，增強抗缺陷的能力。

3.2 優(yōu)化結(jié)構(gòu)形式

混凝土結(jié)構(gòu)形成對建筑物的應力狀態(tài)有很大的影響，過流面的形狀對氣蝕形成起重要的作用，采用合理的結(jié)構(gòu)形式將為預防和減輕混凝土缺陷提供有利的內(nèi)在條件。例如:為了減小應力集中，應盡量控制結(jié)構(gòu)中孔洞的數(shù)量和控制斷面的突變，采用合理的形狀;為了減少暴露面，宜優(yōu)先選用體重力壩、拱壩等壩型。我國混凝土壩的實踐證明，合理的壩型和結(jié)構(gòu)形式能有效地減小裂縫的發(fā)生的機率。

3.3 嚴格控制澆筑質(zhì)量

混凝土的質(zhì)量優(yōu)劣是混凝土產(chǎn)生缺陷與否的關(guān)鍵，加強混凝土全面質(zhì)量管理，保證混凝土質(zhì)量達到設(shè)計要求，是防止或最大限度地消除缺陷的最重要措施。尤其是搞好混凝土施工期間的質(zhì)量控制，更是關(guān)鍵之關(guān)鍵。

混凝土施工質(zhì)量控制與管理應該貫穿于混凝土澆筑的全過程，包括原材料配備、拌和、運輸、入倉、平倉、振搗、養(yǎng)護及立模拆模等。每一個環(huán)節(jié)、每一道工序都必須注意做到精心施工，一絲不茍。往往有些工程很注重混凝土原材料本身的品質(zhì)，注重配合比設(shè)計，但在施工的某些環(huán)節(jié)上卻未能嚴格控制、以致造成混凝土質(zhì)量低劣，其結(jié)果或者是直接造成缺陷，如架空、低強等，或者導致發(fā)生裂縫、滲漏等。

在質(zhì)檢過程中，一旦發(fā)現(xiàn)問題，要立刻引起高度重視，一方面分析原因，找出癥結(jié)所在，采取措施，防止重復出現(xiàn)同樣的質(zhì)量問題，一方面對缺陷及時處理，把缺陷消滅在萌芽之中，不使其發(fā)展擴大，控制和減少缺陷造成的危害。

3.4 采用先進技術(shù)

在加強混凝土質(zhì)量控制的同時，積極推廣應用新技術(shù)、新材料、新工藝，是提高混凝土質(zhì)量、最大限度地避免混凝土缺陷的重要一環(huán)?？茖W技術(shù)發(fā)展日新月異，科技成果層出不窮，這些都為提高混凝土工程的技術(shù)水平創(chuàng)造了條件。水工混凝土設(shè)計、施工、運行各方面、各部門都有責任積極推廣應用先進技術(shù)來預防缺陷。

4 混凝土工程施工中質(zhì)量缺陷的補救措施

4.1 麻面處理

混凝土表面局部缺漿粗糙，有許多小凹坑形成麻面。施工中可將麻面局部用清水刷洗，充分濕潤后，用水泥漿或水泥砂漿抹平。

4.2 鋼筋外露處理

將外漏鋼筋上混凝土和鐵銹清洗干凈，再用水泥砂漿(1∶2比例)抹壓平整。如露筋較深，應將薄弱混凝土剔除，清理干凈，用高一級的細石混凝土搗實，認真養(yǎng)護。

4.3 蜂窩、掛簾處理

小蜂窩可先用水沖洗干凈，用1∶2 水泥砂漿修補;大蜂窩，先將松動的石子和突出顆粒剔除，并剔成喇叭口，然后用清水清洗干凈濕透，在用高一級配細石混凝土搗實，認真養(yǎng)護。掛簾用扁平鑿和砂輪鑿除、磨平、磨光。

4.4 外露鋼筋頭、管件頭

外漏鋼筋頭、管件頭全部采用電動砂輪進行切割，并切除至混凝土表面以下20 ～30 mm，采用預縮砂漿或環(huán)氧砂漿填補。嚴禁用電焊或氣焊進行切割，以免損壞表層混凝土。

4.4 錯臺修補

對錯臺＞2 cm的部分，先用扁平鑿按1∶30(垂直水流方向錯臺)和1∶20(順水流向錯臺)坡度鑿平順，混凝土保持平順連接;錯臺＜2.0 cm的部位，直接用電動砂輪按相同坡度打磨平整。對錯臺的處理在混凝土強度達到70%后進行。

4.5 懸臂模板孔洞回填

用鋼絲刷將孔洞周邊刷毛，沖洗干凈后再回填微膨脹砂漿。

4.6 回填混凝土

較大缺陷部位采用回填修補，回填修補與被修補的混凝土使用相同的材料和配比。修補時使用新模支托，以保證修補后表面平整度滿足要求，修補后在一周內(nèi)連續(xù)保持潮濕養(yǎng)護，溫度≥10 ℃。

4.7 不平整表面處理

凸出于規(guī)定表面的不平整表面用鑿子鑿出和砂輪打磨。凹入表面以下的不平整表面用鑿子除掉缺陷的混凝土，形成供填充和修補用的足夠深的坑、槽。在進行清理、填補和抹平。采用砂漿和混凝土修補時，在待修補處和周圍至少1.5 m范圍內(nèi)用水使之濕潤，以防附近混凝土區(qū)域從新填補的砂漿或混凝土中吸收水份。在準備的部位濕潤以后，先用干凈水泥漿在該區(qū)域涂刷一遍，然后用預縮砂漿或混凝土進行回填修補。

對于有美觀要求的混凝土修補，在水泥里混入一定比例的白水泥使修補后混凝土的顏色與周圍混凝土相協(xié)調(diào)。當充填的砂漿凝結(jié)后，擦掉表面多余的砂漿。填料與周圍混凝土齊平，在表面上不留有材料和粉粒。

其余尚有做好孔洞處理、施工縫處理、缺棱掉角處理、勻質(zhì)性差處理、保護層處理、裂縫處理等，本文不再贅述。

5 結(jié) 語

混凝土工程施工是水利工程施工中的重點，其工程質(zhì)量應該得到足夠的重視，這關(guān)系工程的安全性、美觀性、耐久性等多項內(nèi)容，影響混凝土外觀質(zhì)量的因素比較多，控制難度也比較大。因此，要重視探討和分析外觀缺陷產(chǎn)生的原因，采取有效措施加以解決。

［1］郭旭東. 水利工程中現(xiàn)澆混凝土質(zhì)量缺陷和預防措施［J］. 科技資訊，2009(11):64.