浅述高性能混凝土外观质量缺陷的成因与防治

浅述高性能混凝土外观质量缺陷的成因与防治

冀优

中铁贵州旅游文化发展有限公司）贵州 贵阳 550000

摘  要  本文通过对混凝土各种外观质量缺陷的产生因素的分析，找出导致混凝土外观质量缺陷产生的原因，并从技术及施工手段阐述如何有效避免混凝土外观质量缺陷的产生。

关键词  混凝土  质量缺陷  成因与防治

1  高性能混凝土的概念

所谓高性能混凝土就是以耐久性为基本出发点，在混凝土中掺入一定量的矿物掺和料和复合型多功能外加剂，取用较少的水泥用量和较低的水胶比，在施工时采取严格的质量控制措施，使其能满足力学性能和具有较高的耐久性能和良好的工作性能的混凝土。

2  高性能混凝土的基本要求和影响其外观质量缺陷的因素概述

低用水量、低水胶比、低水泥用量、良好的工作性是高性能混凝土的基本要求。为了满足其要求，必须选用优质的复合型外加剂和低需水量的矿物掺合料，选用粒形好和级配好的粗细骨料，尽量降低骨料中的含泥量和针片状含量。具有良好的工作性，和易性好、流动性好、不泌水、不离析，才能有利于提高混凝土的外观质量；但高性能混凝土对材料及配合比参数的变化又很敏感，只要原材料质量及配合比参数稍微有点变化，高性能混凝土的工作性能易发生突变，造成混凝土和易性差、泌水、离析；另外混凝土的拌合，运输以及施工中的浇筑，捣固，后期对混凝土的养护等对高性能混凝土的质量都有很大的影响。因此，配合比选择、原材料质量控制、混凝土的搅拌、运输、浇筑、振捣、养护以及施工过程中采用的模板和脱模剂等都与高性能混凝土结构物外观质量密切相关，在施工过程中，因为原材料、配合比参数变化和施工、养护不到位等原因，都可能会造成混凝土有一些质量外观缺陷。

3  高性能混凝土各种外观质量缺陷成因及防治

3.1  混凝土表面皱纹

混凝土表面皱纹主要是在混凝土表面形成不规则的鱼鳞状皱纹或黑褐色斑块，形成后混凝土表面颜色深浅不一，颜色较深的呈半透明状，颜色较浅的呈暗灰色，那怕是同一盘混凝土浇筑的结构，表面颜色也有较明显的差异。这种混凝土表面皱纹并非普通表面污染，是具有一定深度的，形成后用高压水冲洗、或者用打磨机打磨都不能彻底的清除。

3.1.1  成因

（1）原材料质量不稳定和对原材料使用不当。同一结构物、同一模混凝土中使用多个厂家、多个品牌的外掺料；超量使用高效减水剂或减水剂在混凝土中分布不均匀。

（2）骨料中含有染色矿物质。如风化严重的铅锌矿、褐铁矿、泥岩等矿物碎屑，附着在混凝土表层，与空气中的氧气接触后形成氧化物，使混凝土表面出现色差。

（3）拌和不均匀和拌和时间不足。混凝土搅拌机间隙过大，拌和时使混凝土达不到均匀的程度；拌和时不按规定时间进行拌和，使混凝土中的各种材料混合不均匀，造成混凝土颜色不一致。

3.1.2  防治

（1）加强原材料的存放管理，防止不同厂家、品牌的材料混堆、混装；严格控制外加剂的掺量。

（2）剔除骨料中的染色物质，更换含染色物质太多的骨料。

（3）严格按照施工规范控制混凝土的拌和质量，使混凝土能充分的均匀混合，使混凝土生产质量稳定。

3.2  混凝土表面色斑

混凝土灌注完成达到一定的强度后拆模，混凝土表面有不规则且大小不同的斑块，颜色深浅不一，用手摸感觉表面很光滑，这就是混凝土的表面色斑，这些斑块只附在混凝土表层。

3.2.1  成因

（1）浇筑混凝土时水胶比变化较大，控制不严格，使得拆模时局部混凝土强度偏差较大。

（2）钢筋骨架垫块设置不合理，垫块没有密贴模板，使混凝土表面产生垫块痕迹。

（3）模板除锈不彻底，没有完全打磨干净，有锈斑，导致混凝土表面出现锈迹。

（4）模内杂物清理不干净，脱模剂涂刷不均匀，使混凝土表面色泽不均匀。

3.2.2  防治

(1) 拌制混凝土时，严格控制单方用水量，使混凝土的水胶比保持一致。

(2) 钢筋骨架垫块设置应均匀分布，而且要使垫块密贴模板，不得有间隙。

(3)模板使用前先要用砂纸、打磨机把模板表面的污垢、铁锈等处理干净。模板处理干净后立即涂上脱模剂，防止氧化。

(4) 脱模剂要具有防锈作用。脱模剂颜色不能深，粘度不能大，脱模容易。

(5) 尽量缩短立模至混凝土浇筑的时间，最好是立好模板后马上浇筑混凝土，防止模板表面受污染，被雨淋，粘灰尘或脱模剂失效，如不能及时浇筑混凝土时，应用干净的覆盖物覆盖模板。

3.3  模板接缝处漏浆形成砂带、错台

拆模后，模板接缝处出现一条带状的沟槽，表面为砂子无水泥浆；两侧混凝土面明显不在同一平面上。

3.3.1  成因

(1) 模板加工精度不足，拼装后接缝不严密，有缝隙，未采用橡胶带压缝或填缝使用的材料不符合要求，混凝土单方用水量过大，造成混凝土离析，泌水，在混凝土浇筑过程中振捣过度，使混凝土在浇筑过程中漏浆，形成砂带；

(2) 模板与模板间拼装不牢固，模板支撑刚度不足，使模板间位移量不一致，浇筑混凝土时引起错台。

3.3.2  防治

(1) 采用加工精度高的模板，不符合要求的模板不要使用；钢模板接缝填塞不能采用海绵或胶带，应该采用厚度满足要求，宽度与模板接口一致的橡胶带压缝。

(2) 在拌和混凝土时，测准骨料的含水量，严格控制混凝土的单方用水量，使混凝土的和易性满足要求；在混凝土浇筑过程中严格按要求进行振捣，防止过振，造成混凝土分层。

(3) 采用整体式模板或大块模板，减少拼装数量，结构复杂的部位制作定形模板；模板间连接采用高强螺栓拼装较牢固；模板支撑采用刚度高的钢支撑，尽量减小模板的位移量。

3.4  蜂窝

混凝土表面局部出现水泥砂浆较少不能包裹石子或只有石子而无水泥砂浆，石子外露在混凝土表面形成像蜂窝一样的质量缺陷，俗称蜂窝。这主要是混凝土的和易性不好造成的。

3.4.1  成因

(1) 粗骨料粒形不好，针片状含量比较大，粗骨料之间由于和易性不好形成“搭桥”现象。

(2) 现场粗细骨料含水量测试不准确，造成混凝土的砂率变化大，砂浆量少，粗骨料多，砂浆量不能完全填充粗骨料间的缝隙。

(3) 配合比设计不准确或拌合混凝土时拌合机计量不准确，造成水胶比变化大。

(4) 混凝土拌合时间不足，骨料、水泥和掺合料拌和不均匀。

(5) 模板有缝隙或接缝填塞不密实，水泥浆流失。

(6) 运输或浇筑过程发生离析，漏振捣或振捣不实。

3.4.2  防治

(1) 严格控制骨料的针片状含量，选择粒形较好的粗骨料进行施工。

(2) 严格控制配合比，校核搅拌机的计量装置，保证原材料计量准确。准确测试粗细骨料的含水量，根据含水量调整施工配合比，控制好混凝土的水胶比。混凝土搅拌要均匀，搅拌时间要符合规范，以保证混凝土的均匀性和和易性。

(3) 采用整体式模板或大块模板，减少拼装数量和模板接缝。模板接缝用橡胶带压缝，保证接缝不会漏浆。

(4) 采用专用混凝土运输车运送混凝土，在混凝土运输过程中要慢速的转动混凝土罐，保证在运输过程中不离析；对运至浇筑地点发生离析的混凝土应在浇筑前不再加水的条件下进行二次搅拌，使混凝土搅拌均匀后再浇筑，浇筑时，采用漏斗、串筒或溜槽等辅助设备将混凝土运送到模板内，减小混凝土的自由落距，防止离析。

3.5 混凝土表面裂缝

混凝土表面裂缝是指在无动载作用下，由于温度变化，水份蒸发，体积收缩、干缩等因素使混凝土表面产生的不规则的裂缝。

3.5.1  成因

（1）水泥品种选择不当，水化热过高。混凝土内部聚集的水化热过快产生膨胀力，而表面水化热又散发过快，造成膨胀不一致，引起表面开裂。

（2）混凝土配合比不当，原材料比例变化或水胶比不稳定。

（3）混凝土表层浮浆较厚，未进行收浆，表面没有抹平压紧，造成混凝土表面收缩开裂。

（4）气温过高、温差过大、气候干燥、混凝土失水量大及凝结过快等因素，使混凝土产生温度应力，引起混凝土体积收缩、干缩变形，使混凝土表面产生裂缝。

3.5.2  防治

（1） 选用低水化热，需水量小，初、终凝时间较长，低碱含量的水泥；掺入适量的矿物外掺料，降低因水化热过快而产生的膨胀力，使混凝土内外温差平衡，体积膨胀内外一致。

（2） 严格按照配合比施工，保证原材料的称量准确，尽量保持水胶比的稳定；在能满足施工工艺要求的前提下，尽量减少坍落度、降低混凝土的水胶比。

（3） 根据不同的施工季节选择合适的外加剂，确定适宜的混凝土初、终凝时间。在夏季还应掺缓凝剂延缓混凝土的凝结时间，以降低水化热释放速度。

（4） 混凝土施工完后要坚持二次收浆抹面，振捣完毕后进行第一次收浆抹面，混凝土接近初凝时进行第二次收浆抹面，防止收浆层出现浅裂缝。

（5） 加强混凝土的养护。混凝土养护期间，应重点加强混凝土的湿度和温度控制，尽量减少表面混凝土的暴露时间，及时对混凝土暴露面进行紧密覆盖（可采用蓬布、塑料布等进行覆盖），防止表面水分蒸发。加强模板外洒水和拆模后对混凝土表面的洒水养护，尽量使混凝土的内外温差减小。

3.6 混凝土表面气泡、麻面

  在混凝土振捣过程中，混凝土中的空气会不断排出，当混凝土与模板之间的空气未排净时，滞留的空气占有一定的空间，这些空间则在混凝土表面出现大小不同的半球状小坑，叫气泡。当气泡很多，密集分布时，则形成麻面。

3.6.1  成因

（1）材料级配不好，粗骨料偏多，砂率偏小，与理论配合比中实际的砂率不符，细骨料不能完全填充粗骨料间的空隙，导致混凝土不密实，形成自由空隙，混凝土凝结后，就会形成气泡。

（2）混凝土水胶比偏大，混凝土单方用水量偏多，与理论配合比提供的不相符。单方用水量多了，很多细小的空隙被水填充，而经过振捣这些多余的水份始终不会溢出来，在水泥水化反应的过程中随着温度的升高造成水份的蒸发，而等到水化反应完成，混凝土已经终凝，混凝土已经没有可塑性，多余的水份已经蒸发完，便形成气泡，如果这样的的气泡多了，且密集在一块，便形成麻面。

（3）分层浇筑的混凝土过厚，上层混凝土自重使底层的空气无法逸出，由于层厚过大，振捣又不充分，使空气滞留在混凝土中，便形成气泡或麻面。

（4）模板表面处理不干净，不光滑，脱模剂粘度较大，在模板与混凝土之间形成球形的油水混合物附着在模板表面，在振捣过程中，这些油水球形的油水混合物无法排出，便形成气泡或麻面。

（5） 振捣不均匀，振捣时间不够或漏振。

3.6.2  防治

(1) 严格控制原材料质量，把骨料的级配及含泥量、针、片状含量控制在规范规定的范围内，现场施工时，严格检测粗、细骨料的含水量，合理调整配合比的砂率，使施工配合比各种材料的比例合理，使混凝土易振捣密实。

（2）设计多个不同的配合比。根据原材料和施工工艺情况选配不同的配合比，在条件允许的条件下，应尽量选用低坍落度的混凝土施工。拌合站拌制混凝土时，严格控制计量误差。现场浇筑混凝土时应严格按施工作业指导书进行，严禁在混凝土中任意加水。

（3）采用刚度大的整体式或大块钢模板，模板表面必须光滑整洁，减少模板接缝，钢模板接缝采用橡胶带压缝。

（4） 选用有效时间长，粘度适中，温度适应范围广，不易风干，不易污染混凝土，易涂刷，有防锈功能的专用饰面脱模剂。脱模剂应在混凝土浇注前涂刷两遍。使其均匀分布在模板表面，不得让其集聚太多或者漏刷。不得使用皂类物质、粉状物质、油性、石腊物质配成脱模剂。

（5）分层浇筑时控制混凝土的分层厚度，合理选用振捣设备。确定混凝土的分层厚度多少，选用振捣设备功率大小等，都应该经过现场浇筑时试验确定。若采用插入式振捣器时，则分层厚度一般控制在40cm以内，振捣时的移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍，在振捣上层时应插入底层混凝土内10cm左右深度进行振捣。在靠近侧模时应与侧模保持5-10cm的距离进行振捣，或者换用振动频率较小的振捣器进行慢振。当需变换振点时，应在原振点边振动边竖向缓慢提出，不得将振捣器放在混凝土内平拖，不得用振捣器驱赶混凝土。每一振点的振捣时间宜为20～30s，以混凝土表面呈现浮浆，不再沉落、不出现气泡为宜，防止过振、漏振。若采用附着式振捣器时，应考虑振捣器影响范围，防止过振和空振，同时应用插入式振捣器配合使用，尽量将混凝土中的气泡排出。

（6） 二次振捣周边混凝土。在混凝土经过功率大的插入式振捣器或附着式振捣器进行振捣后，再采用功率小，振动频率低的插入式振捣器沿周边进行二次振捣，使模板与混凝土中粗骨料之间的间隙加大而有足够的砂浆后，直至周边的小气泡全部排出。

4  结束语

混凝土构件具有精美的外观，可以透视出整个工程实体质量的真实性、可靠性，同时也可以体现出整个施工操作人员的技术水平和施工单位的管理水平和能力，对整个工程起到画龙点睛的作用。因此重视混凝土结构的外观质量十分重要。从上分析看，混凝土外观质量缺陷种类很多，造成的因素也不尽相同，有材料，拌合，模板，施工，养护等多方面的原因。所以，要把混凝土的质量控制好，不是做好某一个方面就能达到效果的，而是要从各个环节严格控制，做到尽善尽美。在出现外观质量缺陷时，要根据现场的具体情况做具体分析，进行反复试验，找出其中的主要因素，采取相应的措施，才能取得最佳防治效果。

参考文献

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[4]  史丽华．　泵送混凝土施工裂缝的成因与防治[J]．  商品混凝土，  2009年，  第4期： 51~53．

作者简介：冀优，出生年月：1987年06月14日，籍贯：河南省南阳市，学历：本科（土木工程），民族：汉族，职称：中级工程师，研究方向：建筑工程