2012公路监理理论：水泥混凝土质量缺陷及处治技术

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2012公路监理理论：水泥混凝土质量缺陷及处治技术
发表时间：2012年8月22日17:57:57
2012年公路监理工程师考试于10月12-14日开考，为帮助学员更好的参加考试，特摘公路监理师章节考试重点供大家参考，本节主要阐述公路监理工程师监理理论相关知识点， 希望对您有所帮助！
水泥混凝土工程基于结构型式的特殊、气候条件的恶劣，或者施工方法、施工工艺的不规范等很容易在混凝土的浇筑过程中或刚刚施工完不久产生表面缺陷。混凝土的表面缺陷大致可以归纳为如下四个方面：1、表面裂缝。2、表面破损。3、表面颜色不均匀。4、表面漏筋。
不管是哪一种表面缺陷，都会对混凝土的外观质量带来不利的影响。因此，找出混凝土产生表面缺陷的内因，在施工中有针对性地采取预防措施，对既有的缺陷加以必要的修复处理，对提高混凝土的外观质量具有重要意义。
一、表面裂缝成因及处理
混凝土表面的裂缝大都是因为收缩而产生的。主要有两大类：一类是刚刚浇筑完成的混凝土表面水分蒸发变干而引起，另一类是因为混凝土硬化时水化热使混凝土产生内外温差而引起。
刚刚浇筑完成的混凝土，往往因为外界气温较高，空气中相对湿度较小，表面蒸发变干，而其内部仍是塑性体，因塑性收缩产生裂缝。这类裂缝通常不连续，且很少发展到边缘，一般呈对角斜线状，长度不超过30cm，但较严重时，裂缝之间也会相互贯通。对这类裂缝最有效的预防措施是在混凝土浇筑时保护好混凝土浇筑面，避免风吹日晒，混凝土浇筑完毕后要立即将表面加以覆盖，并及时洒水养生。另外，在混凝土中掺加适量的引气剂也有助于减少收缩裂缝。
对于较深层的混凝土，在上层混凝土浇筑的过程中，会在自重作用下不断沉降。当混凝土开始初凝但未终凝前，如果遇到钢筋或者模板的连接螺栓等东西时，这种沉降受到阻挠会立即产生裂缝。特别是当模板表面不平整，或脱模剂涂刷不均匀时，模板的摩擦力阻止这种沉降，会在混凝土的垂直表面产生裂缝。这种情况一般容易发生在混凝土柱或其它窄长结构的边角部位。在混凝土初凝前进行第二次振捣是避免出现这种缺陷的最好方法。
混凝土在硬化过程中，会释放出大量的水化热，使混凝土内部温度不断上升，在大体积混凝土中，水化热使温度上升更加明显，在混凝土表面与内部之间形成很高的温度差，特别是在特大桥大体积承台施工中，现场实测混凝土内外温差有时会达到50℃以上。表层混凝土收缩时受到阻碍，混凝土将受拉，一旦超过混凝土的应变能力，将产生裂缝。为了尽可能减少收缩约束以使混凝土能有足够强度抵抗所引起的应力，就必须有效控制混凝土内部升温速率。在混凝土中掺加适量的矿粉煤灰，能使水化热释放速度减缓；控制原材料的温度，在混凝土结构内部采用冷却管通以循环水也能及时释放水化热能。
对于浅层裂缝的修补，通常是涂刷水泥浆或低粘度聚合物封堵，以防止水份侵入；对于较深或较宽的裂缝，就必须采用压力灌浆技术进行修补。
二、表面破损及处治
混凝土表面破损包括：表面峰窝、表面麻面、表面气孔、表面冲蚀等几种。
脱模后的混凝土表面麻面起粉，主要原因是因为混凝土表面出现缓凝现象所致，这可能是由于使用了不合格的脱模剂或脱模剂使用不当造成的。混凝土表面麻面与模板拼缝不严也有关系。
混凝土表面的气孔主要是模板表面滞留的水泡引起的。如果模板表面有一定吸附性或透气性的话，气孔是可以减少；若采用抗渗透性强的钢模板，则气孔一般都是因为振捣不充分所致。另外是因为混凝土坍落度太大或和易性太差，或使用的外掺剂不当有泌水现象，大多属于混凝土配合比设计上的问题。
混凝土的这种缺陷修补时，为了获得可以接受的混凝土表面颜色，可以通过试验之后，把白水泥与灰色普通水泥按一定比例混在一起使用，砂子应使用筛除了粗颗粒的细砂，砂浆中要掺用聚合物（比如环氧树脂、白乳胶等），用砂浆块或光滑的石板抹面以获得光滑的表面。一般是不允许修补的。
三、表面颜色不均匀及处治
施工中想要混凝土表面颜色完全一致几乎是不可能的。许多因素都会引起混凝土表面颜色发生变化，比如原材料的种类、施工配合比、混凝土的养护条件、混凝土的振捣情况、脱模剂的使用情况、模板的表面结构、模板的吸附性能等，还有拆模时人为造成的颜色变化。
决定混凝土颜色的原材料主要是水泥或掺加的矿粉、粉煤灰等粘结料，一旦粘结料的品种或粘结料的用量发生变化，都会导致混凝土颜色发生改变。当混凝土和易性欠佳，或在下料过程中混凝土粗细骨料发生离析，或振捣不均匀等，导致某些部位粗骨料集中，某些部位砂浆过于丰富，待混凝土硬化后颜色不一致。
混凝土表面的锈迹也是常见影响混凝土颜色的一个因素，锈迹的产生有四种可能：第一种可能是由于含有黄铁矿（硫化铁）的骨料引起的，骨料中的黄铁矿与空气接触后会发生氧化发应生成铁锈。第二种可能是从混凝土结构中伸出钢筋（比如模板拉杆钢筋、混凝土表面漏筋）以及扎钢筋用的铁丝，暴露在外面一段时间后也会产生锈迹。第三种可能是由于模板表面本身产生了锈迹。第四种可能是由于混凝土结构上表面露出的钢筋长时间暴露在空气中产生的铁锈随雨水或养护水顺混凝土表面流下时，污染了混凝土面而产生锈迹。
四、表面露筋及处治
混凝土表面露筋主要是因为钢筋绑扎不牢，或保护层垫块安置不规范，在混凝土浇筑过程中钢筋移位，有时候是在混凝土浇筑完成后才发现钢筋位置放得不对，致使混凝土表面至少一个面的钢筋保护层厚度不够，甚至完全没有了保护层。
表面露筋的另一个方面是因为混凝土漏振导致严重蜂窝，钢筋暴露在外。
如果出现表面露筋，首先应分析露筋的原因和严重程度，再考虑修补所需要达到的目的，修补后不得影响混凝土结构的强度和正常使用。
露筋的修补一般都是先用锯切槽，划定需要处理的范围，形成整齐而规则的边缘，再用冲击工具对处理范围内的疏松混凝土进行清除。如果钢筋保护层厚度不够，必须要将钢筋向里移动。准备工作做完后，可以采用喷射混凝土工艺或压力灌浆技术进行修补。
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