建筑工程混凝土结构质量通病与防治

朱占军

摘要:在建筑工程施工中,混凝土结构工程的质量是影响结构安全和耐久性的重要问题。在详细分析了混凝土结构工程常见的质量通病及其产生的原因之后,提出了具体的防治措施。

关键词:建筑工程;混凝土;质量通病;对策

中图分类号： TU198 文献标识码： A 文章编号：

1质量通病及原因分析

(1)断面尺寸偏差、轴线偏差、表面平整度超限。

产生的原因是:图纸有误或看错图纸;施工测量放线有误;模板支撑不牢,支撑点基土下沉,模板刚度不够;混凝土浇筑时一次投料过多,一次浇筑高度超过规定,使模板变形;混凝土浇筑顺序不当,造成模板倾斜;振捣时,过多振动模板,产生模板位移;模板接缝处不平整,或模板表面不平等。

(2)蜂窝、麻面、露筋、孔洞、内部不实。

产生原因是:模板接缝不严,板缝处漏浆;模板表面未清理干净或模板未满涂隔离剂;混凝土配合比设计不当或现场计量有误;振捣不密实、漏振;混凝土搅拌不匀,和易性不好;混凝土入模时自由倾落高度较大,未用串筒或溜槽,产生离析;底模未放垫块,或垫块脱落,导致钢筋移动;结构节点处,由于钢筋密集,混凝土的石子粒径过大,浇筑困难,振捣不仔细等。

(3)在梁、板、墙、柱等结构的接缝和施工缝处产生烂根、烂脖、烂肚。

产生原因是:施工缝的位置留设不当,不易振捣;模板安装完毕后,接槎处未清理干净;对施工缝处先浇混凝土表面未作处理,或处理不当,形成冷缝;接缝处模板拼缝不严,漏浆等。

(4)结构发生裂缝。

产生原因是:模板及其支撑不牢,产生变形或局部沉降;混凝土和易性不好,浇筑后产生分层,出现裂缝;养护不好引起裂缝;拆模不当,引起开裂;冬期施工时,拆除保温材料时温差过大,引起裂缝;当烈日暴晒后突然降雨,产生裂缝;大体积混凝土由于水化热,使内部与表面温差过大,产生裂缝;大面积现浇混凝土由于收缩和温度应力产生裂缝;构件厚薄不均匀,使得收缩不均匀而产生裂缝;主筋位置严重位移,而使结构受拉区开裂;混凝土初凝后又受到扰动,产生裂缝;构件受力过早或超载引起裂缝;基础不均匀沉降引起开裂;设计不合理或使用不当引起开裂等。

(5)结构表面损伤,缺棱掉角。

产生原因是:模板表面未涂隔离剂,模板表面未清理干净,粘有混凝土;模板表面不平,翘曲变形;振捣不良,边角处未振实;拆模过早或拆模用力过猛,强撬硬别,损坏棱角;拆模后未做好成品保护,结构被碰撞损坏等。

(6)结构或构件断裂。

产生原因是:钢筋位置不对;钢筋数量不足;严重超载或施工时结构的受力状态与设计不符;钢筋质量不符合要求,产生脆断;混凝土强度过低等。

(7)混凝土强度偏低,或波动较大。

产生原因是:原材料质量波动;配合比掌握不好,水灰比控制不严;搅拌时间短,搅拌不均匀,或投料顺序不对;混凝土运送的时间过长或产生离析;混凝土振捣不密实;混凝土养护不好等。

(8)混凝土冻害。

产生原因是:混凝土凝结后,尚未取得足够的强度时受冻,产生胀裂;混凝土密实性差,孔隙过多而大,吸水后气温下降达到负温时,水变成冰,体积膨胀,使混凝土破坏;混凝土抗冻性未达到设计要求,产生破坏等。

(9)碱骨料反应。

混凝土骨料中的某些活性矿物质与混凝土微孔中的碱性溶液发生化学作用,使混凝土局部发生膨胀,引起开裂和强度降低,称为碱骨料反应。产生碱骨料反应的原因是:骨料中含有与碱起化学作用的活性矿物质成分,如含微晶氧化硅、二氧化硅和碳酸盐的骨料;水泥的含碱量过高;混凝土的水灰比过大;环境温、湿度的影响;外加剂中含碱量大等。解决办法是选用没有碱反应影响的骨料,控制水泥与外加剂的含碱量。

(10)混凝土碳化。

空气中的二氧化碳混入混凝土中,与混凝土中的碱性物质相互作用,降低混凝土的碱度,称为混凝土碳化。碳化会破坏钢筋表面的钝化模,使钢筋失去混凝土对其保护作用而锈蚀,胀裂混凝土。混凝土碳化还会加剧收缩而使结构产生裂缝。加速碳化的原因是:混凝土周围介质的相对湿度、温度、压力、二氧化碳浓度的影响;施工中振捣与养护好坏的影响;水泥用量、水灰比、水泥品种的影响;骨料品种、外加剂、粉煤灰参量的影响;混凝土强度等级的影响等。由于空气中二氧化碳的浓度较低,在正常条件下,混凝土碳化的发展速度比较慢,对密实性较好的高强混凝土,保护层为20mm时,碳化发展到钢筋的位置需要数十年时间。

(11)钢筋锈蚀。

产生钢筋锈蚀的原因是:混凝土液相的PH值的影响,PH值小于4时钢筋锈蚀速度急剧加快,混凝土的碳化将降低PH值;氯离子含量的影响,氯离子会破坏钢筋表面的氧化膜,使钢筋锈蚀;钢筋的混凝土保护层厚度的影响;水泥品种的影响;环境温、湿度的影响;大气、水与土层中盐的渗透作用;混凝土密实度的影响等。

上述质量通病,最终都会导致结构的承载能力降低,变形能力降低,变形增加,裂缝展开过大,结构耐久性降低。所以对混凝土结构工程的质量必须十分重视,避免形成结构隐患。

从上述质量通病的原因可以看出,只要施工过程中能严格按施工规范进行,设计能按设计规范进行,绝大部分的质量问题是可以避免的。

2混凝土质量缺陷的处理

(1)表面抹浆修补。

对于数量不多的小蜂窝、麻面、露筋、露石的混凝土表面,主要是保护钢筋和混凝土不受侵蚀,可用1∶(2—2.5)水泥砂浆抹面修整。在抹吵浆前,需用钢丝刷或加压力的水清洗,润湿,抹浆初凝后要加强养护工作。

对结构构件承载能力无影响的细小裂缝,可将裂缝处加以冲洗,用水泥砂浆抹补。如果裂缝较大、较深时,应将裂缝附近的混凝土表面凿毛,或沿裂缝方向凿成深为15—20mm、宽为100—200mm的V形凹槽,扫净并洒水湿润,先刷一层水泥砂浆,然后用1∶(2—2.5)水泥砂浆分2-3层涂抹,总厚度控制在10—20mm,并压实抹光。

(2)细石混凝土填补。

当蜂窝比较严重或露筋较深时,应除掉附近不密实的混凝土的突出骨料颗粒,用清水洗刷干净并充分润湿后,再用比原强度等级高一级的细石混凝土填补并仔细捣实。

对孔洞的补强,可在旧混凝土表面采用处理施工缝的方法处理,将孔洞处疏松的混凝土和突出的石子剔凿掉,孔洞顶部要凿志斜面,避免形成死角,然后用水刷洗干净,保持湿润72h后,用比原混凝土强度等级高一级的细石混凝土捣实。混凝土的水灰比宜控制在0.5以内,并掺水泥用量0.01%的铝粉,分层捣实,以免新旧混凝土的接触面上出现裂缝。

(3)水泥灌浆与化学灌浆。

对于影响结构承载力,或者防水、防渗性能的裂缝,为恢复结构的整体性和抗渗性,应根据裂缝的宽度、性质和施工条件等,采用水泥灌浆的方法予以修补。一般对宽度大于0.5mm的裂缝,可采用水泥灌浆;宽度小于0.5mm的裂缝,宜采用化学灌浆。

另外,对影响混凝土结构性能的缺陷,必须会同设计等有关单位研究处理。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。