浅谈桥涵混凝土施工外观质量缺陷及处理方法
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摘 要:本文介绍了公路桥梁混凝土表面的缺陷,分析了各种缺陷产生的原因,阐述了避免各种缺陷应采取的措施及补救方法,从而保证混凝土的外观质量。
关键词:混凝土;外观质量;表面破损;缺陷处理
在公路桥涵施工过程中,不论现场管理水平如何,混凝土都不可能在非常理想的条件下进行施工。往往会由于各种原因,或者是结构形式的特殊,或者是气候条件的恶劣,或者是施工方法、施工工艺的不规范等等,一般情况下,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表面破损; ②表面漏筋;③表面裂缝;④表面颜色不均匀。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,找到混凝土产生表面缺陷的内因,在施工中有针对性的采取预防措施,对既有的缺陷加以必要的修复处理,以提高混凝土的外观质量。
1、 混凝土表面破损
混凝土表面破损包括:表面蜂窝、表面麻面、表面气孔、表面冲蚀等,至于表面蜂窝,纯粹是因为振捣不到位所至,在施工中只要加强责任心就能避免,在这主要就表面麻面、气孔、冲蚀谈一些看法。
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。当脱模剂用量过大时,既浪费又会引起混凝土表面缓凝,还会污染已经浇筑好的混凝土表面。另外,当使用木制模板时,有些木头在日晒下会析出糖份,而糖份有延缓水泥水化的作用,从而产生混凝土表面缓凝。混凝土表面麻面与模板拼接不严也有关系。
混凝土表面的气孔主要是模板表面携带的水、气泡引起的。如果模板表面有一定吸附性或透气性的话(如采用木制模板),气孔可以减少;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。即使振捣充分,也还会有气孔,特别是在混凝土的上层表面或模板向内倾斜的情况下,气孔很难避免。
水在模板与混凝土浇注面之间渗透时,水泥浆随水一同流走,会使混凝土结构的垂直面产生像河流三角区一样的图形。其主要原因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。这种冲蚀虽然繁盛在混凝土结构的浅层表面,对混凝土强度一般不会产生多大影响,但是,极大地影响了混凝土外观,特别是当冲蚀破损较深或钢筋保护层较薄时,必须要进行很好的修补。
混凝土表面产生鱼鳞斑也可以归结为表面的冲蚀破坏,这往往同模板的刚度有关系。当模板的刚度不足,混凝土结构物的浇筑高度又较大,在浇筑上层混凝土时,模板受到极限侧压力,整体微量位移,在模板与混凝土的接壤处产生空隙,而这是下层混凝土还处于流塑状态,水沿着模板与混凝土间的空隙渗流,导致脱模后出现鱼鳞状的班纹。
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(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均匀的表面。
2、混凝土表面露筋
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,钢筋在外。
避免表面露筋的有效措施是使用具有高度责任感的操作工人,提高操作人员的质量意识,加强监控力度,保证钢筋布位准确,绑扎牢靠,保护层垫块安置稳固,在混凝土振捣中细致操作。
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的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散松混凝土进行清除。如果钢筋保护层厚度不够,必须要将钢筋向里移动。准备工作完成后,可以采用喷射混凝土工艺或压力灌浆技术进行修补。
3、混凝土表面裂缝
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:①刚刚浇筑完成的混凝土表面水分蒸发干缩而引起的;②由于混凝土硬化时水化热使混凝土产生内外温差而引起的。
刚刚浇筑完成的混凝土,往往因为外界气温较高,空气中相对温度较小,表面蒸发干缩,而其内部仍是塑性体,因塑性体收缩产生裂缝。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是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干缩裂缝。
混凝土在硬化过程中,会释放大量的水化热,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能使混凝土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、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道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,以防止水分侵入;对于较深或较宽的裂缝,必须采用压力灌浆技术进行修补。
4、混凝土表面颜色不均匀
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,都会给人的感官上带来不悦。
混凝土表面的锈迹也是常见的影响混凝土颜色的一个因素,锈迹的产生有四种可能:①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反应生成铁锈;②从混凝土结构中伸出钢筋以及绑扎钢筋用的铁丝,暴露在外面一段时间后也会产生锈迹;③由于模板表面本身产生了锈迹;④由于混凝土结构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留下时,污染了混凝土表面而产生锈迹。
在拆模时,由于一些人为的因素也会导致混凝土表面颜色发生变化。特别是氧焊气割用的氧炔焰,其温度很高,施工中往往由于操作不当将氧炔焰对着混凝土面熏烤,破坏了混凝土表面原有的颜色。对于颜色不均匀的混凝土表面首先考虑的处理方式是采用稀释的酸性溶液进行清洗,然后再将处理后的表面用水彻底冲洗。当清洗确实无法产生明显效果时,在考虑使用表面涂层处理。
混凝土的外观质量问题还有很多方面,比如因模板刚度不足引起混凝土表面鼓胀,因模板精度不够引起混凝土接缝处等。相信在工程技术人员与施工操作者共同努力下,加强责任心,按操作规范要求,认真完成每一道工序,混凝土的外观质量会进一步得到提高。
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