混凝土外觀質量缺陷的預防與處理

宋士忠

黃岡職業技術學院（438002）

混凝土外觀質量缺陷的預防與處理

宋士忠

黃岡職業技術學院（438002）

隨著高速公路建設的快速發展，質量要求從單純的內在質量逐漸向內外雙修方向拓展，即不光重視內在強度、耐久性等方面的要求，還對外在質量外觀提出更高的要求，一些地方提出的“內實外光”，就是對這一趨勢的最好體現，這里從強化混凝土過程控制提高外觀質量，以及外觀缺陷的處理方式探討等方面提出了自己的見解。

混凝土外觀;質量缺陷;預防;處理

0 引言

混凝土是公路施工橋梁、涵洞及其附屬結構最常用的材料之一,施工質量的好壞直接關系著對工程整體質量的評價。長期以來，人們在施工過程中對混凝土內在的質量比如強度、耐久性等方面分外重視,一般認為只要混凝土內在質量沒有問題，整個工程質量就沒有問題。可是隨著社會經濟的發展，人們在對于高速公路滿足使用功能的同時，對相關附屬功能（比如景觀化）提出了更高的要求,混凝土外觀質量就是在這樣的形式下逐漸被提出來的。科技的進步、新的工藝及材料的應用為這種要求提供了拓展的空間，但是在具體的實施過程當中，很多施工單位由于多種原因經常返工或被迫補救，致使高速公路出現外觀質量問題，給國家造成很大的浪費。下面結合筆者的一些工程實踐及思考對外觀質量缺陷的預防以及處理談一些個人的看法。

1 外觀質量缺陷產生的原因及預防

混凝土外觀質量缺陷主要有：蜂窩、麻面、孔洞、裂縫、夾(分)層、色差、露筋等。混凝土出現質量缺陷不僅直接影響外觀評價，而且對于混凝土結構的整體強度、使用耐久性、防滲防漏等指標均有較大的影響，所以要將外觀放在提高混凝土整體使用質量的高度去處理。

1.1 蜂窩產生的原因及預防

蜂窩指的是在混凝土表面形成的或多或少大小如蜂窩的窟窿，形狀呈不規則狀，骨料間少水泥漿，石子外露的混凝土病害。產生的原因主要有以下幾個方面：①配合比設計有問題，石多砂少；②拌和數量控制不準或拌和不充分；③運輸或澆筑時發生離析；④模板漏漿及過度振搗；⑤混凝土坍落度過小及振搗不力。

針對蜂窩產生的原因，可以采取如下的預防措施：

①對于配合比設計有問題的，應當對配合比進行優化設計，配合比的砂率不宜太小。混凝土砂率影響因素有骨料粒徑的大小、砂的種類、水灰比的大小、碎石的種類等多種因素,具體可以參考《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ 55-2000）表4.0.2有關規定及說明進行配比優化設計。

②對于拌和數量控制不準或拌和不充分的問題,可以對拌和機供料計量設備進行重新標定，定期檢查。對于集中拌和混凝土水泥材料偏差應當控制在±1%，粗細骨料應當控制在±2%，水外加劑應當控制在±1%。在計量準確的前提下，拌和過程中作好最大投料量的控制，避免貪多求快超負荷工作影響拌和質量。為保證充分拌和，可以對最小拌和時間進行控制，根據混凝土坍落度以及拌和設備的不同控制最短拌和時間（見表1）。

表1 不同控制下最短拌和時間

如果有外加劑加入應當將攪拌時間適當延長1～2 min。

③對于運輸或澆筑時發生離析的問題，避免辦法主要從運輸工具以及澆筑過程進行預防。混凝土運輸要采用攪拌運輸車在運輸過程中保持不停地慢速攪拌，在等待澆筑過程中亦應當保持慢速攪拌狀態。對于不具備條件時應采用不漏漿、不吸水、有頂蓋且能直接將混凝土傾入混凝土澆筑位置的器具，運輸距離不能太遠，運輸距離以運輸時間控制（見表2）。

表2 運輸距離與時間控制

混凝土運到現場后如發生離析或者嚴重泌水，應當進行二次攪拌。在澆筑過程為防止離析現象發生，應當注意卸料自由傾瀉高度不大于2 m，大于2 m時應當設串筒、溜管等，大于10 m時應當設置減速裝置，下料堆積高度以小于1 m為宜。

④模板漏漿及過度振搗導致水泥漿流失,預防方法主要為混凝土澆筑前加強模板拼縫的密閉性檢查,在澆筑過程中發現漏漿及時進行封閉處理。

⑤混凝土坍落度過小及振搗不力，預防措施應當從加大坍落度及強化振搗兩個方面入手。在夏季施工坍落度應當在試驗提供數值的基礎上,根據溫度、風力等外界條件以及振搗條件適當提高1～3 cm。振搗應當注意分層厚度(一般控制在振搗器棒長的0.95倍左右)不宜過大，振搗器移動距離不應超過其作用半徑的1.5倍，并插入下層混凝土50～100 cm。

1.2 麻面產生的原因及預防

麻面指在混凝土表面形成的像綠豆大小（一般在5 mm左右）不規則的凹點的混凝土病害，其產生的原因主要有以下幾個方面：①由模板問題引起；②未及時進行振搗或振搗不足；③模板漏漿或振搗后未很好進行養護。

針對麻面產生的原因，可以采取如下的預防措施：

①模板問題引起的麻面主要表現在模板表面粗糙不平，脫膜劑過厚造成液體殘留，模板過度吸水或未進行充分潤濕。處理方法：針對不同原因分別采取模板修飾整平；更換脫膜劑或改變脫膜劑涂刷方法；混凝土澆筑前對模板充分進行潤濕。

②未及時進行振搗或振搗不足造成麻面預防，首先應當保證混凝土的澆筑連續進行，間斷時間不應當超過前一層混凝土的初凝時間，以確保混凝土振搗有效性。初凝時間根據試驗確定。振搗應當確保不漏振,每一部位應當振搗至混凝土明顯下沉，不再冒出氣泡，表面呈現平坦、泛漿為止。

③模板漏漿或振搗后未很好進行養護造成麻面預防，加強模板密閉性的檢查及過程檢查，避免漏漿，混凝土澆筑完成后要及時進行覆蓋及灑水保濕，避免濕氣蒸發過快造成麻面。

1.3 孔洞產生的原因及預防

孔洞基本上是蜂窩現象擴大化的產物,主要現象為混凝土結構內部存在空隙，局部或全部沒有混凝土，屬于較嚴重的質量事故。產生的原因主要有以下幾個方面：①混凝土在運輸或澆筑過程中發生離析；②鋼筋密集，骨料被鋼筋卡住無法順利下瀉，加上振搗不力引起；③混凝土搗空，砂漿嚴重分離，石子成堆造成孔洞；④混凝土受凍及冰塊等摻入。

針對孔洞產生的原因，可以采取如下的預防措施：

①混凝土在運輸或澆筑過程中發生離析預防,可以依據上面1.1預防措施③有關方法進行控制。

②鋼筋密集，出現骨料被鋼筋卡住無法順利下瀉，應當首先加強拌和站骨料的控制，嚴格使用試驗規定規格的石料，避免骨料過大卡料形成孔洞。另外，在振搗過程中除加強振搗工的相關技術交底外,設專人進行檢查，用專門工具進行疏導，也可在模板外側用小木槌進行敲打協助振搗，對于重點部位尤其要重點控制。在征得監理工程師同意前提下，也可在鋼筋密集處及復雜部位，采用細石混凝土澆灌，在模扳內充滿，認真分層振搗密實。

③避免混凝土搗空，砂漿嚴重分離，石子成堆造成孔洞,主要應強化拌和，避免離析，同時加強施工振搗控制。

④避免混凝土受凍及冰塊等摻入形成孔洞,要加強冬季施工原材料的防雨雪覆蓋以及混凝土的防凍措施,避免原材料雨雪淋濕后形成冰塊混入。對拌和用水進行加熱，延長拌和時間，在混凝土運輸過程中要采取防凍措施。

1.4 裂縫產生的原因及預防

裂縫是指在施工或使用階段混凝土表面出現的開裂，其產生的原因主要有以下幾個方面：①收縮原因引起收縮裂縫；②溫差原因產生裂縫；③水泥安定性原因引起的裂縫；④過早施加外應力引起的裂縫。

針對裂縫產生的原因，可以采取如下的預防措施：

①收縮裂縫產生是由于混凝土的逐漸散熱和硬化過程引起的收縮，會產生很大的收縮應力，如果產生的收縮應力超過當時的混凝土極限抗拉強度,在混凝土中產生收縮裂縫。預防的主要辦法是控制水泥與水的用量,要認真進行配合比設計，用改善骨料級配、降低水灰比、摻加混合材料、摻加外加劑等方法，在滿足設計強度和施工的前提下，盡量減少水泥和水的用量。也可根據試驗摻入10%～15%的粉煤灰。加強混凝土的養護。

②溫差裂縫的主要影響因素是水泥水化熱引起的混凝土內部和混凝土表面的溫差過大，特別是大體積混凝土更易發生此類裂縫。預防主要采取設置系統的測溫設備、降溫設備，摻入緩凝型減水劑，推遲水化熱峰值出現，使升溫期延長，有足夠的時間讓混凝土強度增長,提高混凝土的抗拉強度，減少裂縫產生。另外，要加強早期的養護，拆模時間不宜過早,特別是晝夜溫差較大和冬天更應注意。模板拆除后，宜進行覆蓋，加強混凝土的養護，使混凝土表面保持潮濕狀態。

③由于水泥安定性原因引起裂縫主要是由于水泥材料安定性不合格引起的,解決辦法就是更換安定性合格的水泥。

通過協議明確界定學校、企業、學生（家長）三方各自的職責與義務。學校與企業要簽訂聯合培養的合作協議，學生要與企業簽訂三年的學徒協議。

④過早施加外應力主要是指拆除模板不當,施加張拉應力過早、意外荷載施加等。預防主要注意支承模板與支架要有足夠的強度與剛度,避免由于支架模板擾動使結構過早承力。模板拆除過程必須按照規定的時間文明拆除，避免提前拆模及野蠻作業。施加張拉應力應按照設計規定進行，未具體規定的張拉應力時混凝土強度不得低于設計強度的75%。意外荷載主要指構件支放不穩或吊裝搬運違反規定產生意外應力超過允許值引起，預防辦法是規范構件存放及搬運。

1.5 夾(分)層產生的原因及預防

夾(分)層是指在混凝土內部夾帶松散混凝土或雜物以及形成幾個顏色級配不相同的層狀縫隙帶，分層又稱作冷縫。產生的原因主要有以下幾個方面：①分次澆筑未對接口進行清理或處理以及在澆筑過程中混入雜物;②施工縫留茬或接茬時振搗不足；③混合料離析；④分層澆筑時間間隔過大，又未及時處理。

針對夾(分)層產生的原因，可以采取如下的預防措施：

①分次澆筑要對接口進行徹底清理,應將接茬處鑿毛至全部露出新混凝土為止。對于茬口部位軟弱部分一定要徹底清除，澆筑前對接口進行充分潤濕。在澆筑過程中嚴禁混入雜物，如有及時進行清理,風沙天氣施工應當采取防沙措施。

②避免施工縫留茬或接茬時振搗不足，應當注意先搗固距茬口20～30 cm處部位,然后搗固接縫部位。

④混凝土分層澆筑拌合運輸設備要與前場澆筑施工能力匹配，供料能力要充足，保證連續澆筑避免等料下鍋的情況，夏季或溫度較高坍落度損失大時應當適當加大坍落度值。如果發生前后銜接脫節，前一層混凝土超過初凝時間，應當按照接縫方式進行處理,具體方法參照本項①的方法進行。

1.6 色差產生的原因及預防

色差指在混凝土表面形成的分塊或分層顏色深淺不同、光潔度差異的現象，呈帶狀或斑狀。產生的原因主要有：①模板材質不同或材料差異引起;②配合比差異或外加劑使用不當引起；③施工振搗不規范或離析造成。

針對色差產生的原因，可以采取如下的預防措施：

①由于模板材質不同，表面光潔度不同,混凝土在澆筑過程中失水會出現差異,模板表面光潔度差異影響到混凝土表面的光潔度不同，直接造成表面視覺差異，出現色差。解決辦法是盡可能采用同質的材料作模板,最起碼在外露側保持同類材料。材料差異主要表現在水泥、碎石方面，不同品種的水泥在形成混凝土時會表現為不同的顏色差異，有時同品種的水泥不同批次也會有顏色差異,碎石不同石質的材料在形成混凝土后也會產生不同的顏色差異。解決辦法是將不同種類及批次的水泥、碎石材料盡可能分開使用,避免混雜使用。

②配合比設計水泥用量、操作水灰比及塌落度不同都會造成顏色差異，解決辦法就施工過程中嚴格操作，保持施工配合比的穩定，具體可參照1.1第②的有關方法加強拌和控制。此外，外加劑使用不當也會引起色差，原因是沒有嚴格按照規范“外加劑應先調成適當濃度的溶液再摻入”規定執行或者摻入控制不準,造成外加劑摻入不均或反應不充分，影響混凝土外觀質量。

③在施工過程中，振搗不規范會形成混凝土或密或疏，會造成顏色密深疏淺的情況，直接影響混凝土顏色的一致性。離析造成材料均勻性差異，直接造成顏色深淺不一。解決辦法是規范澆筑施工過程，具體可參照上面1.1預防措施③有關方法進行控制。

1.7 露筋產生的原因及預防

露筋指主筋沒有被混凝土包裹外露或混凝土孔洞中露出鋼筋的質量缺陷,屬于嚴重的質量缺陷。產生的原因主要有：①墊塊移位或漏放導致保護層不足鋼筋外露;②保護層外混凝土振搗不密實；③混凝土邊角脫落。

針對露筋產生的原因，可以采取如下的預防措施：

①模板支放及混凝土澆筑前進行嚴格檢查,在混凝土澆筑過程中作好觀察，杜絕墊塊移位或漏放事件發生。

②加強保護層附近混凝土的振搗工作,確保保護層外混凝土振搗密實。

③避免混凝土邊角脫落，一方面對構件搬運加強保護，避免碰撞,另一方面對于邊角部分在混凝土澆筑過程中作好模板的濕潤，避免模板濕潤不夠吸水過多影響邊角部分強度，造成掉角。

2 混凝土常見外觀缺陷的處理

以上是混凝土外觀常見病害的形成原因及一般預防措施，但是很多時候雖然我們采取了很多保證措施，還是會有問題出現。對于影響使用質量的可以推倒重來，但對于一些小的外部缺陷，可以通過一定的方式進行處理，如同類材料(混凝土)修補、外觀顏色處理、膠類材料填充黏合等缺陷處理方法。處理混凝土外觀缺陷，首先要征得監理或監督管理部門的同意，然后在保證結構安全、結構功能、結構耐久等性能不降低的前提下進行。下面就常用的處理的方法作一個簡單的介紹。

2.1 蜂窩處理

一般采用同類材料修補的辦法,較小的蜂窩處理采取先將蜂窩洗刷干凈后，用1：2或1：2.5水泥砂漿抹平壓實；對于較大蜂窩，鑿去蜂窩處薄弱松散顆粒，刷洗后支模，用高一級細石混凝土仔細填塞搗實。對于較深的蜂窩，如果清除困難，可埋壓漿管、排氣管，表面抹砂漿或灌筑混凝土封閉后，進行水泥壓漿處理，

2.2 麻面的處理

如果表面作粉刷的，一般不進行處理。表面無粉刷的，應在麻面部位澆水充分濕潤后，用原混凝土配合比去石子砂漿，將麻面抹平壓光既可。

2.3 孔洞處理

將孔洞周圍的松散混凝土和軟弱漿膜鑿除,用壓力水沖洗，濕潤后用高強度等級細石混凝土仔細澆灌、搗實。需要說明的是，孔洞屬于比較嚴重的質量缺陷，筆者不贊成修復，建議推倒重來。

2.4 夾(分)層處理

縫隙夾層不深時，可將松散混凝土鑿去，洗刷干凈后，用1：2或1：2.5水泥砂漿填密實。縫隙夾層較深時，應清除松散部分混凝土和內部夾雜物，用壓力水沖洗干凈后支模，灌細石混凝土或將表面封閉后進行壓漿處理。對于一些要求比較高的部位也可用環氧樹脂或其他專門的縫隙修補膠進行灌縫處理，具體施工工藝參照相關產品使用說明。對于施工銜接處出現冷縫一般采用表面修飾的辦法，可以參照下面2.5表面色差處理的方法。

2.5 表面色差處理

表面色差一般采用水泥加膠以一定的配比配合后，進行表面涂刷的處理方式，施工要點是顏色一致，一般優先選用澆筑混凝土同種水泥,特別是進行部分涂刷時一定要先進行多次試配顏色對比，確保顏色的一致性。進行顏色深淺調整可摻入白水泥,也可選用不同種類的膠。

2.6 露筋處理

表面漏筋處理。將漏筋部位刷洗凈后，在表面抹1：2或1：2.5水泥砂漿，抹平。對漏筋較深的部位，鑿去松散混凝土和突出顆粒,洗刷干凈后,用比原來高一級的細石混凝土填塞壓實。

3 結語

由于各種原因混凝土表面會出現一些外觀的缺陷,給人們的日常生活和使用帶來了一定的影響。出現缺陷的原因也絕非以上提到的這幾種，只有每一道工序嚴格把關、善于總結經驗、吸取教訓才能在今后的施工中不出現或少出現這些缺陷,為社會營造出各種內在質量好而且外在美觀的結構物，滿足人們物質生活的需要。

[1]JTJ 041-2000,公路橋涵施工技術規范[S].

[2]橋梁工程師手冊[M].人民交通出版社.

[3]JGJ 55-2000,普通混凝土設計規程[S].