淺析飾面混凝土耐久性施工設計

馬大芳

摘 要：經過長時間置于室外的飾面混凝土經常會遭受環境破壞，常見的集中破壞是：受到酸性物質腐蝕、受到陽光直曬導致混凝土風化等等，結果是炭化現象產生于混凝土的保護層中，直至破壞混凝土自身作用。作者在文章中針對飾面混凝土保護層厚度和配合比的設計方法做了詳細的介紹，進而針對飾面混凝土耐久施工質量控制的注意事項作以詳細分析，最終為提高飾面混凝土耐久性提出相關有效方法。

關鍵詞：工民建；飾面混凝土；耐久性；施工設計

1 飾面混凝土壽命

工程施工中混凝土結構竣工之后直至結構經過一定時間的使用后達到極限狀態，此時即是飾面混凝土達到壽命的狀態。當前施工中根據混凝土結構的耐久性要求規范了室內混凝土結構保護層的厚度，但是忽略了室外的混凝土結構的耐久性要求，主要是由于室外直接接觸大自然環境，風吹雨淋，室外溫度變化大，結果造成鋼筋受到嚴重腐蝕。混凝土結構中的力學性能在鋼筋受到腐蝕的情況下受到嚴重影響，同時造成弱化飾面混凝土的裝飾功能。在工程施工過程中，混凝土碳化深度及保護層厚度離散性與混凝土結構耐久性可靠度成反比，離散性越小，耐久性越高。當前施工中顯而易見，混凝土保護層厚度的離散性要比其他尺寸的離散性高出很多，足以證明混凝土耐久性之間影響著整個施工質量，所以，各級相關部分應該將注意力更多的投入在管理中，在提高工程施工技術管理水平的同時，還要加強工程操作人員的職業素養，進而更加科學地對工程展開有效的施工作業。制定有效的飾面混凝土保護層設計厚度制度，同時將環境因素考慮到制度當中，由于不同的環境造成影響不同，一般可以分三種情況：第一，通常稱為一般環境，在這種情況下室內比較干燥，例如住宅區及辦公樓內；第二，環境較差的情況，一般指室內濕度較高，水流之中，空氣中的室外；第三，環境非常惡劣的情況，當有弱酸性液體存在，車間中具有腐蝕性氣體出現，受到環境污染較為嚴重的工業區域或者海邊區域。針對一般環境而言，當前實行的設計規范針對混凝土結構耐久性要求基本可以根據依據保護層厚度操作；針對環境較差的情況，根據當前的設計要求規定要求的保護層厚度過小，引起混凝土結構耐久性可靠度過低，在施工過程中，通常為保證混凝土保護層厚度適當，一般采用將環氧改性材料涂在構建表面上，目的是提高混凝土的耐久性，同時促進構建截面高度的有效性。

2 飾面混凝土的配合比設計

近幾年來，造成混凝土結構提早受損，減少結構的使用壽命的原因有很多種，一般包括：結構設計、混凝土原材料、施工工藝及環境等。然而談及飾面混凝土結構時，其結構的力學性能及表觀裝飾性必須得到有效地保持，尤其在使用壽命期間。當前我國實行的《普通混凝土配合比設計技術規范》仍作用于飾面混凝土配土的設計，將混凝土強度作為設計基礎，忽略飾面混凝土耐久性的因素及結構滲透性因素，文章中以普通混凝土和高性能混凝土的耐久性設計方法研究分析為基礎，對飾面混凝土配合比的耐久性設計方法做了詳細的討論。

為滿足混凝土耐久性設計要求，首先考慮的因素是混凝土抗滲性。根據工程施工中要求的抗滲性指標操作，氯離子擴散系數得到精度確認。按照膠凝材料總量要求，需要保證大于相同等級普通混凝土的水泥用量。目的是促進施工效率同時保證混凝土耐久性。根據混凝土施工性變更含砂率。在保證混凝土彈性模量的條件下，含砂率應小于或者等于45%。膠凝材料中各組成部分密度差距很大，因此，最佳計算方式為絕對體積法。在試配結束后，嚴格遵照檢驗配比制度進行檢驗，以確定其強度是否合格。根據計算結果展開試拌測其施工性能。對塌落度及塌落流動度進行適當調整，仔細查看其體積的穩定性能，對混凝土的表觀謎底進行檢測，對計算密度各材料用量進行調整。

3 飾面混凝土耐久性施工質量控制

混凝土的振搗施工中，連續排出混凝土中的空氣，一旦不能完全排出混凝土與模板中存在的空氣時，被留在中間的空氣就會在有限的空間內形成氣泡。骨料得不到合理的配比，存在很大粗集料，大小不一的骨料，在碎石材料中含有大量的針片狀顆料，在實驗室中提供的砂率要比實際使用中要多，缺少足夠細骨料來補充粗集料中存在的空間，就會出現集料不充實的現象，進而產生自由空隙及氣泡，為提高排氣效果，施工將采取二次搗固四周混凝土的方式，鋪平混凝土，再用插入式震搗器對靠近模板處的混凝土進行初搗 10 秒鐘，使之基木密實，然后用搗固鏟沿模板插搗混凝土，使模板與拌合物中的粗骨料之間的間隙加大而充有足夠的砂漿后，再用插入式震搗器沿周邊進行第二次搗固，直至密實。

混凝土表面在拆模之后會出現很多斑塊，這些斑塊大小不一，同時外形也及其不規則，混凝土的表層中存在這種斑塊。當模板表面存在污漬，同時脫模劑顏色又很深時，混凝土表面容易染色。脫模劑自身存在染色情況，并且染色程度各不相同。將環氧樹脂保護層涂在模板上，首先利用砂紙或噴砂漿模板板面污垢處理清潔，然后在其表面上涂上已經稀釋的環氧樹脂漿液，當環氧樹脂膜凝固后，并達到一定強度，此時便可以進行混凝土的灌注工程。由于工程施工工藝的要求，需要采用顏色較淺或者無色的高質量的脫模劑漏漿和翻砂，用密封材料填實接縫位置。模板拼縫采用企口式拼縫，在拼縫處用密封材料封填密實。采用剛度適中的模板面板材料，混凝土坍落度應嚴格控制，變化范圍應很小。澆搗方法應正確，避免直接振搗接縫處、過振。而對于蜂窩麻面形成的主要原因是由于細骨料不足振搗不充分接縫不密閉施工時要嚴格控制混凝土配合比振搗應密實，保證接縫的密實性，嚴格控制混凝土配合比，適當降低水泥用量選擇合適的模板，及時做好養護工作。嚴格控制拆模時間，拆模過早、過遲均會產生裂紋。

4 提高飾面混凝土耐久性的措施

4.1 提高飾面混凝土的抗滲性的主要措施

（1）加大鋼筋保護層厚度，粗骨料的最大粒徑小于保護層厚度的 3/5。研究表明：粗骨料的最大粒徑大于保護層的3/5時，會導致砂漿與粗骨料界面上產生裂縫，抗滲性能顯著降低。（2）摻加不同品種和比例的超細礦粉。可以減少水泥用量，改善混凝土的和易性；超細礦粉還具有微觀填充作用，能顯著降低飾面混凝土的空隙率，提高密實度。

4.2 提高飾面混凝土抗凍性能的措施

（1）控制水灰比。混凝土水灰比直接影響著水泥石的空隙結構。根據相關規范和工程經驗，飾面混凝土的水灰比應小于0.45。（2）加強養護期的管理。采取防凍措施，防止混凝土在低于臨界強度前受凍。

4.3 減少裂縫的措施

減少沉降裂縫的主要措施有： （1）加強混凝土的澆筑質量管理，保證混凝土的密實度。（2）在滿足混凝土工要求的前提下，盡可能選用塌落度小的混凝土。（3）適當加大混凝土的保護層厚度。（4）保證模板的剛度，減少模板的變形。

對于塑性收縮裂縫：主要防治措施有： （1）拆模前、后應用濕潤的保濕性強的覆蓋物覆蓋，保證混凝土水化所需水分，防止混凝土失水收縮； （2）拆模后，在飾面混凝土的表面涂刷養護劑，并在其表面覆蓋塑料薄膜； （3）在炎熱的天氣或干燥刮風時，用遮陽板降低混凝土表面的溫度，設置擋風板防止風吹失水。

干縮裂縫防治措施有： （1）降低混凝土的水灰比，減少用水量。（2）合理布置伸縮縫，在伸縮縫上設分布鋼筋。（3）根據具體情況，在混凝土內摻膨脹劑。

參考文獻

[1]馮乃謙，那鋒.高性能混凝土技術[M].北京：原子能山版社，2010.

[2]吳中偉，廉慧珍.高性能混凝土[M]，北京：中國鐵道出版社，2008.

[3]侯君偉.現澆混凝土建筑結構施工手冊[K].北京：機械工業出版社，2003.

[4]宋功業，邵界立.混凝土工程施工技術與質量控制[M].北京：中國建材工業出版社，2003.