鋼筋混凝土質量缺陷的預防及處理*

萬潤貴

(山西一建集團有限公司 太原 030000)

建筑工程項目中混凝土結構發揮著重要作用,受到重視度越來越高。混凝土結構具備非常強的抗壓性能,其抗拉強度差,即只有很小的抗拉應力,也容易有裂縫等質量缺陷出現。這些結構質量缺陷會給整個構件的承載能力和安全性造成影響,還會給使用人員的觀感帶來不良影響。因此,必須要對混凝土結構質量缺陷有足夠重視,本文就此展開了分析總結。

1 混凝土澆筑養護要求

輸送管輸送混凝土時,宜由遠而近澆筑;同一區域應按先豎向結構后水平結構的順序分層連續澆筑。

1.1 混凝土的澆筑方向選擇

在墻體混凝土無預留洞的情況下,可以從任一端開始澆筑;若墻體有預留洞,則應從預留洞兩側分層順序澆筑,以避免模板偏移。對于梁板混凝土,首先澆筑柱頂部,接著在柱混凝土初凝前完成梁的澆筑,最后進行板的澆筑。

1.2 混凝土的分層澆筑

墻體混凝土采用分層澆筑,首層厚度為1 000 mm,之后每層高度為1 000 mm,澆筑高度誤差需控制在±100 mm 范圍內。在每層振實后,再覆蓋新一層混凝土,相鄰層澆筑時間間隔不超過1.5 h,確保上層混凝土在下層初凝之前澆筑。柱體沿高度分層澆筑,以1 000 mm 為一個澆筑層,確保上層混凝土在下層初凝前完成。超過3 m 高的柱子,下部澆筑時應使用串筒,防止混凝土離析。先澆筑梁、再澆筑板,混凝土澆筑過程中實行邊澆筑邊振實和邊刮平。使用插入式振搗器振實,刮平后,在初凝前用木抹子抹平,終凝前進行二次抹壓,確保混凝土表面平整且無水泥膜及裂縫。混凝土強度試樣應從澆筑現場隨機抽取。

1.3 混凝土振實方法

混凝土振實應確保模板內各部分混凝土緊實、均勻,避免漏振、欠振或過振。柱、梁混凝土均使用插入式振搗器進行振實。混凝土振實過程中要實現邊澆筑邊振實,振實棒需垂直插入混凝土,并深入下層未初凝混凝土約50～100 mm,使各層混凝土緊密結合;操作時應快速插入、緩慢拔出。若插入速度過慢,表面混凝土先密實,可能導致與下層混凝土分層離析;拔出速度太快,混凝土無法填補空洞。

振搗器插入點需均勻分布,采用行列式或交錯式排列,由操作者靈活掌握。插入點間距不超過40 cm,振搗器離模板距離應大于20 cm。振搗時避免碰撞鋼筋、模板和預埋件。在分層澆筑過程中,首層混凝土澆筑時注意避免振搗器插入已初凝混凝土。

板混凝土澆筑時,邊澆筑邊振實并攤平,使用2 m長刮桿刮平。

1.4 混凝土養護要點

混凝土澆筑完成后,應在初凝前立刻開始覆蓋或噴霧養護。在混凝土強度達到1.2 MPa之前,禁止人員在其上行走或安裝模板和支架。獨立柱采用塑料薄膜包裹進行養護;樓板則使用澆水養護。含緩凝劑的混凝土應在澆筑、振實后及時進行養護。

(1)覆蓋保濕養護應在混凝土澆筑完成后的12 h內進行;

(2)混凝土養護期限:普通混凝土至少7 d,膨脹混凝土和防水混凝土至少14 d。

(3)混凝土灑水頻率應保持其持續濕潤,每天至少5次,分為上午2次、下午2次和中午1次。

2 鋼筋混凝土裂縫及成因

2.1 溫度裂縫

溫度裂縫的出現主要受溫差影響,大體積混凝土施工中以及較大溫差區域混凝土結構中溫度裂縫較為常見,多出現在淺表層。混凝土硬化中溫度裂縫的出現主要是在水泥水化作用下釋放大量的水化熱,大體積混凝土中水化熱聚集后很難釋放,混凝土內部溫度會有明顯升高,因為混凝土表面部位散熱速度快,導致內外出現非常大的溫差。受到溫差大因素影響,混凝土內外部的熱脹冷縮差異明顯,混凝土表面會承受一定的拉力,當這種拉力超過其抗拉強度時,表面較淺的區域容易出現裂痕,這種裂痕稱為溫度裂縫。混凝土施工中,如果溫度變化劇烈,受到寒冷天氣影響,導致混凝土表面溫度顯著下降,在這種情況下引起混凝土的收縮,受到構件約束力作用產生拉應力,拉應力超過限值后出現溫度裂縫。

2.2 干縮裂縫

在鋼筋混凝土建筑中,干縮裂縫較為常見,尤其在大體積混凝土中,干縮裂縫多屬于網狀或平行線狀,集中在平面部位,在梁板等較薄位置,干縮裂縫會順著梁板位置分布,混凝土在養護后存在非常大的干縮裂縫風險,混凝土內部不同部位在水分蒸發方面存在一定的差異,非常容易導致混凝土出現不同程度變形,進而引發干縮裂縫。一般降低混凝土相對濕度,其變形度會有明顯增大,干縮裂縫更容易發生。

2.3 應力裂縫

隨著建筑物應力增加,建筑物變形會有明顯增大,在這種情況下所產生的裂縫為應力裂縫。應力裂縫的出現有著非常多影響因素,比如建筑結構設計缺乏合理性、施工方法不合理、建筑物承載力不足等,這些問題都會引起應力裂縫。鋼筋混凝土結構建筑中,應力裂縫主要集中在構件受拉區域以及嚴重振動區域。

2.4 沉降裂縫

沉降裂縫問題的出現多集中在混凝土澆筑過程中,在混凝土澆筑中,如果未做好混凝土澆搗,或者其強度不合理,將會出現有骨料下沉以及泥漿上浮等問題,在上浮或沉降時受到骨料、鋼筋等影響,混凝土非常容易產生分離等問題。在這種情況下,混凝土澆筑完拆除模板后一周沉降裂縫較為常見,沉降裂縫主要集中在混凝土表面等位置,順著水平鋼筋方向延伸,在混凝土表面分布廣。

3 鋼筋混凝土裂縫控制

裂縫控制需要注意以下幾個方面:①水泥水化熱是混凝土溫度應力主要影響因素,盡量選擇低熱和中熱水泥。②在確保混凝土強度基礎上,節約水泥使用量,利用粉煤灰取代一部分水泥,能夠在降低成本的同時提高混凝土可泵性,控制水化熱,實現對裂縫的有效控制。③利用外加劑改善混凝土性能,不僅節約成本,同時還能夠取得可觀的經濟效益,控制用水量,避免過多收縮。④在粗骨料方面盡量選擇級配良好以及孔隙率小材料,在細骨料方面,可選擇中粗砂,砂石的含泥量會給混凝土收縮變形和抗拉強度造成過大影響。

控制裂縫的關鍵方法是通過設計、施工和材料等方面的綜合措施,將裂縫維持在無害的范圍內。技術方法包括:選擇合理的結構形式,減少結構拘束程度;對水平結構部件使用中低強度混凝土;加強結構的鋼筋配置,例如在板的受壓區采用連續配筋,陽角和陰角設置放射狀鋼筋,縮小梁腰筋的間距。選用有助于提高抗拉性能的混凝土級配,降低水灰比、減小坍落度、減少砂率、增加骨料粒徑,以及減少泥量和雜質含量。使用低水化熱的外加劑和摻合料。采用保溫保濕養護技術,充分利用混凝土的后期強度。對于超長結構,可以使用跳倉澆筑或設置后澆帶的施工方法。

4 其他混凝土質量缺陷及修復方法

混凝土的主要缺陷包括:麻面、蜂窩、爛根、裂縫夾層、松頂、表面不平、露筋、孔洞、松散脫落、缺角、剪力墻偏移傾斜、墻梁表面凹凸鼓脹、預埋金屬件空鼓等。在施工現場出現這些缺陷時,應在通知總包和監理的前提下,根據現場具體情況制定以下修復方案:

(1)麻面:對于麻面,需在濕潤后用同強度砂漿抹平壓光,確保顏色一致,修補完成后進行保濕養護。

(2)蜂窩:小蜂窩可用1∶2水泥砂漿壓實抹平;較大蜂窩需先鑿去松動石子,填充高一強度等級的細石混凝土并養護。

(3)爛根:處理爛根需要鑿去松散混凝土及軟弱顆粒,支模后填充高一強度等級的細石混凝土并搗實。

(4)縫隙、夾層:處理方法包括鑿除松散混凝土,用1∶2水泥砂漿填塞或灌注細石混凝土搗實。

(5)松頂:處理方法為鑿去砂漿層,灌注高一強度等級的細石混凝土并養護。

(6)凹凸、鼓脹:若不影響結構質量,可采用剔鑿補抹方法;如影響結構受力性能,則需與相關部門共同研究處理方案后進行處理。

(7)露筋:對于表面露筋,需清洗后使用1∶2水泥砂漿抹平壓實。若露筋較深,應先鑿去薄弱混凝土及突出顆粒,再填補高一強度等級的細石混凝土并養護。

(8)孔洞:處理方法包括鑿除周圍松散混凝土,清洗后支設模板,灌注高一強度等級的半干硬細石混凝土并養護。對于面積較大且深入的孔洞,清理后埋設壓漿管、排氣管,填充10～20碎石,表面抹砂漿或澆筑薄層混凝土,然后進行水泥壓力灌漿。

(9)酥松脫落:淺酥松脫落可用1∶2水泥砂漿抹平壓實;深酥松脫落需鑿去松散顆粒,灌注高一強度等級的細石混凝土并養護。

(10)缺棱掉角:小缺棱掉角需用水泥砂漿抹補齊整;較大缺棱掉角需灌注高一強度等級的細石混凝土并養護。

(11)表面不平整:使用細石混凝土或1∶2水泥砂漿進行修補找平。

(12)預埋金屬件空鼓:澆筑時發現空鼓,立即挖出未凝結的混凝土,重新填充并插搗以確保密實。若在混凝土硬化后發現空鼓,可在鋼板外側鑿2～3 個小洞,采用二次壓漿法進行壓灌飽滿。

(13)樓頂柱頭露筋:將松頂部分砂漿層鑿去,沖洗干凈并充分濕潤后,用高一強度等級的細石混凝土灌注加柱冒頭高4 cm 密實,并養護。

總之,在施工現場如發現混凝土缺陷,請及時通知總包和監理單位,并根據現場具體情況制定相應的處理修補方案。各種混凝土缺陷的修補方法均要求對松散、破損部分進行清理和處理,使用合適的材料進行填充、抹平或灌注,并注意養護以確保修復質量。在處理過程中,需重視結構的受力性能,如有疑慮請與相關部門溝通,共同制定可行的解決方案。

鋼筋混凝土建筑質量缺陷較為常見,特別是一些裂縫會影響建筑物的結構和性能,甚至建筑物因此不可正常使用。因此必須要采取合理的鋼筋混凝土質量缺陷預防控制及處理措施,實現對建筑物缺陷的有效控制,保證建筑結構的質量,延長建筑物使用壽命。