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浅谈混凝土常见外观质量缺陷的检测方法及其预防处理措施

石瑞
  
创新版媒体号
2024年12期
中铁交通投资集团有限公司 广西南宁 530000

摘要:本文阐述了混凝土常见外观质量缺陷的分类及检测方法,并针对裂缝、表层伤损、蜂窝、麻面、表面疏松、孔洞、露筋等7种外观缺陷分析了其成因和提出了预防处理措施。

关键词:外观质量缺陷;检测方法;预防处理措施

1.前言

随着我国各项基础设施建设的快速发展,混凝土的应用范围不断拓展,结构形式更加复杂多样,对其外观品质和实体质量的要求也越来越高。混凝土外观缺陷包括的内容比较多,结合工程建设特点,本文将对混凝土常见外观缺陷的检测方法、成因及其预防处理措施谈谈个人的一些看法,主要针对裂缝、表层伤损、蜂窝、麻面、表面疏松、孔洞、露筋等7种外观缺陷进行详细介绍和总结,意在为工程建设的混凝土施工质量控制提供技术支撑。希望对提高混凝土外观质量,保证结构实体发挥正常的工程效益起到一定的指导和借鉴作用。

2.混凝土常见外观质量缺陷的分类及检测方法

2.1分类及检测方法

混凝土常见外观缺陷包括裂缝、表层伤损、蜂窝、麻面、表面疏松、孔洞、露筋等,具体分类及检测方法如表1所示。

2.2检测时注意事项

(1)检测人员需经过专门培训,严格按检测方法标准要求开展混凝土外观缺陷的检测,同时确保所采用的仪器设备检定合格或校准结果确认合格,并在有效期内。

(2)在检测混凝土外观缺陷具体尺寸时,应详细记录缺陷所处部位、与结构或构件边缘的距离等位置信息,并留存影像资料。

(3)混凝土外观缺陷应按类别分别进行统计、汇总,汇总结果应能真实反映出检测范围内外观缺陷的分布情况,并采用列表或附缺陷分布示意图显示。

(4)当采用超声波法检测混凝土外观缺陷时,非金属超声波检测仪的发射换能器和接收换能器的连线方向不应与附近主钢筋的轴线平行。

3.混凝土常见外观质量缺陷的成因及预防处理措施

3.1裂缝

3.1.1成因

裂缝的成因包括配制混凝土所用原材料的品质、混凝土配合比的各项性能指标、施工工艺、所处环境条件、结构设计及受力荷载等方面控制不严所致。其机理具体表现为混凝土材料的变形受到某种条件约束,产生的内应力大于混凝土的抗拉强度,导致开裂。按形成的原因可分为温差裂缝、沉陷裂缝、干缩裂缝以及化学反应裂缝等如图1所示。

3.1.2预防措施

(1)严格控制原材料品质

如选用强度高、水化热低、水化放热较少的水泥品种;级配合理、吸水率低、空隙率小的洁净细骨料;粒形良好、级配合理、质地坚固、吸水率低的粗骨料;掺加能明显改善混凝土性能且品质稳定的减水剂、引气剂、膨胀剂等外加剂,外加剂和胶凝材料之间应具有良好的相容性等。

(2)温差裂缝预防措施

浇筑时加强对混凝土内外部温度的监控;使用振捣棒振捣时应适度和均匀,防止混凝土产生离析;浇筑结束后及时养护到规定龄期(采取洒水或覆盖保湿薄膜等方式进行养护);大体积混凝土施工时要采取可靠的降温措施,减少混凝土内外部温差等。

(3)沉降裂缝预防措施

施工前对施工地段做好相应的勘测,必要时进行地基处理,使其满足规范要求后再进行下道工序施工;选用的模板应能保证其具有足够的强度和刚度,使用时不易发生变形而导致裂缝的出现;拆模时间和拆模顺序应满足相关规定,不过早拆模和随意拆模等。

(4)干缩裂缝预防措施

合理控制混凝土配合比的水胶比和单位用水量;掺加品质良好的减水剂;选用水化热小,收缩率低的水泥品种;大体积混凝土施工时应按规定设置相应的伸缩缝,以减小热胀冷缩造成的裂缝等。

(5)化学裂缝预防措施

选用碱含量低的水泥和矿物掺合料品种;掺加能显著降低混凝土碱性反应的外加剂等。

3.1.3处理措施

(1)对于因混凝土运输距离较长、浇筑速度过快、振捣不到位、施工缝设置不合理、模板紧固不及时等产生的裂缝,可采用表面处理法、填充细石混凝土、钢锚栓加固、粘钢板加固等。

(2)对于因混凝土养护不及时、表面严重失水、混凝土受冻、环境温湿度变化等产生的裂缝,可采用表面处理法、填充细石混凝土、环氧树脂注浆加固等。

(3)对于因不均匀沉降或化学反应产生的裂缝,可采用灌浆法、面层法、加设钢筋混凝土外套法、外包型钢法、粘贴钢板法等。

3.2表层伤损

3.2.1成因

表层伤损的成因包括浇筑前模板清理不干净,且未充分湿润;脱模剂涂抹不到位,造成棱角处的混凝土水化不充分或表面快速失水;混凝土强度未达到拆模强度要求就进行拆模,导致粘模或缺棱掉角;起吊、运输、安放时未采取可靠保护措施,造成边角部分局部脱落、劈裂等方面控制不严所致如图2所示。

3.2.2预防措施

浇筑前仔细检查模板是否清理干净和充分湿润,脱模剂是否涂抹均匀,浇筑完毕后及时养护;确保混凝土强度达到拆模强度要求后再进行拆模;拆模、吊运时做好成品混凝土构件的防护等。

3.2.3处理措施

表层出现轻微缺棱掉角时,先将该部位用钢丝刷刷净并充分清洗湿润后,再采用适当的水泥砂浆进行修补;表层缺棱掉角较严重时,仔细将该部位凿除干净,同时进行充分地清洗和湿润,再采用高一强度等级的细石混凝土进行填充修补。

3.3蜂窝

3.3.1成因

蜂窝的成因包括混凝土施工配合比把控不严、入模时坍落度太小不易振捣或坍落度太大出现离析;浇筑入模时混凝土倾落高度太大、未按要求分层;分层厚度太大,未充分进行振捣或漏振;模板紧固不到位,振捣时出现漏浆等方面控制不严所致如图3所示。

3.3.2预防措施

(1)加强对入模前混凝土拌合物性能的检测,及时调整混凝土的施工配合比,确保其和易性满足施工要求后再浇筑混凝土,杜绝现场随意加水。

(2)合理掌握混凝土从搅拌开始至浇筑结束的时间,避免混凝土浇筑时间过长。

(3)加强对模板的检查和观测,发现问题及时加固和封闭,以保证浇筑过程中模板不出现松动和漏浆。

(4)按要求振捣,避免漏振、过振。

3.3.3处理措施

仔细凿除蜂窝部位的混凝土,并清洗干净和充分湿润,采用适当的水泥砂浆或高一强度等级的细石混凝土进行填充修补,注意协调修补前后的混凝土外观和色差,并及时养护。

3.4麻面

3.4.1成因

麻面的成因包括模板安装不严密、脱模剂涂抹不均匀、振捣不到位或振捣时漏浆、养护不及时等方面控制不严,导致混凝土表面起砂、缺浆、掉皮,构件表面呈现出大量质地酥松的凹点,但一般不出现露筋现象。

3.4.2预防措施

混凝土浇筑前仔细检查模板是否严密紧固和清理干净,脱模剂是否涂抹均匀;浇筑时按要求分层、逐层充分振捣,避免漏振和过振。

3.4.3处理措施

构件表面后续不进行整体装饰时,将麻面部位的混凝土清洗干净和充分湿润,采用同一混凝土配合比去除粗骨料后的拌合物进行抹平和压光处理。

3.5表面疏松

3.5.1成因

表面疏松的成因包括模板拼缝不严、振捣时未及时紧固,混凝土产生漏浆等方面控制不到位所致。漏浆较少时构件边角通常出现“毛边”;漏浆严重时构件表面通常出现蜂窝麻面。

3.5.2预防措施

混凝土浇筑前认真检查模板,入模和振捣过程中加强盯控,发现漏浆及时紧固。

3.5.3处理措施

轻微漏浆时按处理麻面的方式进行修饰,漏浆较严重时按处理蜂窝的方式进行修补。

3.6孔洞

3.6.1成因

孔洞的成因包括混凝土配合比中粗细骨料的级配比例不合理;混凝土入模时自由倾倒高度太大,造成拌合物骨浆分离;设计钢筋分布过密,而粗骨料最大粒径较大,混凝土拌合物不好通过;振捣不到位;钢筋保护层厚度不足等方面控制不严所致如图4所示。

3.6.2预防措施

(1)加强对粗细骨料的粒径级配检测,及时调整混凝土的施工配合比,确保其和易性满足施工要求后再浇筑混凝土。

(2)合理控制混凝土入模时的自由倾倒高度。

(3)钢筋保护层厚度应符合相关规定,对钢筋分布过密的部位采用同强度等级的细石混凝土分层浇筑并振捣到位。

(4)确保混凝土强度达到拆模强度后再进行拆模。

3.6.3处理措施

仔细凿除孔洞部位的混凝土,去除表面浮浆后清洗干净并充分湿润,待其干燥后进行界面处理,再用专用修补材料进行修复,最后进行表面处理和养护。

3.7露筋

3.7.1成因

露筋的成因包括混凝土配合比中粗骨料最大粒径不满足钢筋保护层厚度尺寸技术要求;混凝土和易性不好,出现离析,振捣后模板漏浆;未按要求布置钢筋保护层垫块,钢筋保护层厚度不足;振捣时撞击钢筋或踩踏钢筋,使钢筋位置发生变化;拆模时间过早,拆模时强度低,拆模后缺棱掉角等方面控制不严所致如图5所示。

3.7.2预防措施

混凝土配合比设计时合理选择粗骨料的粒径,并保证拌合物和易性良好;仔细检查模板是否严实紧固、钢筋保护层厚度是否符合要求以及保护层垫块的布置是否合理;浇筑时避免用振捣器撞击钢筋或操作人员随意踩踏钢筋;混凝土强度达到拆模强度后再进行拆模。

3.7.3处理措施

轻微漏筋时,先将该部位充分清洗并湿润,然后用适当的水泥砂浆涂抹修复;漏筋较严重时,仔细将该部位凿除干净,同时进行清洗和湿润,然后用高一强度等级的细石混凝土填充饱满并压实,最后进行表面处理和养护。

参考文献:

[1]基于数学图像处理的混凝土裂缝宽度检测方法研究[J]. 房铭坤, 付国等,建筑结构.2019,s2

作者简介:石瑞(1982年6月——),男,工程师,主要研究方向:混凝土质量控制技术管理和科研。

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