常見水工混凝土質量缺陷成因分析及預防處理

王志民 郜文英

（河北省水利工程局 石家莊 050021）

1 引言

在水利工程施工中，混凝土單元工程是以膠凝材料（水泥、粉煤灰）、水、細骨料（砂）、粗骨粒（石子）、外加劑和礦物混合材料及原材料進場復試，混凝土配合比設計材料的稱量、拌制、運輸、澆筑、養護、拆模、試件制作直至混凝土達到設計強度等一系列技術工作和完成實體的總稱。在混凝土施工中的各個環節都應該進行質量控制，尤其應注意控制細節問題，細節問題控制不好，容易形成或大或小的混凝土質量問題，小的質量問題就是混凝土質量缺陷，大的質量問題就成了質量事故。筆者從事南水北調工程施工數年，充分認識到質量缺陷的危害性和嚴重性，這些質量缺陷不但影響整體工程美觀，通常還會影響工程的結構性能、使用功能、耐久性和安全性。在水工混凝土施工中，比較容易發生的且常見的混凝土質量缺陷有以下幾種：麻面（凹痕）、錯臺、泌水、掛簾、蜂窩、露筋、孔洞、狗洞、氣泡多、裂縫、螺栓孔等。本文對常見的混凝土質量缺陷進行了原因分析，并根據出現的缺陷采取相應的預防和處理措施，以保證混凝土的施工質量，不斷提高工程的質量水平。

2 常見混凝土質量缺陷的成因及處理

2.1 麻面和凹痕

a.成因公析。麻面和凹痕是最常見的質量缺陷，產生的原因有：?混凝土澆筑下料時，模板面上濺漿，如果清除不及時，漿液粘污模板，拆模后形成麻面；?木模板濕潤不夠，混凝土表面失水。

b.處理措施。對于混凝土表面的凹痕和麻面，處理步驟為：首先用鑿子或鑿石錘對現存的面打毛，并用鋼刷清理。然后采用清水反復沖洗，再使用潔凈的麻布或海綿對修補區不斷擦拭，使其周圍至少150mm范圍內保持濕潤直至混凝土浸透，做到混凝土飽和面干，對進行修補基面刷一層丙乳基液。使用批灰刀逐一把預縮砂漿用力抹上擠壓入需要處理的部位，表面用鐵抹子反復進行8～10次壓平。濕麻袋覆蓋，2h以后灑水養護28天。

2.2 錯臺

在水工混凝土施工中，錯臺也是普遍常見的質量缺陷，錯臺就是模板的平整度不符合規范要求，模板變形、局部不平。出現錯臺直接影響混凝土的外觀質量，如果錯臺位于過流面，將增加混凝土的表面糙率，造成水頭損失。

a.成因分析：?在安裝模板過程中，相鄰模板的接縫處高差大、縫隙大；?模板安裝以后，接縫處調整不徹底到位；?模板周轉次數多、使用頻率高，維修不及時、不到位，造成邊角部位局部不平。

b.預防及處理措施。盡量減少模板的周轉次數，及時維修、調整；在模板安裝過程中，加強過程控制，嚴格按施工規范操作，嚴格控制模板平整度。對形成錯臺的部位，首先將突出的混凝土鑿除，預留約5mm厚度，然后對預留的部位用角向磨光機的碗式磨片進行打磨處理。磨除后的坡度控制：平行水流方向1/10，垂直水流方向1/5。磨除后的混凝土表面確保與成型混凝土平順連接。

2.3 泌水

a.成因分析：?混凝土拌和物和易性差；?粉煤灰和礦粉的細度過粗；?碎石石粉含量大、級配不合適；?拌和時間短，料拌和不勻；?拌和物坍落度偏大。

b.預防及處理措施。保證拌和時間，確保拌和均勻；保證混凝土拌和物的和易性；控制好原材料的質量；準確做好砂石骨料的試驗檢測，確保混凝土拌和物的坍落度。

2.4 掛簾

a.成因分析。在新老混凝土接合的施工縫部位，由于模板縫封堵不嚴密使后澆混凝土的水泥砂漿流到先澆混凝土表面凝固形成不平整的混凝土表面缺陷，即所謂的“穿裙子”。

b.處理措施。采用角向磨光機將掛漿部位的混凝土表面輕微進行打磨，將漿皮磨除。

2.5 蜂窩

a.成因分析：?混凝土配合比不準確，或砂、石、水泥材料計量錯誤，或用水量不準，造成混凝土拌和物的砂漿少石子多；?混凝土拌和時間不足，拌和不均勻，混凝土和易性差，砂漿不能充分包裹石子；?澆筑邊角部位或鋼筋密集部位（如倒虹吸八字部位），振搗棒不容易插入，振搗不密實；?混凝土下料高差大，控制不當，造成混凝土骨料分離，處理不當，不是將石子攤鋪到砂漿上，而是將砂漿澆到石子上，不能使砂漿充分包裹石子，造成蜂窩；?模板接縫不嚴密，有孔隙，或模板牢固性差，在混凝土澆筑振搗時模板移位、跑模，造成漏漿或爛根；?混凝土澆筑時分層、分段不明顯，振搗不實，漏振而形成蜂窩。

b.預防及處理措施。混凝土表面出現蜂窩現象時，先用鐵釬和錘子鑿除蜂窩部位的松散混凝土，直至露出密實的混凝土，用高壓水和壓縮空氣反復沖洗，直至混凝土飽和面干，采用水灰比為0.4～0.45的濃水泥漿或丙乳基液涂抹表面，以利于修補材料與混凝土的結合，用批灰刀將高強度干硬性預縮砂漿分層回填到與原混凝土表面齊平后，用皮錘反復敲擊砂漿至表面泛漿，各層修補間，用鋼絲刷刷毛，以利結合，填平后進行收漿抹面。收漿抹面時，應與周邊成型混凝土平順連接，用力擠壓使其與周邊混凝土接縫嚴密。

在修補材料初凝之后將多余的砂漿刮去，鐵抹子從中間向四周至少刮8遍將表面收平，并處理好修補面與老混凝土的結合縫。用濕麻袋覆蓋2～4h后開始灑水養護28天。

2.6 露筋

a.成因分析。露筋就是在混凝土澆筑體拆除模板后，鋼筋外露。產生的原因有：?混凝土振搗時，鋼筋墊塊移位或墊塊少，使鋼筋與模板直接接觸，拆模后形成露筋；?在鋼筋間距小、鋼筋密集處，如遇大石子架空，水泥漿填充不滿；?澆筑時，混凝土骨料分離，鋼筋部位缺漿或模板接縫不嚴密漏漿，形成露筋；?混凝土振搗時，振搗棒不小心碰撞鋼筋，造成鋼筋移位，形成露筋；?混凝土強度達不到拆模要求時，拆模過早，造成混凝土損壞缺棱少角，形成露筋。

b.處理措施。混凝土表面的狗洞、露筋部位，要先使用風鎬鑿除表面孔洞和不密實部位，直到全部露出堅硬、密實的混凝土為止，鑿坑邊緣應鑿成1∶1的陡坡，并鑿成方形或圓形，嚴禁形成鍋底或反坡形狀，有銳角的部位應鑿除。鑿挖時應避免造成周邊混凝土表面脫皮，鑿挖的深度視缺陷架空的深度而定，原則上不小于20mm，鑿挖時如鋼筋出露，鑿至鋼筋底面以下不小于100mm。如果修補回填區深度超過100mm，在這種情況下，孔洞的上部從洞底到表面應鑿成1∶3坡度的倒斜面，用壓力水反復沖洗，濕潤后用高強度等級細石混凝土仔細澆灌、搗實，用濕麻袋覆蓋2～4h后開始灑水養護28天。

2.7 孔洞

a.成因分析：?在鋼筋較密的部位或預留孔洞和埋件處，混凝土下料被架住，未振搗就繼續澆筑上層混凝土；?混凝上離析，砂漿分離，石子成堆，嚴重跑漿，又未進行振搗；?混凝土一次下料過多、過厚，下料過高，振搗器振動不到，形成松散孔洞；?混凝土內掉入工具、木塊、泥塊等雜物，混凝土被卡住。

b.預防及處理措施：?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，預留孔洞，應兩側同時下料，側面加開澆灌門，嚴防漏振，砂石中混有粘土塊、模板工具等雜物掉入混疑土內，應及時清除干凈；?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 。

2.8 狗洞

a.成因分析：?在鋼筋密集部位或預留孔洞、埋件部位，混凝土填料不徹底，澆筑不滿；?振搗不到位，存在漏振；?混凝土分層離析，骨料分離或跑漿；?混凝土振搗不實；?施工順序和施工工藝不當；?混凝土澆筑時有雜物摻入，收縮不均勻，產生孔洞。

b.處理措施。混凝土表面的狗洞部位，要先使用風鎬鑿除表面孔洞和不密實部位，直到全部露出堅硬、密實的混凝土為止，鑿坑邊緣應鑿成1∶1的陡坡，并鑿成方形或圓形，嚴禁形成鍋底或反坡形狀，有銳角的部位應鑿除。鑿挖時應避免造成周邊混凝土表面脫皮，鑿挖深度視缺陷架空的深度而定，原則上不小于20mm，鑿挖時如鋼筋出露，鑿至鋼筋底面以下不小于100mm。如果修補回填區深度超過100mm，孔洞的上部從洞底到表面應鑿成1∶3坡度的倒斜面，用壓力水反復沖洗，濕潤后用高強度等級細石混凝土仔細澆灌、搗實，用濕麻袋覆蓋2～4h后開始灑水養護28天。

2.9 氣泡過多

a.成因分析。混凝土如果有抗凍指標要求，必須在配合比設計時，摻加一定量的引氣劑，在內部生成氣泡。在混凝土施工入倉振搗過程中，如果振搗不到位，氣體引不出來，就在混凝土表面形成過多的氣泡。砂子的細度模數偏大是引起氣泡多的一個重要原因，外加劑的引氣劑稱量不準、摻加量大，也是形成氣泡的一個原因；在現場振搗時間不夠，欠振、漏振，都是形成氣泡多的原因。

b.預防措施。首先在滿足混凝土抗凍性要求的前提下盡量減少引氣劑的摻量；在拌和時保證外加劑摻加量準確；控制砂子的細度模數不易太大；加強現場施工振搗，保證振搗及時到位，避免欠振、少振。對于超標準的氣泡，先鑿成深度不小于20mm的坑，再以預縮砂漿填補。

2.10 裂縫

a.裂縫的分類。根據裂縫寬度和縫深，混凝土的裂縫大體分為四類：Ⅰ類是龜裂或細微裂縫，一般表面縫寬δ≤0.1～0.2mm，縫深 h≤30cm，縫長 50cm≤L＜100cm，對結構應力、耐久性和安全基本無影響，但外觀質量有影響，且養護不及時繼續發展就有影響；Ⅱ類是表面（淺層）裂縫，一般縫寬 δ≤0.2mm，縫長 100cm≤L＜200cm，縫深 h≤1m，且不超過結構厚度的1/4，對結構應力、耐久性和安全運行有一定程度影響；Ⅲ類是深層裂縫，一般縫寬δ≤0.2～0.4mm，縫長200cm≤L＜400cm，縫深h=1～5m（或無法測定縫深者），對結構應力、耐久性和安全有較大影響；Ⅳ類是貫穿裂縫，表面縫寬δ≥0.4mm，縫長L≥400cm，裂縫貫穿倉面或縫深超過兩個澆筑層，它使結構應力、耐久性和安全系數降到臨界值或以下。

b.裂縫產生的原因有：?龜裂或細微裂縫，由于干縮、沉縮所產生；?表面（淺層）裂縫由于氣溫驟降期溫度沖擊且保溫不善等形成；?Ⅲ類深層裂縫由于內外溫差過大或較大的氣溫驟降沖擊且保溫不善等形成；?Ⅳ類貫穿裂縫一般由基礎約束力過大造成。

c.處理措施。根據工程的實踐經驗，一般裂縫寬度δ≤0.2mm的Ⅰ類和Ⅱ類裂縫不進行處理，視Ⅱ類裂縫所在工程結構部位不同進行表面保護處理。

裂縫處理一般安排在冬季或裂縫形成“死縫”后進行，對于出現的Ⅲ類和Ⅳ類裂縫，選用彈性防水材料并結合化灌進行處理，在此不再贅述。

2.11 螺栓孔

a.成因分析。為固定模板而預先在混凝土內埋設螺栓，模板拆除后在混凝土表面留下規則的圓形錐孔。

b.處理措施。對于混凝土表面的拉桿預留孔，先使用鐵釬將孔內鑿毛；對于鋼筋露頭部位，先使用水鉆機以鋼筋露頭為中心鉆出深度5cm、直徑75～90mm的鉆孔，用鐵釬鑿除孔內混凝土，割除鋼筋頭。用風、水輪流沖洗、潤濕孔洞，使孔洞周圍混凝土飽和面干，用1∶4水泥漿或丙乳基液涂抹孔壁和孔底。將預縮砂漿分層填塞、搗實，直至表面泛漿，用鐵抹子將表面分8次以上收平。水平面和斜面拉桿預留孔和鋼筋露頭處理后，用濕麻袋覆蓋2～4h后灑水養護28天；立面拉桿預留孔和鋼筋露頭，待修補材料表面變硬后，涂刷養護劑3遍進行養護。

3 結語

水工混凝土施工是一項很復雜的系統的工程，工序交叉、環環相扣，從原材料進場，混凝土配合比設計，施工工法選擇，混凝土拌和、運輸、入倉、澆筑、振搗，模板拆除，成品養護保護等環節，都要進行精心的組織和策劃，任何一個環節的失誤或控制不到位，最終都要反映到成品混凝土外觀上。質量問題隱瞞不得，也隱瞞不住，出現一些質量缺陷，最后雖然處理了，但是從外觀上看畢竟不能達到完美如初了，還必須投入一定的成本，減少了工程的效益。因此，作為工程管理人員應該從混凝土質量缺陷出現的成因和源頭上進行把關，采取預防措施，杜絕質量缺陷的出現。