郭振財
摘? 要:結合當前社會國情,以當下我國施工單位應用最多、最廣泛的鋼筋混凝土結構為分析對象。鋼筋混凝土是指由鋼筋網、鋼板或纖維組成的一種復合材料,用以改善混凝土的力學性能。鋼筋混凝土結構具有堅固、耐久、耐火等諸多優點,但由于混凝土受施工環境、施工方法、養護環境、施工工期及工藝等各種因素的影響,在施工過程中會發生一些常見的質量問題。本文就施工過程中常出現的混凝土質量外觀問題和拌制、澆筑、泵送方面中的問題進行分析研究,指出出現這些問題的原因并找出預防措施和處理方法,并結合案例從實際的角度出發對混凝土的質量問題進行簡要分析。
關鍵詞:鋼筋混凝土;質量問題;出現原因;防治措施
1 引言
混凝土是由水泥、骨料和水及其他材料組成,并按照適當的比例配合攪拌拌合料,澆筑后經過一定時間的硬化而成的具有所需的形狀、強度、耐久性的人造石材[1]。普通混凝土具有很多的優點,比如:原料來源豐富,成本低;在實際的建筑施工過程中施工簡單方便,既可以提前準備好構件,也可以現場進行澆筑;依據建筑所需要具備的特性要求,可以添加不同的外加劑和混合物來改變混凝土的性能;抗壓強度高,匹配性好,與鋼筋等鋼材料粘結力強;耐久性和耐火性優良等優點。混凝土在工程建設領域中有非常重要的作用,在建筑工程的運用也越來越廣泛,隨著行業的發展,鋼筋混凝土結構的優點在不斷被發掘和改善,同時也由于設計、材料、施工、環境等多方面的不具有確定性的影響因素,出現了許多的混凝土質量問題。因此,本文以施工中常見的質量問題為研究內容,分析其發生的原因,提出相應的預防措施和改善方法,以確保建筑施工項目的工程的質量和安全。
2 混凝土常見質量外觀問題原因
鋼筋混凝土施工中常見的質量問題也叫做質量通病,其出現原因受多方面因素的影響,具體細分主要包括以下幾類,下面就其出現的原因進行解釋。
2.1露筋
鋼筋混凝土結構中的部分鋼筋暴露在構件表面[8],如圖4所示。產生原因如下:
(1)墊塊尺寸太小、漏放或者澆筑時發生錯位移動;
(2)施工人員在綁扎鋼筋時沒有進行加固處理或操作粗心,導致鋼筋松散容易移位;
(3)混凝土砂漿會由于模板的搭接出現問題而發生漏漿,導致露筋情況的發生;
(4)一些體積小的結構構件,會因為鋼筋排列綁扎太緊密,一些體積大的石子會被卡住,導致水泥砂漿不能緊緊的包裹住鋼筋;
(5)計算錯誤的水泥配合比會使混凝土發生離析問題,導致鋼筋外露;
(6)未經振搗密實的混凝土和濕潤程度過低的模板也會導致發生這種問題;
(7)鋼筋尺寸不合適不達標。
2.2混凝土表面發生裂縫
混凝土凝固后受到溫度及濕度的變化影響,內部會產生溫縮現象或干縮現象,進而內部發生初始微縫[10],如圖5所示。原因總結如下:
(1)水泥水化反應造成結構體積發生收縮變化、水泥使用的用量過大等有關原材料方面的影響都會造成混凝土表面出現裂縫[1]。
(2)在混凝土澆筑后,預應力鋼筋混凝土構件的設備臺座如果發生變形、移位和下沉,混凝土表面就會出現裂紋。
(3)開始振搗混合物時,過度振搗會導致混凝表面的粗骨料和細骨料發生分離,這樣會使得細骨料在模板表面的濃度過高,容易發生裂縫;在進行混凝土的養護時,由于養護環境、養護時間和養護方法等因素影響,養護工作不當會導致水份蒸發太快,混凝土內部相關應力發生變化,造成混凝土表面出現干縮裂縫。
(4)混凝土結構表面收縮大,內部收縮小,當混凝土因水泥水化熱,陽光和夜間溫度等因素發生冷熱變化時,它會收縮和膨脹,相關應力的變化會產生溫度裂縫。
2.3 混凝土色差明顯
混凝土表面的分層色差明顯,顏色不一,具有差異性,如圖6所示。造成這種現象的原因有:
(1)在進行原料采購時,沒有購買相同廠商、相同批次、相同等級的混凝土;脫模劑的種類、品級、使用方法沒有按照相關規范和工程要求選用和實施;
(2)模板表面有油污或者其它影響顏色的雜質,沒有清理干凈;
(3)砂石的含水率出現變化會導致坍落度的變化,會造成這種現象;
(4)澆筑間隔時間過長會導致時間點不同的混凝土表面色差出現明顯。
2.4 混凝土結構缺棱掉角
梁、柱、板墻等結構邊角處,混凝土局部掉落不規整,棱角殘缺[11],如圖7所示。主要原因如下:
(1)養護工作效果沒有達到實際構件的要求,結構邊角處的混凝土強度達不到脫模的要求,導致脫模時發生缺角脫落現象;
(2)模板表面殘留物的阻礙導致在澆筑混凝土后,進行脫模時混凝土邊角損壞;
(3)在結構棱角處的模板設計不合理,導致在拆除模板的過程中,混凝土棱角處會產生很大的應力,進而導致缺棱掉角;
(4)拆模過程中不按規定拆除,暴力施工導致邊角受到外力的沖擊;
(5)混凝土的強度未達到脫模要求,提前進行拆模工作,導致邊角處混凝土粘模從而造成缺角損壞問題;
(6)拆除模板時,混凝土缺角問題一般在梁的末端發生,這是由于混凝土預應力在梁的末端比較大,脫模時不可能保證模板是跟混凝土結構平行的拆除,所以在梁的末端邊角處容易發生缺角損壞現象。另外模板制作過程不能嚴格規范也是導致缺角損壞的一個原因。
3 混凝土常見質量外觀問題預防措施及處理方法
3.1 蜂窩防治措施
應該依照有關規章規定嚴格把控配合比,并時常檢測確保材料計量的不會出現計算錯誤;混凝土的自由澆筑高度不得大于2m,假如實際高度超過上述高度,應采取弦管、串筒、溜槽等措施進行澆注[16];振搗時要進行分層振搗夯實,保證振搗時間合適,振搗合適的時間可以通過混凝土不再顯示出明顯下沉,也沒有氣泡產生,混凝土表面水平,模板的邊緣被填滿充實時來確定;澆筑層的厚度不得超過相關規定章程的要求;澆筑過程中,要時常檢查模板是否牢固可靠,發生問題后要立即停止澆筑,及時進行修補。
3.2 孔洞防治措施
在鋼筋密集的地方和相對復雜的部位,把整個模板用等級高的細石混凝土砂漿填滿,分層振搗密實,預留出孔洞,下料時應該在預留孔的兩側同時下料,然后自下而上進行澆筑,以防出現孔洞,同時確保混凝土在澆筑時的下料過程沒有失誤[17];采取正確的混凝土振搗方法,按照相關的振搗要求和常識,防止出現漏振情況;砂石中不可以摻入木塊等殘渣,注意檢查混凝土中是否有雜物,要做到發現問題及時處理;增強施工技術管理和質量檢查工作,一般如果混凝土出現孔洞,相關施工人員應迅速上報并有關部門,經共同研究并制定方案并經上級部門同意后才可以處理。
3.3 麻面防治措施
模板板面清潔,不得有混凝土殘渣和其他雜物;在澆筑混凝土之前,必須用水徹底沖洗模板,以實現完全潤濕,沒有積水,模板間隙緊密,模板之間如有間隙,用纖維板或水泥砂漿等材料緊密間隙,確保不會發生漿料泄露;脫模劑要均勻涂漆,不得出現漏刷的情況;振搗密實過程必須按照相關的操作規章規范進行,分層都要振搗密實,不得出現漏振的情況;每層混凝土都應按照要求,將混凝土振搗密實至沒有氣泡的產生的階段。
3.4 露筋防治措施
對于鋼筋來說,要嚴格控制鋼筋的加工,加工完成要檢查鋼筋加工尺寸,確保加工的鋼筋滿足設計及規范要求,質量要求和尺寸不合格的成品嚴禁在結構中使用;安裝鋼筋的過程中,定位要做到準確、牢固,出現偏差錯誤時要及時進行調整處理,保護層塊的安裝要嚴格按照設計要求或者相關規范安裝。
對于混凝土施工過程,在澆筑混凝土時,應該將混凝土均勻分層分段,保證鋼筋的位置和保護層厚度,鋼筋密集時,應選用適當粒徑的石子,配料所用石子最大粒徑不超過結構截面最小尺寸的1/4,且不得大于鋼筋凈距的3/4,保證混凝土配合比準確和良好的和易性[6];澆筑的高度過高,應用串筒或溜槽等工具來緩和高度差,按照要求進行下料作業,保證不會發生離析;模板應完全濕潤并小心密封,以防漿液泄露;振搗工作時嚴禁撞擊鋼筋,按照相關要求正確選取振搗器、振搗方式、振搗時間等;施工技術人員在綁扎鋼筋、安裝模板、劃線等工作時要避免踩踏鋼筋,如果造成鋼筋彎曲或者脫落等問題要及時調整修復;要根據構件實際強度來分析判斷出正確的脫模時間,以免因為過早脫模造成結構邊角損壞。
3.5 混凝土表面發生裂縫防治措施
及時用保濕材料覆蓋混凝土表面,保證濕潤,加強對成品的養護工作,尤其是終凝初期,要嚴格按照相關規章要求進行養護工作,保證養護時間在常溫的情況不得低于兩周,養護期過后,現場特別干燥時仍要進行澆水養護;嚴格配合設計保證砂石級配最優,同時嚴格控制水泥和用水量,降低坍落度,不得使用增加混凝土干縮的外加劑;混凝土振搗程度一定要適宜,過度的振搗密實會導致混凝土發生離析和泌水的情況,使得混凝土表面形成砂漿層和水泥漿層,從而增加產生干縮裂縫的概率[19];鋼筋支架和模板要有足夠的剛度,嚴格按照相關規定,不可過早的拆除模板支架,脫模時的混凝土強度應該達到設計強度才可以進行接下來的施工工序,脫模時嚴禁用力拉拽;作一定強度的預應力張拉試驗,使梁體具有一定的抗變形強度。
參考文獻
[1]安賢慧.建筑工程中鋼筋混凝土施工常見的質量問題及防治措施[D].山西四建集團有限公司, 2018.
[2]王杰.鋼筋混凝土質量通病防治措施[D].山西建筑, 2006.
[3]呂遠坤.淺談水利工程中混凝土拌合物對混凝土工程施工質量的影響及成因分析[D].科技資訊, 2010.
[4]龍業平.鋼筋混凝土柱快速加載試驗及動力滯回規律研究[D].湖南大學, 2010.
[5]宋鳳官.混凝土質量通病防治措施[D].中國高新技術企業, 2008.
[6]Kwon S J,Lee H S, Shafei B, et al.Concrete Durability and Steel Corrosion[J].2016, 2016:1-2.