董 永 祺

(山西四建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030006)

高性能混凝土施工質(zhì)量控制措施研究

董 永 祺

(山西四建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030006)

從水灰比、原材料、模板安裝、混凝土分層澆筑等方面，分析了高性能混凝土產(chǎn)生蜂窩、麻面、色斑、皺紋等質(zhì)量通病的原因，并探討了各種病害的防治措施，旨在提高混凝土工程的施工質(zhì)量。

高性能混凝土，水灰比，模板，原材料，預(yù)防措施

0 引言

高性能混凝土作為一種新型的混凝土材料，其原材料配比等根據(jù)所應(yīng)用的工程而存在相應(yīng)的差異，如橋梁工程中所用高性能混凝土具有防裂等功能，公路工程中所用高性能混凝土具有防水等功能，建筑工程中的基礎(chǔ)及地下室等所用混凝土具有防滲等功能，建筑外墻等所用混凝土具有保溫等功能。上述高性能混凝土均具有一定的功能及特性，因此在應(yīng)用時，均被稱譽“高性能混凝土”。高性能混凝土在配制時，其配合比中含有特有的外摻料或外加劑，從而使所配制的混凝土具備相應(yīng)的功能。每種高性能混凝土自研發(fā)到應(yīng)用過程中，經(jīng)歷數(shù)道試驗驗證，最終才能從實驗室中走向市場，應(yīng)用到具體工程中。根據(jù)每個工程所處的地理環(huán)境及施工工藝的區(qū)別，所澆筑的混凝土質(zhì)量千差萬別。高性能混凝土在攪拌、運輸、施工過程等每個環(huán)節(jié)中，受影響因素較大，若對其施工過程進(jìn)行干擾，則所澆筑的混凝土性能也差距較大[1-4]。

1 高性能混凝土產(chǎn)生蜂窩麻面的原因及預(yù)防措施

高性能混凝土在澆筑過程中，若混凝土與模板接合面內(nèi)的空氣未有效排出，則易在高性能混凝土表面形成氣泡，當(dāng)氣泡數(shù)量較多時，則使混凝土表面形成麻面，影響混凝土的外觀質(zhì)量及有效鋼筋保護(hù)層厚度。

1.1 產(chǎn)生原因

高性能混凝土澆筑完成后在其外表面形成蜂窩麻面的原因較多，如水灰比影響、混凝土原材料級配影響、模板表面光滑度影響、分層澆筑影響、澆筑振搗施工影響等因素。

1)水灰比影響。

水灰比的不同，不僅對高性能混凝土的強度有影響，同時對其外觀施工質(zhì)量也有較大影響。當(dāng)水灰比較大時，混凝土拌合物內(nèi)水分較多，當(dāng)水泥等膠凝材料水化反應(yīng)完成后，產(chǎn)生大量水化熱，由于水化熱的存在，導(dǎo)致混凝土內(nèi)多數(shù)水分以水蒸氣的形式存在于混凝土內(nèi)，尤其是在混凝土拌合物與模板交接處，水分及水蒸氣由于模板的阻礙揮發(fā)，從而導(dǎo)致水分及水蒸氣集中于混凝土與模板交接面處，導(dǎo)致混凝土表面存在蜂窩麻面。

2)混凝土原材料級配影響。

選用原材料時，選用的骨料級配差異較大，或所使用的骨料級配極不均勻，均會影響高性能混凝土澆筑質(zhì)量。如所使用的砂，砂率小于高性能混凝土配合比設(shè)計值，因此混凝土澆筑后，砂不能有效填滿粗骨料的間隙，造成粗骨料間存在孔洞，導(dǎo)致不密實狀態(tài)?；炷了磻?yīng)完成后，混凝土內(nèi)部粗骨料間不密實的位置產(chǎn)生孔洞，從而造成混凝土蜂窩麻面，嚴(yán)重者可導(dǎo)致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生較大孔洞，從而影響混凝土施工質(zhì)量。

3)混凝土模板表面不光滑。

混凝土所用模板未涂脫模劑或模板多次使用而在其表面附著較多混凝土顆粒等導(dǎo)致模板表面不光滑。在進(jìn)行脫模施工時，由于模板表面的粗糙度影響而將混凝土表面的浮漿部分帶出，從而在混凝土表面產(chǎn)生相應(yīng)的麻面。

4)混凝土分層澆筑施工厚度較大。

混凝土分層澆筑施工時，每層混凝土厚度較大，從而導(dǎo)致下層混凝土內(nèi)的水蒸氣或水分還未完全排出時，上層混凝土又進(jìn)行繼續(xù)澆筑，導(dǎo)致混凝土內(nèi)存在的水分較多。混凝土內(nèi)的水分隨混凝土拌合物水化反應(yīng)的不斷發(fā)展，水分沿混凝土與模板接合面排出，最終在混凝土與模板接合面上形成細(xì)小孔洞，從而導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生蜂窩麻面。

5)振搗施工不密實。

振搗施工時，由于振搗不密實而導(dǎo)致混凝土表面與模板接合處存在漏振或其他因振搗不密實而產(chǎn)生的蜂窩麻面。

1.2 預(yù)防措施

1)控制水灰比。

為避免因水灰比影響而在混凝土表面形成麻面現(xiàn)象，從而影響混凝土澆筑質(zhì)量，在確定混凝土配合比時，提高混凝土中聚羧酸減水劑的用量，所選用的減水劑所產(chǎn)生的泡沫率降至最低，減少泡沫的產(chǎn)生量，從而直接減少混凝土表面產(chǎn)生麻面的幾率。

2)提高混凝土原材料的質(zhì)量。

提高混凝土原材料的質(zhì)量主要是通過對混凝土所用粗骨料及細(xì)骨料的級配和原材料質(zhì)量進(jìn)行控制，從而確?；炷翝仓|(zhì)量。如選用粗骨料時，對粗骨料中的片狀骨料進(jìn)行祛除，對粗細(xì)骨料進(jìn)行級配試驗，確定最佳級配方案，確保所配制的混凝土拌合物具有易振搗、振搗后不易產(chǎn)生氣泡等不利因素。

3)優(yōu)化配合比設(shè)計。

優(yōu)化配合比設(shè)計主要是對高性能混凝土的坍落度進(jìn)行優(yōu)化。由于高性能混凝土內(nèi)摻有一定量的外加劑或外摻料，從而導(dǎo)致所配制的混凝土具有較低的流動性，振搗時不利于振搗施工，從而影響施工質(zhì)量。同時，在對混凝土拌合物原材料的用量進(jìn)行測定時，確保各材料的偏差滿足允許偏差要求，如水泥及其他膠凝材料、外加劑及拌合用水、外加劑的用量偏差為±1%，粗骨料及細(xì)骨料的用量偏差為±2%，混凝土的攪拌時間也應(yīng)滿足相應(yīng)規(guī)范的要求。

4)模板安裝。

模板是與混凝土直接接觸的介質(zhì)之一，因此模板質(zhì)量的好壞與所澆筑的混凝土質(zhì)量息息相關(guān)。在選用模板時最好選用鋼模板，減少剛模板的接縫，盡量減小在混凝土表面形成拼縫。選用鋼模板的目的主要是，鋼模板具有平整度高、不易變形、剛性大、外表面光滑的優(yōu)點，因此應(yīng)用至混凝土施工中可減小混凝土表面產(chǎn)生麻面的幾率。對剛模板進(jìn)行接縫處理時宜使用1.5 mm厚的橡膠壓條進(jìn)行密封處理，不宜使用海綿或其他膠帶紙等體積變形較大的替代產(chǎn)品。在鋼模板表面涂抹脫模劑時，宜使用長效脫模劑，這是由于長效脫模劑不會影響混凝土外表觀質(zhì)量，不至于拆模后混凝土表面產(chǎn)生明顯色差。所使用的脫模劑應(yīng)為聚合物類、樹脂類或表面活性劑制作而成的專用飾面脫模劑，盡量減少油性物質(zhì)、石蠟物質(zhì)或皂類物質(zhì)的含量。涂抹脫模劑時，應(yīng)在混凝土澆筑前2 h～5 h內(nèi)涂抹，涂抹1 h后再涂抹一遍。涂抹脫模劑時確保涂抹均勻，避免產(chǎn)生漏涂或集中涂抹的現(xiàn)象，減小氣泡產(chǎn)生的概率，有利于混凝土表面氣泡排出。

5)混凝土分層施工。

混凝土分層澆筑施工時，盡量減小每層澆筑混凝土的厚度，利于混凝土內(nèi)的氣泡排出。分層澆筑時，若采用的振搗方式為插入式振搗，則每層澆筑的厚度宜為400 mm，振搗棒每次移動的距離宜為振搗棒直徑的1.5倍左右，且插入混凝土的深度宜為50 mm～100 mm，振搗混凝土邊緣時，宜與模板間距50 mm～100 mm的距離，避免因振搗棒的振動作用而導(dǎo)致模板產(chǎn)生變形等不利影響。每個振搗點位的振搗時間宜為20 s～30 s，振搗至混凝土內(nèi)不再產(chǎn)生氣泡為止。振搗完成后使用木槌在模板外側(cè)敲擊模板，以確保模板與混凝土接合面內(nèi)的氣泡有效排出。

6)二次振搗施工。

為進(jìn)一步有效降低混凝土內(nèi)的氣泡，在澆筑高性能混凝土?xí)r，先對底層混凝土進(jìn)行初振，其次使用插入式振搗棒在靠近模板邊緣處振搗10 s左右，再使用小型插入式振搗棒在模板與混凝土接合面處進(jìn)行振搗密實，增大該處粗骨料間隙，確保該間隙內(nèi)填充足夠的砂漿后再對混凝土進(jìn)行二次振搗密實，將混凝土內(nèi)的氣泡含量降為最低。

2 高性能混凝土產(chǎn)生色斑、皺紋的原因及預(yù)防措施

高性能混凝土產(chǎn)生的色斑及皺紋的類型可分為表面型和深層型。

2.1 表面型色斑及皺紋

表面型色斑的表現(xiàn)形式是混凝土外表面光滑但顏色不均勻，呈現(xiàn)顏色深淺不一的斑塊；表面型皺紋的表現(xiàn)形式是混凝土局部外表面不光滑，局部呈現(xiàn)皺紋的現(xiàn)象。

1)產(chǎn)生原因。

表面型色斑及皺紋產(chǎn)生的原因主要是由于所使用的鋼模板未進(jìn)行除銹處理而直接進(jìn)行應(yīng)用，導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)銹跡；模板內(nèi)的雜質(zhì)未清理干凈、所使用的脫模劑質(zhì)量較差或涂刷不均勻，而導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)色差；施工時鋼筋墊放置不當(dāng)，澆筑完混凝土后存在墊塊痕跡；所澆筑的混凝土水灰比存在一定差異，從而導(dǎo)致所澆筑的混凝土表面存在色差；混凝土構(gòu)件拆模時間不統(tǒng)一，從而導(dǎo)致混凝土構(gòu)件表面浮漿接觸空氣時間不統(tǒng)一，從而產(chǎn)生相應(yīng)的色差。

2)預(yù)防措施。

為避免高性能混凝土產(chǎn)生表面型色斑及皺紋的產(chǎn)生，在使用鋼模板時，盡量縮短支模后澆筑混凝土的時間差；鋼模板在保存時確保所處環(huán)境干燥，避免模板銹蝕；所使用鋼筋墊塊宜采用點狀墊塊或線墊塊；澆筑完混凝土后，確保同一批次混凝土同步拆模。

2.2 深層型色斑

混凝土內(nèi)產(chǎn)生深層型色斑是在混凝土表面呈現(xiàn)出不規(guī)則狀的黑褐色斑塊或魚鱗狀色斑，這種類型缺陷并非表面型缺陷，清洗打磨后還繼續(xù)存在，具有一定的深度。

1)產(chǎn)生原因。

產(chǎn)生這種缺陷的原因主要是由于混凝土拌合物攪拌時未攪拌均勻，從而導(dǎo)致混凝土一定范圍內(nèi)的混凝土顏色不均；混凝土內(nèi)所使用的原材料質(zhì)量不穩(wěn)定，或所使用的水泥或其他原材料并非同一廠家生產(chǎn)，從而配制混凝土后產(chǎn)生相應(yīng)的色差；所使用的粗骨料中含有其他有色雜質(zhì)，攪拌后與水及空氣氧化從而形成具有相應(yīng)顏色的氧化物，從而產(chǎn)生相應(yīng)的色差；所使用的外加劑在混凝土中未均勻散開，從而造成相應(yīng)的色差。

2)預(yù)防措施。

預(yù)防深層型色斑的方法是攪拌混凝土?xí)r對原材料進(jìn)行篩分，祛除有雜色的粗骨料；同一批混凝土所用的水泥為同一廠家同一批號水泥，確保同一批水泥的質(zhì)量穩(wěn)定；添加減水劑或其他外加劑時，將減水劑或外加劑添加至拌合水中，并對拌合水進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，最后將該含減水劑或外加劑的水分混合物添加至攪拌機(jī)中，以確保減水劑或外加劑可均勻分散至高性能混凝土拌合物中。

3 結(jié)語

通過對目前高性能混凝土施工過程中存在的質(zhì)量缺陷進(jìn)行分析，得到出現(xiàn)此類缺陷的原因及預(yù)防措施，可為以后高性能混凝土施工提供相應(yīng)的技術(shù)參考。高性能混凝土澆筑施工過程中還存在其他缺陷，其他缺陷的原因及預(yù)防措施還需進(jìn)一步觀察研究。

[1] 肖章洪.高性能混凝土施工質(zhì)量控制的過程控制措施[J].科技視界,2014(26):131，190.

[2] 王海洋.淺談高性能混凝土施工質(zhì)量控制[J].安徽建筑,2012(2):71-72，74.

[3] 丁建平.高性能混凝土施工質(zhì)量控制分析[J].低溫建筑技術(shù),2008(1):133-134.

[4] 鄒文立.高性能混凝土施工中常見問題及預(yù)防措施[J].工程質(zhì)量,2007(14):32-37.

Study on construction quality control measures of high performance concrete

Dong Yongqi

(Shanxi4thConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)

Starting from aspects of water-lime ratio, raw material, template installation and concrete layering grouting, the paper analyzes high-performance concrete honeycomb, pitted surface, stain, and wrinkles and other quality diseases causes, and explores various diseases preventing measures, with a view to concrete engineering construction quality.

high-performance concrete, cement-lime ratio, template, raw material, preventive measure

1009-6825(2017)05-0141-02

2016-12-06

董永祺(1976- )，男，工程師

TU755

A