高性能混凝土质量通病预防与治理

摘要：本文结合宜巴高速公路建设实践，根据工序转换，按照“桥梁主体工程”、“桥面附属工程”二个方面，从工程施工过程控制的角度对高性能混凝土工程质量通病的产生和防治进行探讨。

关键词：高性能混凝土质量通病预防治理

Abstract: in this paper, combined with the construction practice of yi-ba expressway, according to the process of transformation, in accordance with the "main bridge engineering", "deck subsidiary project" two aspects, discusses the causes and prevention measures of high performance concrete quality defects in construction process control perspective.

Keywords: high performance concrete quality defects prevention

中图分类号：[TQ178]文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

1 概述

高性能混凝土（High Performance Concrete，简称HPC）是一种新型高科技混凝土，以“耐久性”为基本要求，用常规材料和常规工艺制造的水泥混凝土。高性能混凝土掺加合格的矿物掺和料和高效减水剂，取用较低的水胶比和较少的水泥用量，并在制作上通过严格的质量控制，使其达到良好的工作性、均匀性、密实性和体积稳定性。高性能混凝土在节能环保方面都具有重要意义，是一种环保型的新型材料，也称为“绿色混凝土”。

高性能混凝土的特点：

（1）对原材料品质有严格的要求。

（2）对混凝土强度等级有非常具体要求。

（3）坍落度及含气量根据施工要求必须严格控制。

（4）抗裂性、抗碱骨料反应、抗腐蚀、抗冻、抗渗性能均作为基本耐久性基本指标。

（5）必须采取严格的技术手段消除与预防各种混凝土质量通病。

为满足“桥梁混凝土结构使用寿命不低于100年”的质量目标，宜巴高速公路部分桥梁工程采用高性能混凝土。

2 高性能混凝土质量通病预防与治理

2.1砂线

指混凝土表面混凝土的水泥浆流失，产生类似砂子堆积的现象。形成原因：

（1）、混凝土坍落度超标，大于坍落度设计值。

（2）、局部过振导致形成砂线。

（3）、模板接缝拼装不严密，灌注混凝土时缝隙漏浆，形成砂线。

（4）、混凝土泌水且不易排出。

控制和预防措施：

（1）、合理进行混凝土配合比设计、原材料检验合格方可使用；试验检测组每工班至少实测两次材料含水量，及时调整施工配合比，搅拌站操作手根据试验检测组提供的生产配合比通知单，进行准确配料，不得随意变更生产配合比。各种材料必须拌和充分、均匀。混凝土到达施工现场后，由现场试验人员用仪器检测混凝土坍落度、含气量等各项指标是否达到设计要求，合格后方可入模浇筑。

（2）、加强对振捣工人的技术交底，避免出现过振现象。

（3）、加强对模板拼装时的过程控制，确保模板支撑牢固，模板拼缝严密，并且用玻璃胶或腻子灰填塞，防止漏浆。

（4）、严格控制粉煤灰进场质量（0.075mm粒径不超标），保证粉煤灰有足够的比表面积，确保混凝土不泌水。混凝土出现泌水时及时排干表面游离水。

2.2蜂窝麻面

麻面指混凝土表面局部缺浆粗糙，或有局部凹坑（无钢筋碎石外露）。蜂窝指混凝土局部疏松，砂浆少碎石多，碎石之间出现空隙，形成蜂窝状的孔洞。都属于较常见的混凝土质量通病。形成原因：

（1）、混凝土配合比不合理，碎石、水泥等胶凝材料计量错误，或加水量不准造成混凝土泌水，造成砂浆少碎石多。

（2）、混凝土搅拌时间短（高性能混凝土要求不少于120秒），没有拌合均匀，混凝土和易性差，振捣不密实。

（3）、未按操作规程浇筑混凝土，混凝土一次下料过多，没有分段、分层灌注，未正确使用串筒，使碎石集中，造成混凝土离析。混凝土振捣不密实，混凝土中的气泡未排出，一部分气泡停留在模板表面。

（4）、模板孔隙未封堵稳定性不足，振捣时模板移位，造成漏浆。

（5）、模板表面粗糙或清理不干净，粘有干硬水泥砂浆等杂物，拆模时混凝土表面被粘损。

（6）、钢模板脱模剂涂刷不均匀，拆模时混凝土表面粘结模板。

（7）、拆模过早，混凝土强度较低易出现“粘模”的现象。

控制和预防措施：

（1）、严格按照宜巴高速公路股份有限公司编制的《宜巴高速公路高性能混凝土施工实施细则》对混凝土施工提出基本要求，控制生产配合比，精确计量各种原材料，严格二次搅拌工艺。

（2）、混凝土自由倾落高度不得超过2m，如超过2m，采取足够长度的串筒辅助下料。混凝土的振捣分层振捣，分层的厚度控制在30cm左右，不得超过40cm；插入式振捣器移动间距不大于其作用半径的1.5倍。振捣器至模板的距离不大于振捣器有效作用半径的1/2。为保证上下层混凝土结合良好，振捣棒插入下层混凝土5cm。必须掌握好每点的振捣时间。合适的振捣现象为：混凝土不再显著下沉，不再出现气泡。

（3）、清洁模板表面，不得粘有干硬水泥砂浆等杂物。脱模剂涂刷均匀。模板拼缝紧密，符合规范及设计要求。拆模不宜过早。

（4）、浇筑混凝土时，经常检查模板，发现有模板变形，立即停止浇筑，并在混凝土初凝前及时修整模板。

2.3错台

形成原因：模板拼装质量差或拼装不紧固，模板间存在错台直接导致混凝土表面错台，或由于振捣原因使相邻模板在浇筑时产生位移导致错台。

控制和预防措施：

（1）、模板应有足够的强度及刚度，使用专业厂家制作的大块整体钢模。面板采用冷轧板，焊缝打磨。

（2）、加强模板工的工作责任心教育和工作技能培训，加强模板拼装过程中的动态控制，模板拼缝要紧密，错台值要在控制在设计及规范要求内，模板拆装小心轻放以免引起模板变形，接缝处水泥浆清理干净，避免用重锤敲击。

2.4缺棱掉角及表面刻痕

形成原因：拆模过早，混凝土强度不足，成品保护不利。拆模时受重物撞击等外力作用，棱角被碰掉。

控制和预防措施：

（1）、加强覆盖保湿养护（冬期保温养护），保证混凝土强度均匀稳定增长，确保拆模时混凝土具有足够的强度。拆模时精心操作，注意保护墩身棱角，严禁吊运模板撞击棱角。

（2）、加强成品保护工作，对于临近施工便道通一侧的混凝土阳角，拆模后用槽钢等将阳角保护好，以免碰损。

2.5色差

指混凝土表面色泽不均匀或有深色斑点。形成原因：

（1）、原材料材质、色泽发生变异，导致混凝土色泽不均匀；

（2）、模板脏或模板或生锈、或脱模剂不纯净；

（3）、外露预埋件或预埋钢筋无防锈措施，锈迹流淌；

（4）、分节浇筑的高墩（如空心薄壁墩），模板缝与施工缝不重合，形成类似“腰带”的色差。

控制和预防措施：

（1）、同一结构混凝土施工采用同一批次的材料，确保混凝土颜色一致。

（2）、安装模板前用打磨机清理钢模表面锈迹，均匀涂刷防锈脱模剂，并用塑料薄膜覆盖防止雨淋再次生锈。

（3）、预埋件（钢筋）进行防锈处理，防止锈迹流淌到混凝土表面。

（4）、对于分节浇筑的高墩或其他长高结构，第一节的施工缝高出模板缝2～3cm，拼装下一节模板前，将第一节施工缝凿除2～3cm，确保施工缝与模板缝重合。

（5）、用清洁水保湿养护混凝土；填充模板拉杆孔的砂浆颜色要与结构混凝土颜色一致。

2.6混凝土裂缝

实践证明，当混凝土裂缝宽度小于0.3mm时，在正常使用条件下构件内钢筋不致因混凝土开裂而锈蚀。为了保证必要的抗裂安全度，《公路桥涵施工技术规范》规定：对非预应力部分（隔板、堵头等）容许有0.2mm以下的收缩裂缝，其余部分不应出现裂缝。

混凝土结构裂缝产生的原因是多方面的，一般分为：

（1）、结构型裂缝：由外荷载引起的，包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝；

（2）、材料型裂缝：由非受力变形变化引起的，主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。

宜巴高速公路高性能混凝土施工中，普遍为大体积混凝土施工，主要应探讨材料型裂缝。施工实践中，无论是热期施工还是冬期施工，都要采取有效措施降低混凝土结构内外温差。

（1）、严格制定并认真落实“大体积混凝土施工温控专项方案”及“季节施工专项方案”。

（2）、非季节施工中，混凝土浇筑完毕后带模养护，外部部分用土工布或塑料薄膜覆盖。达到拆模条件后，终凝后覆盖洒水装置保湿养护。对于大体积混凝土施工，采用内部预埋冷却水管、通过冷水循环对混凝土进行冷却的降温措施，控制结构内外温差。

（3）、热期施工中，优化混凝土配合比，降低水化热，在满足设计各项技术指标的前提下，尽可能减少水泥用量；水泥、粉煤灰提前进场冷却，降低混凝土原材料入机温度；高温季节，在粗细骨料堆放区搭设遮阳棚，对搅拌用水进行机器冷却或加冰冷却。

（4）、冬期施工中，采取材料保温覆盖、加热搅拌用水、罐车罐体包裹等措施，确保混凝土入模温度不小于10℃（冰冻期不小于15℃）；除了要有塑料薄膜覆盖外，还要有篷布覆盖、炉火升温等保温措施，确保混凝土表面小环境温度不低于5℃。

3实践体会

3.1加强源头控制，强化搅拌站及原材料管理。

通过宜巴高速公路建设，我们深刻地体会到：高性能混凝土不能简单地以普通混凝土的配制方法和工艺进行生产及浇筑，必须通过优选原材料、采用科学实用的配制技术及稳定可靠的生产工艺，才能配制出优良性能的高性能混凝土。

3.2实行首件工程认可制，加强过程控制，完善质量自控体系。

高性能混凝土桩基、承台、墩身、梁部等桥梁主体工程，我们一直遵循“首件工程认可制”，通过进行首件工程自检、监理工程师复验，各项技术参数及质量指标达标、并经业主组织评定认可后方可继续施工，实现了“样板工程引路、全面推进”的目的。

3.3落实 “四个标准化”，实施标准化作业。

管理制度标准化、人员配备标准化、过程控制标准化及现场管理标准化，是交通运输部对高速公路路建设项目提出的标准化管理要求，旨在推行标准化作业程序，确保工程质量安全、进度可控。

3.4加强架子队管理，落实教育培训制度，提高从业者工作技能和责任心。

“架子队管理模式”，即由多年跟随及配合施工的劳务工人，组成工程施工架子队，这些人员由于多年跟随单位施工，熟悉施工管理，并有技术专长及操作技能，对他们经常培训教育，使他们的技术不断提高，便于发挥专长，统一纳入本单位职工管理，保证了施工队伍的稳定。

参考文献：

[1]《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50—2011）,2011-08-01。

[2]《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》(JTG E30—2005)，2005-08-01。