預(yù)制混凝土構(gòu)件常見質(zhì)量缺陷及防治方法
1 引言
混凝土結(jié)構(gòu)是我國(guó)建筑工程的主要形式,而混凝土預(yù)制構(gòu)件則是其中的一個(gè)組成部分。目前大多數(shù)中小型構(gòu)件均采用預(yù)制方式進(jìn)行制作,因?yàn)檫@樣不僅能夠提高勞動(dòng)效率,而且還能夠降低成本。然而混凝土預(yù)制構(gòu)件在制作及養(yǎng)護(hù)時(shí)常出現(xiàn)某些外觀缺陷,如何對(duì)其進(jìn)行防治,是保證生產(chǎn)合格預(yù)制構(gòu)件重要因素,本文對(duì)此問題進(jìn)行了初步分析研究。
2 表面裂縫
2.1 結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的原因
1)構(gòu)件太薄、尺寸超長(zhǎng)或踩陷負(fù)筋都可使構(gòu)件的整體性遭到破壞,構(gòu)件內(nèi)部受力鋼筋腐蝕,也嚴(yán)重削弱了構(gòu)件承載能力。
2)養(yǎng)護(hù)不力。對(duì)預(yù)制構(gòu)件加工,必須嚴(yán)格按規(guī)定進(jìn)行,在正常氣溫20℃左右,最初3d內(nèi),夜間至少澆水3次。如不符合規(guī)定,構(gòu)件的本身剛度就會(huì)變差,嚴(yán)重影響構(gòu)件質(zhì)量。
3)預(yù)制構(gòu)件的拆模強(qiáng)度不合格。拆除分節(jié)脫模時(shí),構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于50%;拆除板、梁、柱、屋架等構(gòu)件底模時(shí),其混凝土強(qiáng)度:對(duì)于4m及小于4m的小型構(gòu)件,不應(yīng)低于設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)的50%;對(duì)于大于4m的構(gòu)件,不應(yīng)低于設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)的70%。拆除空心板的芯模時(shí),混凝土強(qiáng)度應(yīng)能保證不發(fā)生坍陷和裂縫,否則,就會(huì)降低預(yù)制構(gòu)件的整體性能。
4)預(yù)制構(gòu)件在安裝過程中,坐漿不均,水泥砂漿的水灰比過大,構(gòu)件在外力作用下整體性能破壞,產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象,出現(xiàn)沿構(gòu)件通長(zhǎng)方向的裂縫,即縱向裂縫。
5)吊運(yùn)不當(dāng)、環(huán)境因素也會(huì)影響構(gòu)件整體性能,產(chǎn)生不同程度的裂縫。
2.2裂縫的修補(bǔ)方法
對(duì)于受力部位的預(yù)制構(gòu)件,如果發(fā)現(xiàn)大量嚴(yán)重(貫穿或深層)裂縫,一般已無修補(bǔ)價(jià)值。即便修補(bǔ),所耗費(fèi)用將有可能接近或超過構(gòu)件成本,因此應(yīng)予以報(bào)廢。如構(gòu)件僅為一般裂縫,則可采用補(bǔ)強(qiáng)修補(bǔ)的方法進(jìn)行處理。
對(duì)于寬度<0.2 mm的裂縫,為防止構(gòu)件受到鋼筋銹蝕,特別是鋼筋保護(hù)層薄的部位,常采用一液(環(huán)氧基液)一布(玻璃絲布)或一液進(jìn)行裂縫修補(bǔ)。具體要求是沿裂縫騎中清出一條寬約15 cm~20 cm的封閉區(qū),長(zhǎng)度為在裂縫兩端各延長(zhǎng)20cm~50cm,然后用鋼絲刷磨至新鮮混凝土面,并徹底清洗刷磨面(用高壓水,電風(fēng)吹或人工風(fēng)均可)如有油污等雜質(zhì),還須用丙酮擦洗、晾干、風(fēng)干或燒干后,即進(jìn)行環(huán)氧基液和玻璃絲布涂貼施工。最后,保持在陰干條件下自然養(yǎng)護(hù),并注意凝固前不得有水浸入。
對(duì)于寬度>0.2 mm的裂縫,可在鑿縫后,采用高強(qiáng)材料修補(bǔ)。具體步驟是,沿縫鑿出一條深度不小于縫深(可借助于顏色水引導(dǎo)鑿縫)、底寬2cm~4cm、邊坡小于1:0.3的梯形斷面縫槽。如果縫深大于鋼筋保護(hù)層,也應(yīng)鑿開,并露出鋼筋,按與前述相同的清洗方法進(jìn)行鑿槽清洗后,進(jìn)行高強(qiáng)材料填補(bǔ)。常用的填補(bǔ)材料有環(huán)氧砂漿、氯偏砂漿、苯丙乳液聚合物水泥砂漿等。
氯偏砂漿是一種性能類似環(huán)氧砂漿的高強(qiáng)砂漿,回填修補(bǔ)工藝及步驟除了在結(jié)合面上需涂刷一層氯偏基液外,其他均與環(huán)氧砂漿相同。氯偏砂漿要求在初凝后以濕草袋或?yàn)⑺确椒ㄟM(jìn)行表面濕養(yǎng)護(hù),時(shí)間不應(yīng)少于14d。
苯丙乳液水泥砂漿是在以水泥作為膠凝材料的基礎(chǔ)上,加入適量(水泥用量的5%~20%)的苯乙烯一丙烯酸共聚乳液所拌制而成的聚合物水泥砂漿,具有較高的抗壓、抗裂、抗折強(qiáng)度。除了須在結(jié)合面上涂刷一道或二道苯丙基液外,其回填修補(bǔ)工藝和步驟全部與氯偏砂漿相同。
對(duì)于次要或非受力部位的預(yù)制構(gòu)件,如果產(chǎn)生大量嚴(yán)重裂縫,且受力鋼筋已遭創(chuàng)傷,已無修補(bǔ)意義,應(yīng)予報(bào)廢。如果出現(xiàn)表面細(xì)微裂縫,不作任何處理。如果僅出現(xiàn)一般性裂縫,也應(yīng)采用相當(dāng)?shù)蔫徔p修補(bǔ)方法進(jìn)行處理。常用的回填材料以性能較好且較經(jīng)濟(jì)的預(yù)縮漿為主,而以價(jià)格偏高的環(huán)氧等高強(qiáng)砂漿為輔。
預(yù)縮砂漿是一種拌好后歸堆存放0.5h~1.5h再使用的干硬性水泥砂漿,該砂漿在拌后以手握能成團(tuán),手感潮濕但又不析出水來為度,這時(shí)應(yīng)立即使用。其填補(bǔ)方法和過程均與氯偏砂漿相同,只是在結(jié)合面上應(yīng)先涂抹一層素水泥漿。如遇有較特殊要求的部位,則可采用前述環(huán)氧等高強(qiáng)砂漿進(jìn)行全面修補(bǔ),或采取在結(jié)合層底層填層高強(qiáng)砂漿后,中間和面層填補(bǔ)預(yù)縮砂漿的組合修補(bǔ)辦法。
3 麻面
3.1麻面的成因
指混凝土表面未能由水泥砂漿形成相應(yīng)的外表面或外表面被模板粘損,呈現(xiàn)出無數(shù)豆粒般大小的不規(guī)則凹點(diǎn),凹點(diǎn)直徑通常不大于5 mm。
一般成因?yàn)椋?
1)馬蹄上口斜面排氣不暢,且錨固截面錨下鋼筋密集,受抽拔管、波紋管等位置限制,使振搗難以到位或振搗不足,部分氣泡滯留于混凝土與模板間造成麻面。
2)混凝土澆筑連續(xù)性差,新拌混凝土入模前,已澆筑混凝土停留時(shí)間過長(zhǎng),振搗時(shí)已有部分混凝土出現(xiàn)凝固現(xiàn)象,造成新舊混凝土層間結(jié)合部出現(xiàn)麻面。
3)使用小骨料混凝土水平分層澆筑完馬蹄,澆筑腹板時(shí)水泥砂漿順模板間隙或表面流到下層混凝土表面,拆模后出現(xiàn)若斷若續(xù)的“眼淚”現(xiàn)象,類似麻面。
4)混凝土澆筑前模板清理及脫模劑或濕潤(rùn)工藝不當(dāng),致使混凝土中水分被模板吸走,以及模板拼縫漏漿,造成以上部位構(gòu)件表面砂漿缺損,進(jìn)而產(chǎn)生麻面。
5)模板表面不潔凈,附有原澆筑混凝土、水泥漿、砂漿或其他雜物等,造成混凝土澆筑后出現(xiàn)麻面。
3.2“麻面”的修補(bǔ)方法
麻面即混凝土表面的麻點(diǎn),對(duì)結(jié)構(gòu)無大影響,通常不做處理。如需處理,方法如下:
用稀草酸溶液將該處脫模劑油點(diǎn)或污點(diǎn)用毛刷洗凈,于修補(bǔ)前用水濕透。修補(bǔ)用水泥砂漿,水泥品種必須與原混凝土一致,砂為細(xì)砂,最大粒徑<1 mm。 水泥砂漿的配比一般為1:2或1:2. 5左右,由于數(shù)量不多,可用人工在小桶中拌勻,隨拌隨用。必要時(shí)可通過試驗(yàn)摻拌白水泥調(diào)色。按油漆工刮膩?zhàn)拥姆椒?,將砂漿用刮刀大力壓入麻點(diǎn)處,隨即刮平直至滿足外觀要求。修補(bǔ)完成后,及時(shí)覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)至與原混凝土一致。
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4 蜂窩
4.1“蜂窩”的成因
指混凝土表面無水泥漿,骨料間存在空隙,使混凝土形成或多或少的窟窿,大小如蜂窩,形狀不規(guī)則,石子出露大于5 mm,不漏主筋,但可能漏箍筋。一般成因?yàn)椋?
1)模板漏漿、振搗不足或過度、跑漏漿嚴(yán)重。
2)混凝土塌落度偏小,振搗設(shè)備激振力不足或漏振。
3)混凝土澆筑方法不當(dāng)、混凝土離析、帶漿法下料及趕漿法振搗運(yùn)用不當(dāng)。
4)混凝土攪拌與振搗不足使混凝土不均勻、不密實(shí),造成局部砂漿缺損嚴(yán)重。
4.2“蜂窩”的修補(bǔ)方法
小蜂窩可按麻面方法修補(bǔ);大蜂窩可采用如下方法修補(bǔ):
將蜂窩處及周邊軟弱部分混凝土認(rèn)真鑿除,并用高壓水及鋼絲刷等將結(jié)合面洗凈。修補(bǔ)用水泥砂漿,水泥品種必須與原混凝土一致,砂子宜采用中粗砂。水泥砂漿的配比為1:2或 1:3左右,并攪拌均勻,有防水要求時(shí),在水泥砂漿中摻入水泥用量1%~3%的氯化鐵防水劑,以起促凝和提高防水性能作用。但摻量應(yīng)通過試驗(yàn)確定以有效調(diào)整混凝土顏色。
按照抹灰工操作法,用抹子大力將砂漿密實(shí)壓入蜂窩內(nèi),并認(rèn)真刮平。在棱角部位用靠尺將棱角取直,確保外觀一致。修補(bǔ)完成后,及時(shí)覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)至與原混凝土一致。
5 孔洞
5.1孔洞的成因
指混凝土表面有超過保護(hù)層厚度,但不超出截面尺寸1/3的缺陷,結(jié)構(gòu)內(nèi)存在空隙,局部或部分沒有混凝土,狗洞是指可以望穿混凝土結(jié)構(gòu)的孔洞。一般成因?yàn)?
1)內(nèi)外模板距離狹窄,振搗困難。骨料粒徑過大,腹板鋼筋過密,造成混凝土下料中被鋼筋和抽拔管或波紋管卡住,致使其下部混凝土形成孔洞。
2)混凝土流動(dòng)性差,或混凝土出現(xiàn)離析,粗骨料集中,造成混凝土澆筑不暢。
3)未按澆筑順序振搗而造成漏振點(diǎn),未分層澆筑或分層過厚,使下部混凝土振搗作用半徑不足,形成松散部分。
4)水泥結(jié)塊或骨料中含有冰塊、泥塊等雜物。
5.2 孔洞修補(bǔ)方法
將修補(bǔ)部位不密實(shí)混凝土及突出骨料顆粒認(rèn)真鑿除干凈,洞口上部向外上斜,下部方正水平為宜。用高壓水及鋼絲刷將基層處理潔凈。修補(bǔ)前用濕棉紗等材料填滿,保濕72 h以上,使空洞周邊混凝土充分濕潤(rùn)。修補(bǔ)用比原混凝土強(qiáng)度高一級(jí)的細(xì)石混凝土或補(bǔ)償收縮混凝土填補(bǔ),水泥品種應(yīng)與原混凝土一致。為減少或杜絕新舊混凝土間空隙,水灰比宜控制在0.5以內(nèi),并摻水泥用量0.1‰以內(nèi)的鋁粉作為膨脹劑??锥粗車韧恳运鄡魸{,然后用比原混凝土強(qiáng)度高一級(jí)的細(xì)石混凝土或補(bǔ)償收縮混凝土填補(bǔ)并分層仔細(xì)搗實(shí),以免新舊混凝土接觸面上出現(xiàn)裂縫。同時(shí),將新混凝土表面抹平抹光至滿足外觀要求。抹平抹光后的混凝土表面宜覆蓋塑料薄膜養(yǎng)護(hù),并用支撐模板頂緊壓實(shí)。
6 露筋
指混凝土內(nèi)部鋼筋裸露在構(gòu)件表面。其產(chǎn)生的原因是:
1)混凝土和易性不良,產(chǎn)生離析,靠模板部位缺漿或模板漏漿。
2)結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面較小,鋼筋過密,石子直徑較大卡在鋼筋上。
3)混凝土保護(hù)層太小或保護(hù)層處混凝土漏振或振搗不實(shí)。
防治措施如下:
1)混凝土配合比有良好的和易性。
2)鋼筋稠密區(qū)域,按規(guī)定選擇適當(dāng)石子粒徑,最大粒徑不得超過結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4,且不得超過鋼筋最小凈距的3/4 。
3)鋼筋保護(hù)層墊塊厚度、位置和數(shù)量應(yīng)準(zhǔn)確。
7 缺棱掉角
指結(jié)構(gòu)成構(gòu)件邊角處混凝土局部掉落,不規(guī)則,棱角缺陷。其產(chǎn)生的原因是:
1)拆模過早,造成混凝土角隨模板拆除破損。
2)拆模操作過猛,邊角受外力或重物撞擊保護(hù)不好棱角被碰掉。
3)木模板未充分澆水濕潤(rùn)或濕潤(rùn)不夠,混凝土澆筑后模板吸水膨脹將邊角拉裂,拆模時(shí)棱角被粘掉。
4)模板殘?jiān)辞謇砀蓛簦赐扛綦x劑或涂刷不勻。
防治措施如下:
1)控制拆模強(qiáng)度,拆除側(cè)面非承重模板時(shí),混凝土強(qiáng)度不應(yīng)少于1.2Mpa。
2)拆模時(shí)應(yīng)注意保護(hù)棱角,避免用力過猛。
3)木模板在澆筑前應(yīng)濕潤(rùn),混凝土澆筑后認(rèn)真養(yǎng)護(hù)。
4)模板上殘?jiān)謇砀蓛簦坏谜秤袣垵{雜物。
8 結(jié)語
在通常條件下制作混凝土預(yù)制構(gòu)件會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)各種不同的缺陷,對(duì)于一些缺陷,可以通過專業(yè)的方法進(jìn)行修補(bǔ),但是對(duì)于某些缺陷,只能通過嚴(yán)格控制生產(chǎn)過程的工藝來防治。
編輯:王欣欣
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