浅析混凝土预制构件外观质量控

【摘要】铁路工程中的小型混凝土预制构件的外观和质量在实际施工中一直难以控制，其外观质量是铁路工程结构混凝土质量直观体现的重要的一部分。因此，确保和提高混凝土预制构件的外观质量对铁路工程有其重要意义，经过实践和现场实际总结，逐步完善了预防措施，并在不断整改过程中摸索出一些控制方法，使预制构件外观质量得到有效控制和完善提高，收到一定实际效果。

【关键词】混凝土预制构件  外观质量  配合比调整  施工工艺

1、引言

    新建铁路大同至西安客运专线站前施工七标段三项目部位于临汾市霍州市陶唐峪乡、洪洞县兴唐寺乡、明姜镇境内，线路北起曲坡里2号大桥大同台，线路并行大运高速公路，终点为洪洞跨汾河特大桥大同台，管段全长20.208km。

本标段双线桥梁共有11座13.078km，其中混凝土构件明细如下：立柱12343块、扶手11574块、栏片24684片、遮板47065块、电缆槽74703块。由于构件数量庞大，如何使构件外观质量都能符合标准成为一道难题。混凝土预制构件表面常见的缺陷:1、气泡;2、蜂窝麻面3、表面泌水现象;4、混凝土表面砂带（流沙）；5、表面裂缝;6、色差等缺陷，一直困扰着混凝土预制构件的外观质量。究其原因，主要是混凝土的施工配合比和施工工艺影响最大，其中混凝土的配合比要占主要因素。混凝土虽然是由几种简单的原材料混合凝固而成，但影响因素很多，这就要求对我们从混凝土的配合比设计过程中要充分考虑各种因素，也要在施工过程中灵活应用混凝土配合比。混凝土的表面质量缺陷是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题,我们对混凝土工程中常见的一些表面质量问题产生的原因进行了分析探讨,并总结了一些在施工中怎样从混凝土配合比调整来改善混凝土的表面质量的预防、控制措施。

2、影响混凝土预制梁外观质量的原因分析及预防措施

2.1气泡的成因及预防措施

2.1.1气泡的成因分析

2.1.1.1混凝土中自由水过多，超过了混凝土中胶凝材料的水化所需的用水量，在振动过后开始泌水，被吸附到模板表面蒸发后形成的气泡。混凝土配比的设计时，当采用的水灰比越大，则混凝土结构表面所产生的气泡就会越多。这主要是因为当混凝土搅拌所用的水超过胶凝材料的水化用水较多后，多于的水就会顺着混凝土中的毛细孔聚集在一起，由小聚大，由少聚多，然后吸附于模板的表面，当混凝土的强度在增长后，多余水份就会被混凝土自身养护而吸收或随着空气而蒸发。原有混凝土内部或吸附于模板表面的水珠蒸发后就会在混凝土表面留下气泡。区别这类气泡，就是看气泡大体成椭圆形，坑内比较光滑。

2.1.1.2混凝土的含气量偏高，形成的气泡。当混凝土中的含气量超过4%以后，就会在混凝土表面形成直径较大气泡，对混凝土内在质量造成危害，影响混凝土的外观质量，这类气泡形状一般成圆形，气坑内壁光滑。

2.1.1.3振捣不足致使混凝土中的气泡未能排出形成的气泡，这类气泡一般分布在混凝土预制构件侧面中上部。

2.1.1.4混凝土的砂率偏大，或是搅拌时间过长，混凝土过于粘稠，在施工过程中气泡不易排出。区别这类原因产生的气泡，主要是在混凝土施工时表面浮浆过多，振动时气泡从浮浆表面排出缓慢，气泡破裂速度明显变慢。

2.1.2气泡的预防措施

2.1.2.1针对水灰比过大产生的气泡，在设计配合比时尽量降低混凝土的水灰比，施工过程中在满足施工的情况下尽量减少单位混凝土的用水量，能有效减少梁体表面气泡。可根据当天的砂石含水率及天气情况合理的调整并确定施工配合比，配制水灰比、坍落度均符合要求的混凝土。

2.1.2.2由含气量过高产生的气泡，在配合比设计和施工中混凝的含气量应控制在4%以内，在3%左右能达到比较好的效果。在施工中通过以下措施来降低混凝土中的含气量：混凝土搅拌时的时间要合适，混凝土搅拌间对混凝土内部产生的气泡也会有不同的影响。混凝土在搅拌过程中，如果搅拌不匀，同样的水胶比，外加剂多的地方所产生的气泡就会多。过分的搅拌混凝土又会使混凝土的搅拌的过程中带进入的空气气体越来越多，从而会产生一定负面的作用。

2.1.2.3施工中混凝土坍落度的应控制在下限值为宜，振捣不足也会造成混凝土的气泡较多，过振会造成混凝土离析，所以要控制好混凝土的振捣时间。振捣时间以混凝土表面出浆为宜,应避免漏振和过振。可采用多次振捣法,增加振捣次数，减少每次振捣时间，以减少表面气泡。

2.1.2.4适当降低混凝土的砂率，能降低混凝土的稠度，有利于气泡从混凝土中排出。混凝土的搅拌时间也要设置合理，具体根据混凝土的和易性来确定。

2.2蜂窝麻面及预防措施

2.2.1蜂窝麻面的成因分析

2.2.1.1一是混凝土中砂率太小，不能填补粗骨料之间的空隙。

2.2.1.2二是施工中混凝土振捣的时间过短，未能将混凝土振捣密实。 

2.2.1.3粗集料的级配差，针片状含量大，会导致混凝土中的砂率偏小，砂浆不足以填充粗骨料之间的空隙产生的气泡。这种现象产生的气泡会分部于混凝土预制构件侧面靠上部位，在施工时混凝土表面粗骨料裸露较多，气泡坑内比较粗糙。

2.2.2蜂窝麻面的预防措施

2.2.2.1在施工配合比中适当增加混凝土的砂率，能有效解决因为砂率偏小造成的蜂窝麻面。

2.2.2.2在施工中控制好混凝土的振捣时间，振捣时间以混凝土表面出浆没有大的气泡上冒或气泡均匀往上冒为宜,应避免漏振和过振。

2.2.2.3严格控制粗骨料质量，采用级配合格的粗骨料，针片状含量高的粗骨料，不能用于生产。提高5-10㎜碎石在混凝土中的比例和砂率，可以改善这种现象。

2.3混凝土表面泌水及预防措施

2.3.1混凝土表面有泌水的原因分析

2.3.1.1是混凝土砂率过低，造成混凝土保水性不好，不能保住混凝土中的水分。

2.3.1.2外加剂和水泥的适应性不好，掺了外加剂后混凝土容易泌水。

2.3.1.3混凝土的用水量过多，造成混凝土塌落度偏大。

2.3.2混凝土表面泌水的预防措施

2.3.2.1在配合比设计时要选择合适砂率，在试配过程中观察混凝土的和易性，选择和易性好的混凝土配合比。在施工中根据粗骨料的孔隙率的大小，适当调整施工配合比的砂率，以保证混凝土的质量，能有效减少混凝土表面的蜂窝麻面的产生。

2.3.2.2改变外加剂的配方提高和水泥的适应性或更换外加剂。

2.3.2.3出具混凝土施工配合比前一定要测准砂石含水率，根据砂石含水来计算施工配合比。但砂石含水往往不是很准确，在施工过程中根据当天的砂石含水率及天气情况合理的调整并确定施工配合比，配制水灰比、坍落度均符合要求的混凝土。

2.4混凝土表面砂带（流沙）及防治措施

2.4.1混凝土表面砂带（流沙）成因分析

2.4.1.1混凝土塌落度偏大，混凝土出现离析。轻微的离析混凝土表面就会出现砂线，离析严重一点就会成为砂带或石子堆垒。

2.4.1.2混凝土振动时间过长，造成混凝土离析。

2.4.1.3粗骨料和细骨料的级配不合格，造成混凝土容易离析。

2.4.2混凝土表面砂带（流沙）的防治措施

2.4.2.1在施工中一定要控制好混凝土坍落度，有良好的和易性和施工性能。

2.4.2.2根据混凝土的实际坍落度，控制好振动时间。

2.4.2.3严格检验进场粗细骨料，对级配不合格的粗细骨料，不要用于生产。根据实际级配情况，经常做掺配比例筛分试验，调整掺配比例。

2.5混凝土表面裂缝及预防措施

2.5.1混凝土表面裂纹原因分析

2.5.1.1混凝土中的胶凝材料太多,水灰比过大，砂率过大。混凝土中的胶凝材料过多和砂率过大，水灰比过大，随着胶凝材料的水化，混凝土体积收缩就会越大，混凝土表面就越容易产生收缩裂缝。

2.5.1.2混凝土养护不当造成的裂纹。混凝土表面水分的蒸发，会产生收缩，蒸发越快收缩越明显。混凝土表面水分蒸发的快慢受气温、风速影响较大。在混凝土浇注完毕后要及时覆盖浇水养护，避免表面出现收缩裂缝。这种裂纹一般在模板刚拆除时不容易发现，要在几天或一周后才能用肉眼发现。

2.5.1.3是拆模时间太早。混凝土未达到拆模强度提前拆除模板，也会产生裂纹。 

2.5.2混凝土表面裂缝的预防措施

2.5.2.1在设计配合比时在满足质量和施工要求的前提下，尽量减少胶凝材料用量和采用水灰比小的配合比。

2.5.2.2在混凝土浇注完毕后要及时覆盖浇水养护，避免表面出现收缩裂缝。

2.5.2.3在混凝土强度未达到拆模强度前禁止提前拆模，给混凝土质量带来隐患。

2.6混凝土表面色差及预防措施

2.6.1混凝土表面色差原因分析

2.6.1.1胶凝材料和模板上脱模剂的颜色，以及脱模剂是否涂刷均匀。

2.6.1.2施工中混凝土搅拌不均匀、离析、振捣不均匀，就会导致某些部位粗骨料集中,某些部位砂浆过于丰富,待混凝土硬化后颜色不一致。

2.6.1.3混凝土胶凝材料用量的变化，粗细骨料用量的变化都会使混凝土表面颜色不一致。

2.6.2混凝土表面色差的预防措施

2.6.2.1加强脱模剂涂刷工作，采用无色脱模剂，保证脱模剂涂刷均匀，不留死角。

2.6.2.2一是拌和站的计量系统精度要在允许范围内，保证原材料计量的准确性。

2.6.2.3在施工中加强混凝土拌合工作，保证拌合的混凝土的和易性和坍落度基本一致，减少混凝土的坍落度的波动。

3、混凝土预制构件外观质量控制措施总结

3.1原材料控制措施

3.1.1加强进场原材料的检测，杜绝不合格原材料用于生产。

3.1.2根据砂的细度模数的变化，及时调整混凝土中的砂率。

3.1.3及时调整两级骨料掺配比例，使二级材料的级配保持在优水平。

3.2在混凝土施工中的控制措施

3.2.1开配合比料单前认真做好原材料的含水检测工作，根据每批次原材料的检测结果适时调整混凝土配合比，力求做到准确。

3.2.2在混凝土拌合时注意控制混凝土的和易性满足要求，在整个施工过程中，保持坍落度均匀性。施工过程中试验人员坚持在施工现场观察混凝土的拌合质量，发现情况及时调整。

4、总结

经技术与实验人员的摸索和总结，全体施工人员的努力，我项目部的混凝土预制构件外观质量得到显著提高，保证了生产进度，同时也节约了大量的人工、机械及原材料等费用，保证了全管段桥面系施工的顺利进行，确保了无咋轨道施工按计划进行。

5、结语

混凝土预制构件外观质量缺陷形成原因有很多,所以要从多方面配合才能使构件表面的缺陷得到改善和控制，这就要求我们现场的技术人员施工人员全力配合，工作认真细致，才能把混凝土预制构件的外观缺陷消灭在施工过程中。

产考文献：

GB501－2011 混凝土质量控制标准