預制混凝土構件常見質量缺陷及防治方法

  1 引言

  混凝土結構是我國建筑工程的主要形式，而混凝土預制構件則是其中的一個組成部分。目前大多數中小型構件均采用預制方式進行制作，因為這樣不僅能夠提高勞動效率，而且還能夠降低成本。然而混凝土預制構件在制作及養(yǎng)護時常出現某些外觀缺陷，如何對其進行防治，是保證生產合格預制構件重要因素，本文對此問題進行了初步分析研究。

  2 表面裂縫

  2.1 結構裂縫出現的原因

  1）構件太薄、尺寸超長或踩陷負筋都可使構件的整體性遭到破壞，構件內部受力鋼筋腐蝕，也嚴重削弱了構件承載能力。

  2）養(yǎng)護不力。對預制構件加工，必須嚴格按規(guī)定進行，在正常氣溫20℃左右，最初3d內，夜間至少澆水3次。如不符合規(guī)定，構件的本身剛度就會變差，嚴重影響構件質量。

  3）預制構件的拆模強度不合格。拆除分節(jié)脫模時，構件的混凝土強度不應低于50%；拆除板、梁、柱、屋架等構件底模時，其混凝土強度：對于4m及小于4m的小型構件，不應低于設計標號的50%；對于大于4m的構件，不應低于設計標號的70%。拆除空心板的芯模時，混凝土強度應能保證不發(fā)生坍陷和裂縫，否則，就會降低預制構件的整體性能。

  4）預制構件在安裝過程中，坐漿不均，水泥砂漿的水灰比過大，構件在外力作用下整體性能破壞，產生彎曲現象，出現沿構件通長方向的裂縫，即縱向裂縫。

  5）吊運不當、環(huán)境因素也會影響構件整體性能，產生不同程度的裂縫。

  2.2裂縫的修補方法

  對于受力部位的預制構件，如果發(fā)現大量嚴重（貫穿或深層）裂縫，一般已無修補價值。即便修補，所耗費用將有可能接近或超過構件成本，因此應予以報廢。如構件僅為一般裂縫，則可采用補強修補的方法進行處理。

  對于寬度＜0.2 mm的裂縫，為防止構件受到鋼筋銹蝕，特別是鋼筋保護層薄的部位，常采用一液（環(huán)氧基液）一布（玻璃絲布）或一液進行裂縫修補。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)，長度為在裂縫兩端各延長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，電風吹或人工風均可）如有油污等雜質，還須用丙酮擦洗、晾干、風干或燒干后，即進行環(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，并注意凝固前不得有水浸入。

  對于寬度＞0.2 mm的裂縫，可在鑿縫后，采用高強材料修補。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層，也應鑿開，并露出鋼筋，按與前述相同的清洗方法進行鑿槽清洗后，進行高強材料填補。常用的填補材料有環(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)氧砂漿的高強砂漿，回填修補工藝及步驟除了在結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灑水等方法進行表面濕養(yǎng)護，時間不應少于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、抗折強度。除了須在結合面上涂刷一道或二道苯丙基液外，其回填修補工藝和步驟全部與氯偏砂漿相同。

  對于次要或非受力部位的預制構件，如果產生大量嚴重裂縫，且受力鋼筋已遭創(chuàng)傷，已無修補意義，應予報廢。如果出現表面細微裂縫，不作任何處理。如果僅出現一般性裂縫，也應采用相當的鑿縫修補方法進行處理。常用的回填材料以性能較好且較經濟的預縮漿為主，而以價格偏高的環(huán)氧等高強砂漿為輔。

  預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，手感潮濕但又不析出水來為度，這時應立即使用。其填補方法和過程均與氯偏砂漿相同，只是在結合面上應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)氧等高強砂漿進行全面修補，或采取在結合層底層填層高強砂漿后，中間和面層填補預縮砂漿的組合修補辦法。

  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的外表面或外表面被模板粘損，呈現出無數豆粒般大小的不規(guī)則凹點，凹點直徑通常不大于5 mm。

  一般成因為：

  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間過長，振搗時已有部分混凝土出現凝固現象，造成新舊混凝土層間結合部出現麻面。

  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，拆模后出現若斷若續(xù)的“眼淚”現象，類似麻面。

  4）混凝土澆筑前模板清理及脫模劑或濕潤工藝不當，致使混凝土中水分被模板吸走，以及模板拼縫漏漿，造成以上部位構件表面砂漿缺損，進而產生麻面。

  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麻面。

  3.2“麻面”的修補方法

  麻面即混凝土表面的麻點，對結構無大影響，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或污點用毛刷洗凈，于修補前用水濕透。修補用水泥砂漿，水泥品種必須與原混凝土一致，砂為細砂，最大粒徑＜1 mm。 水泥砂漿的配比一般為1：2或1：2. 5左右，由于數量不多，可用人工在小桶中拌勻，隨拌隨用。必要時可通過試驗摻拌白水泥調色。按油漆工刮膩子的方法，將砂漿用刮刀大力壓入麻點處，隨即刮平直至滿足外觀要求。修補完成后，及時覆蓋保濕養(yǎng)護至與原混凝土一致。

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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。一般成因為：

  1）模板漏漿、振搗不足或過度、跑漏漿嚴重。

  2）混凝土塌落度偏小，振搗設備激振力不足或漏振。

  3）混凝土澆筑方法不當、混凝土離析、帶漿法下料及趕漿法振搗運用不當。

  4）混凝土攪拌與振搗不足使混凝土不均勻、不密實，造成局部砂漿缺損嚴重。

  4.2“蜂窩”的修補方法

  小蜂窩可按麻面方法修補;大蜂窩可采用如下方法修補：

  將蜂窩處及周邊軟弱部分混凝土認真鑿除，并用高壓水及鋼絲刷等將結合面洗凈。修補用水泥砂漿，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，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。但摻量應通過試驗確定以有效調整混凝土顏色。

  按照抹灰工操作法，用抹子大力將砂漿密實壓入蜂窩內，并認真刮平。在棱角部位用靠尺將棱角取直，確保外觀一致。修補完成后，及時覆蓋保濕養(yǎng)護至與原混凝土一致。

  5 孔洞

  5.1孔洞的成因

  指混凝土表面有超過保護層厚度，但不超出截面尺寸1/3的缺陷，結構內存在空隙，局部或部分沒有混凝土，狗洞是指可以望穿混凝土結構的孔洞。一般成因為:

  1)內外模板距離狹窄，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)混凝土流動性差，或混凝土出現離析，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，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)水泥結塊或骨料中含有冰塊、泥塊等雜物。

  5.2 孔洞修補方法

  將修補部位不密實混凝土及突出骨料顆粒認真鑿除干凈，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。修補用比原混凝土強度高一級的細石混凝土或補償收縮混凝土填補，水泥品種應與原混凝土一致。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，并摻水泥用量0.1‰以內的鋁粉作為膨脹劑。孔洞周圍先涂以水泥凈漿，然后用比原混凝土強度高一級的細石混凝土或補償收縮混凝土填補并分層仔細搗實，以免新舊混凝土接觸面上出現裂縫。同時，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，并用支撐模板頂緊壓實。

  6 露筋

  指混凝土內部鋼筋裸露在構件表面。其產生的原因是：

  1）混凝土和易性不良，產生離析，靠模板部位缺漿或模板漏漿。

  2）結構構件斷面較小，鋼筋過密，石子直徑較大卡在鋼筋上。

  3）混凝土保護層太小或保護層處混凝土漏振或振搗不實。

  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)定選擇適當石子粒徑，最大粒徑不得超過結構截面最小尺寸的1/4，且不得超過鋼筋最小凈距的3/4 。

  3)鋼筋保護層墊塊厚度、位置和數量應準確。

  7 缺棱掉角

  指結構成構件邊角處混凝土局部掉落，不規(guī)則，棱角缺陷。其產生的原因是：

  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不好棱角被碰掉。

  3）木模板未充分澆水濕潤或濕潤不夠，混凝土澆筑后模板吸水膨脹將邊角拉裂，拆模時棱角被粘掉。

  4）模板殘渣未清理干凈，未涂隔離劑或涂刷不勻。

  防治措施如下：

  1）控制拆模強度，拆除側面非承重模板時，混凝土強度不應少于1.2Mpa。

  2）拆模時應注意保護棱角，避免用力過猛。

  3）木模板在澆筑前應濕潤，混凝土澆筑后認真養(yǎng)護。

  4）模板上殘渣要清理干凈，不得粘有殘漿雜物。

  8 結語

  在通常條件下制作混凝土預制構件會經常出現各種不同的缺陷，對于一些缺陷，可以通過專業(yè)的方法進行修補，但是對于某些缺陷，只能通過嚴格控制生產過程的工藝來防治。