水工混凝土通病成因分析与防治措施

摘要:水工混凝土在其生产使用过程中，由于各种因素的影响，其质量通病的产生难以避免。结合多年从事水工混凝土施工和处理通痛的经验，分析探讨其产生的根本原因，提出了经过实践检验能有效解决几种常见通病的防治措施。

关键词:水工混凝土；质量通病；防治措施

1　前言

水工混凝土施工生产过程中，受材料、施工、温度、气候等多种因素的影响，产生蜂窝麻面、裂缝、渗漏、冻融、变形等质量通病，降低水工混凝土质量等级，严重影响其结构安全，缩短了水工混凝土使用寿命。为此，通过对以下几种常见质量通病成因的分析研究，结合成功经验和实际做法，提出相应的防治措施，有效解决水工混凝土病害处理问题，对提高工程质量、延长工程使用寿命具有重要的现实意义。

2　水工混凝土质量通病成因分析

2.1 水工混凝土表面蜂窝麻面及气孔的成因

水工混凝土浇筑拆模后，结构局部出现表面酥软、缺浆凹坑、粗糙麻点、豆状小孔、石子多而漏深大于5mm、表面形成孔隙群类似蜂窝状的窟窿、结构内部有尺寸较大的空隙、钢筋局部或大部裸露等。成因主要是:①混凝土配合比和粗细骨料级配不当，造成石子多，砂浆少；②混凝土搅拌时间短，拌和不均匀，混凝土和易性差；振捣不密实或过振出现漏浆；③运距过长，装卸料、运料不当，混凝土石子、砂浆离析、严重跑浆；④混凝土施工过程振捣不密实，不均匀振捣中产生气泡未采取适当措施及时排出；⑤模板安装质量不合格，模板表面粗糙或新旧混凝土接茬处漏浆，拆模不当造成混凝土表面被粘坏；⑥架模时模板表面湿润不够，隔离剂涂刷不均或局部漏刷失效等；⑦钢筋配置较密，粗骨料粒径太大或混凝土坍落度过小，浇筑时掉入泥块等杂质；③浇筑基础、柱子、墙根部等结构部位时间歇时间不够，上层混凝土连续浇筑或预留的孔洞和埋件处混凝土下料搁空、振捣不到位等。

2.2　水工混凝土裂缝的成因

混凝土表面或内部由于混凝土硬化凝固时产生的大量水化热作用，或不均匀收缩变形、沉降、干缩、温度变化、结构应力变化、结构约束变化产生的微观裂缝和宏观裂缝现象。

混凝土在浇筑过程中，在尚未受荷载作用时，混凝土硬化产生不均匀的体积变形，形成黏着裂缝、水泥石裂缝、骨料裂缝等微细裂缝(宽度小于0.05mm)。当受压荷载在30％～70％极限强度时，微观裂缝逐渐开始扩展并增加，形成宏观裂缝；当荷载在70％～90％极限强度时，裂缝显著扩展并迅速增多，裂缝相互串联直至混凝土完全破坏。

2.3　水工混凝土渗漏的成因

混凝土的施工缺陷引起混凝土渗漏，长期作用会导致钢筋锈蚀和混凝土冻融破坏；漏水较大时会引起工程建筑物沉陷垮蹋、输水量损失等严重后果。

一般混凝土渗漏有如下几种情况:施工过程振捣不密实；施工缝处理不当；产生裂缝；伸缩缝止水带漏设或埋设不良；沿模板贯穿钢拉杆渗漏等。

2.4　水工混凝土冻融破坏的成因

混凝土微孔隙中的水，在正负温度交替变化作用下，其中毛细孔内的水结冰产生很大冰压力，形成冻胀压力和渗透压力联合作用，使得混凝土材料产生疲劳应力，造成混凝土强度降低，内部微裂逐渐增加、扩展连通，产生由表及里的剥落破坏。影响混凝土抗冻融性的因素主要有以下几种:①材料影响。用量不当的外加剂和掺合料使混凝土强度降低，抗冻融性减弱。对不同使用要求的混凝土，其外加剂和掺合料要通过科学实验合理确定。②混凝土配合比的影响。混凝土抗冻融性随水灰比的增大而降低；在相同水灰比条件下，混凝土抗冻融性随骨灰比的增大而降低；影响混凝土抗冻融性的主要因素是水灰比。③施工工艺影响。混凝土施工过程中，拌和工艺、成型工艺、混凝土养护均对混凝土抗冻性有不同影响。

2.5　水工混凝土建筑物地基变形的成因

混凝土建筑物地基条件不良，软硬不均，温差过大导致强冻胀，或因环境水、渗漏水造成局部地基产生不均匀沉陷、地基冻胀引起建筑物结构变形、裂缝破坏等，严重时影响混凝土建筑物安全运行。

3　水工混凝土质量通病的防治措施

3.1 水工混凝土表面蜂窝麻面及气孔的防治措施

3.1.1 防止蜂窝麻面积及气孔的主要措施。改善施工工艺，提高模板制作安装质量；认真设计、严格控制混凝土配合比、坍落度；粗细骨料计量准确，拌和均匀；运料过程中避免混凝土泌水离析；振捣时应均匀分层振捣，防止穿层过振、移位漏振等。浇筑过程中要防止出现漏浆；对基础、柱、墙根部等特殊部位浇筑时应控制1～1.50h的间歇时间，待沉实后再浇筑上层混凝土，防止出现“烂脖子”现象和尽蜂窝麻面、气孔和孔洞等。

3.1.2蜂窝麻面的补强处理。混凝土表面蜂窝麻面的处理多采用改性水泥砂浆修补，方法简便，价格便宜。施工时先将蜂窝麻面清理干净，涂一层体积比为1:2的水泥与聚合物胶乳黏结层，在其潮湿状态下立即修补聚合物改性水泥砂浆，补平即可。聚合物常用丙烯酸胶乳和丁苯胶乳等，聚合物在聚合物改性水泥砂浆中的含量为10％，水泥与砂子的比为1.25:3，一般合格的建筑用砂即可。有特殊要求混凝土修补可采用环氧砂浆抹面修补。

3.13表面气孔和孔洞的补强处理。对混凝土拆模后表面出现的豆状小孔、轻微少量的孔洞，多由于模板表面积留的水或空气引起，或不均匀振捣、漏浆严重所致。浇筑时主要通过调整混凝土配合比，提高混凝土的和易性；加强均匀振捣；加用减水剂、可吸收性模板、改变脱模剂等，避免气孔、孔洞产生。其补强处理一般采用改性水泥砂浆修补。

3.2　水工混凝土裂缝的防治措施

裂缝的处理一般是指宏观裂缝的补强处理，一般根据不同裂缝的成因类型和开缝宽度，采用涂抹法、贴补法、充填法、锚固法、灌浆法等。选用的材料有水泥浆、环氧浆液、丙烯酸橡胶(砂浆)、氯丁砂浆、聚硫密封膏、甲凝、聚氯乙烯胶泥、土工布、止水橡胶、紫铜片等。常见的宏观裂缝有以下几种:

3.2.1塑性收缩裂缝防治修补。浇筑完成的混凝土，表面由于风吹日晒，水分迅速蒸发变干，体积缩小变形，产生不连续、多为对角线方向的较短裂缝，严重时也有可能互相连通，配有钢筋时裂缝方向会有改变。

防止塑性裂缝一定要注意加强混凝土的振捣和施工期的防风防晒，洒水养护，表面覆盖，掺加适量引气剂减少裂缝。其修补一般采用涂抹法，选用水泥浆、环氧浆液、丙烯酸橡胶、聚氯乙烯胶泥等材料涂抹封堵，处理死缝。

3.2.2干缩裂缝防治修补。混凝土浇筑完成数月后，体积收缩形成龟裂状的干缩裂缝。影响因素有:骨料颗粒收缩、含水量增加收缩、水泥浆缩水收缩、减水剂、缓凝剂、过量的引气剂、湿养龄期不够等等。防治时应注意预防和处理。

3.2.3温度裂缝。大体积混凝土浇筑后，水泥水化热使混凝土内部温度升高到最高峰后，受环境温度的影响，

降温过程中混凝土产生收缩，表面产生无规则裂缝。

防治温度裂缝，一定要严格按照施工规范和设计要求控制温度，混凝土浇筑后，要及时加强保温养护措施，避免混凝土内外温差过大产生裂缝。

3.2.4超载或设计不当引起的裂缝。混凝土裂缝一般发生在拉引力区，裂缝一般平直规则。缝宽小于允许开展宽度时，一般不处理，否则要进行加固补强处理。

3.3　水工混凝土渗漏的防治措施

3.3.1混凝土渗漏的防治。加强各类水工结构和各类缝隙止水工艺设计工作；施工时严格按照施工规范控制混凝土配合比、水灰比；加强混凝土振捣养护和温控措施，增强混凝土的密实性，减少各类裂缝发生。

3.3.2混凝土渗漏的修补。止水带渗漏时重新粘贴处理，裂缝渗漏参照各类裂缝处理方法处理。对混凝土不密实渗漏水的表面处理方法有两种:一是进水表面处理法，先将进水表面蜂窝麻面松动部分凿除，刷净灰土后，然后用聚合物胶乳与水泥拌成腻子，将混凝土表面填平，再用氯磺化聚乙烯涂料涂刷3～4遍即可，耐热性、耐老化性能好，且价格便宜。二是出水表面处理法，当混凝土渗漏水较多时，先预备好1:2的水泥、河砂均匀拌合物，再调制水与1:4水玻璃拌合物，将渗漏处表面清洗干净，再将拌制的两种拌合物快速拌合后，压抹于渗漏处即可。

3.4　水工混凝土冻融破坏的防治措施

改善提高混凝土抗冻性可采取的措施:①正确选择混凝土抗冻性各项指标；②选择使用符合规定要求的原材料；③选择最佳的混凝土配合比，严格控制水灰比，选用最佳砂率，合理确定合适的含气量以满足混凝土抗冻性要求；④精心施工，提高工程综合质量；⑤加强日常运行管理维护，随时解决处理好检测运行中出现的问题，做好维护工作等。

混凝土冻融破坏的修复，一般把冻融破坏、松动发酥的混凝土凿除，再浇以新的抗冻混凝土。通常在剥蚀深度小于5～10cm，采用掺人大于10％的丙烯酸水溶性乳液、优质引气剂，常规施工修补即可。在剥蚀深度大于10cm，修复面积较大时，掺用优质引气剂、保持适当含气量，严格控制水灰比，除旧补新，常规施工修补即可。

3.5　水工混凝土建筑物地基变形的防治措施

工程实践中主要采取加强工程前期地基地质勘探工作，加强工程施工期的监理工作和驻工地设代工作，加强地基地质认证工作，完善设计措施，针对不同情况采取修改加固设计、加大基础承载面积、补设井桩、地基灌浆加固、结构补强加固、换基处理、甚至返工重做。

4　结语

上述几种水工混凝土常见通病的防治措施，经过景电工程多年来的实践检验，成功解决水工混凝土通病的有效措施，对延长水工混凝土使用寿命，节省工程费用。实现经济、安全、高效的工程建设管理目标，其实用性和借鉴价值是显而易见的。

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