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浅谈水工混凝土建筑物外观质量问题

    2012年5期

    任本超,陈进贞
    1 引言
    随着时代的发展,科技的进步,新技术、新材料、新工艺、新措施的不断发展和应用,水工混凝土建筑物的外观质量也越来越好,逐渐出现了一批又一批的无装饰水工混凝土建筑物,甚至出现了镜面水工混凝土建筑物,这都是非常了不起的成绩,也非常值得可喜可贺。然而,最近与一些企业负责人座谈时,笔者发现部分企业负责人对水工混凝土建筑物外观质量重要性的认识存在严重不足。下面谈一些粗浅的看法。
    2 混凝土建筑物外观质量的重要性
    混凝土建筑物的外观质量是其内在质量的外观表现,优良的水工混凝土建筑物外观质量能给人带来赏心悦目的视觉享受,起到良好的景观效果。如:勒·柯布西耶(LeCorbusier)、鲁道夫(PaulRudolph)、贝聿铭、安藤忠雄(TadaoAndo)等建筑大师都曾采用清水混凝土创作了很多惊世之作。
    水工混凝土建筑物外观质量的优劣也直接影响着其功能和经济效益的发挥,例如:南水北调这样的跨流域长距离调水工程,一旦其外观质量较差,混凝土建筑物表面出现诸如蜂窝、麻面、错台、缺损掉角、表面平整度或立面垂直度不满足规范要求等质量缺陷,无论是出现在渠道倒虹吸、渡槽还是在渠道衬砌板上,都将直接影响输水糙率,进而使输水水头损失加大、水流流速减慢,必将影响其功能和经济效益的发挥,而对电站来讲对其经济效益的影响更加显著。
    水工混凝土建筑物外观质量的优劣对其使用安全和寿命的影响也是非常严重的,一般的水工混凝土建筑物都是钢筋混凝土结构,而其内部配筋对其结构安全的影响是众所周知的,钢筋只有在碱性的环境中才不会锈蚀,混凝土中富含氢氧化钙为钢筋提供了良好的碱性环境,而一旦其外观质量较差,混凝土建筑物表面出现诸如蜂窝、麻面、缺损掉角等质量缺陷,空气中的二氧化碳将很容易地侵入混凝土内部与氢氧化钙发生化学反应,形成碳酸钙和水(碳化反应),使钢筋失去碱性环境而锈蚀,而锈蚀了的钢筋体积膨胀后必将使混凝土建筑物表面缺陷变大,从而影响其使用安全和寿命。目前,国内许多水工混凝土建筑物的外观都进行了防碳化处理,来保证其使用安全、延续其使用寿命。
    3 常见的混凝土建筑物外观质量问题
    混凝土建筑物的外观质量问题主要表现在以下几个方面:(1)混凝土外形缺陷。即混凝土跑模、表面不平整、线条不畅、主要表现为:缺棱掉角、棱角不直、翘曲不平、飞边凸肋等;(2)混凝土表面产生蜂窝、麻面、气泡、疏松等;(3)露筋;(4)施工缝处混凝土结合不好,有缝隙或夹有杂物形成缝隙夹层,造成建筑物整体性不好;(5)混凝土表面骨料显露、颜色不均匀及有砂痕等。
    4 混凝土建筑物外观质量的主要影响因素
    4.1 原材料质量的影响
    混凝土建筑物经常使用的原材料包括碎石、砂子、水泥、水和外加剂等。
    (1)骨料的质量
    骨料的粒径、压碎值、含泥量、针片状含量等对混凝土质量影响较大,应严格骨料质量检测与评定程序,控制骨料质量。施工时还应注意避免骨料的污染。受污染的砂石材料一旦与水泥拌合后,使混凝土的强度降低,颜色不均匀,从而影响混凝土建筑物的内部和外观质量。
    (2)水泥品种及其质量
    水泥质量决定着混凝土的品质,如果水泥的细度太细,在空气中的收缩就偏大,易导致混凝土建筑物表面裂纹的发生和数量增加。用不同种类的水泥拌制的混凝土,其品质差别较大,如矿渣类水泥易使混凝土产生泌水、离析,从而使混凝土建筑物产生裂缝;火山灰类水泥易使混凝土的和易性差,不易成型。矿料、水的总含碱量也影响外观,含碱量偏大,易使混凝土建筑物表面出现白色碱痕,也就是常讲的“泛碱”。
    (3)骨料级配
    骨料级配对混凝土拌合物的工作性能有较大影响,级配越好则混凝土越密实、混凝土建筑物的性能和质量越好。相反,粗细骨料的级配不良,易使混凝土密度低、强度和耐久性及和易性差,且表面色泽度不均。粗骨料一旦集中还易使混凝土建筑物表面有凹凸不平感甚至有麻面、狗洞等。施工单位一定要认真选择粗、细骨料场并到有相应资质的实验室进行试验,既要保证混凝土的强度,又要关注混凝土的外观质量。
    (4)外加剂品种与质量
    外加剂的生产厂家和品种较多,应优选市场信誉高的厂家生产的优质产品,并通过认真试配试验后择优选用,掺加的数量要通过认真试配试验后确定,并且实施过程中不得随意更换品种、调整用量。 4.2 模板质量的影响
    模板的大小、组合方式、强度、新旧程度,直接影响到混凝土建筑物的外观质量。尽量使用大片的钢模板,以免产生错台或“竹节”。普通木模强度低,失水后易变形,导致混凝土建筑物平整度降低;组合钢模板缝隙多,易漏浆;模板过旧,表面粗糙,易导致混凝土建筑物表面出现麻面。同时,不宜用废机油做隔离剂,钢模板上的防锈漆在拼装前要彻底磨洗掉,以免浇注混凝土后建筑物表面出现红色的、黄红的斑迹。
    要想达到混凝土建筑物有较好的外观质量,施工单位必须加大投入,采用较新的、大片刚度较大的钢模板,并且注意整体的拼装质量,以及可靠的牢固性、稳定性。混凝土浇注过程中还要派专人检查模板的变形、稳固、安全等。需要预压的支架,必须按规定进行预压和观测,以免施工过程中因浇注混凝土增加重量而发生沉降变形,拆模后才发现混凝土构件或涨模或鼓肚等,影响外观质量,严重者不仅影响外观甚至影响构件下净孔高度等。
    4.3 混凝土拌和、浇筑的影响
    混凝土的拌合、运输过程直接影响混凝土的和易性等性能,必须按照规范规定的拌和时间进行拌和,并注意下料顺序和精确称量,尤其是冬季混凝土的拌和,必须保证其和易性、均匀性。混凝土熟料应以最少的转载次数和最短的时间,从搅拌地点运至浇筑地点,并保证其坍落度符合规定的要求。
    为提高混凝土建筑物的外观质量,振捣工序是十分关键的。 首先,应选定有经验的混凝土振捣工人,而且不要频繁更换振捣工人,不同的混凝土建筑物应使用具有经验的、专业的混凝土振捣工人。其次,必须在场外进行实体试验。在浇筑混凝土构件实体前,有经验的施工单位在场地之外进行试浇筑、试振捣,做同尺寸或小尺寸的构件,拆卸模板后进行观察总结,直到内在质量、外观质量都合格才正式做工程实体构件。目的是全面检验模板的适应性、浇筑混凝土的厚度和方法、振捣技术水平等。再次,外观不合格的混凝土构件坚决推倒重来,总结教训,找出好的办法。
    水工混凝土建筑物施工中常遇到大体积混凝土施工问题,必须加强温度控制,以防止或控制早期裂缝的发生。
    4.4保护层垫块的影响
    钢筋混凝土建筑物的钢筋保护层是十分重要的,一般说来施工单位都十分重视。但是,在实际工作中,钢筋保护层的垫块质量却是五花八门。有的用砂浆垫块、有的用小石子混凝土垫块、有的用钢筋头做垫块、有的用塑料垫块等。
    对使用砂浆垫块、小石子混凝土垫块、钢筋头垫块的混凝土建筑物,拆模后经常发现其表面色泽不一甚至垫块周围有空洞,原因是这三种垫块的质量本身就不高,砂浆垫块的强度低于混凝土的强度;砂浆垫块和小石子混凝土垫块有时制作尺寸偏大(有的长度、宽度大于5cm)而且失水,浇筑混凝土后垫块本身吸去了混凝土中的水分,导致垫块周围局部混凝土的外观颜色明显不一,从下面或侧面看垫块的痕迹明显。个别施工单位有用钢筋头做垫块的,拆模后钢筋头遇水锈蚀,形成红色的水线,也影响混凝土建筑物的质量。
    钢筋混凝土建筑物的钢筋保护层垫块的间隔距离、排列线型等也十分重要,尤其注意垫块不要排列成一条直线,要呈梅花型布设且尽量少布设,以起到支垫钢筋保护层且不小于规范要求为原则。
    另外,在浇筑混凝土之前,一定要全面冲洗模板内面,特别是混凝土建筑物地顶板模板上的尘土、纸屑、烟头、铅丝等杂物。否则,将会影响混凝土建筑物的外观质量。
    4.5养护条件的影响
    混凝土建筑物的强度、耐久性、外观质量受水泥的水化反应所左右。水泥的水化反应是一个化学过程,在混凝土硬化初期如果受到快速干燥或冻结,会产生裂缝。 因此必须加强养护工作。
    5 结语
    要切实提高混凝土建筑物的外观质量,必须深入分析清水混凝土建筑物表面可能产生的各种质量缺陷及缺陷产生的原因,并采取针对性的对策,从施工过程各个工序全面加以预控,以确保混凝土建筑物的外观质量效果。必须指出:混凝土建筑物的外观质量很大程度上依赖于施工人员的工艺方法,而好的施工工艺方法,势必增大工程成本,所以笔者不同意低价中标而应提倡优质优价。■
    
    作者简介
    任本超(1971-),男,河北邢台人,高级工程师,本科学历,主要从事水利工程建设管理工作。
    

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