水工混凝土常见质量缺陷及处理

1、水工混凝土常见质量缺陷及处理第23卷第2期贵州水力发电guizhouwaterpower2009年4月9水工建筑物设计与施工？水工混凝土常见质量缺陷及处理丰启顺，刘建军(贵州省水利科学研究瓠贵州贵阳550002)摘要:水工混凝土的质量缺陷轻则影响工程整体美观,重则影响工程 结构安全和使用功能，直至造成质量事故.如何最大限度地消除水工混凝土的质量缺陷,保证工程结构安全尤 为重要文章简要分析和阐明了水工昆凝土常见质量缺陷产牛的原因,质量缺陷的类型和一般的处理方法，并介绍了某水电工程混凝土质量缺陷的处理实例,提出了避免水工混凝土质量缺陷的关键还是在于预防.关键词:水利工程施工;质量缺陷;缺陷成因及处

2、理;水工混凝土中图分类号：tu5281;tu7557文献标志码：b文章编号:1007-0133(2009)02-0066-040引言当今建筑物除少数工程或工程的主体结构是钢 结构，木结构外,大多数工程特别是高层楼房，高 速公路的基础，梁，柱，水库及电站枢纽,机场， 港口工程等都是混凝土结构因而建设一个合格， 优良的工程,需在混凝土施工设计，工程管理，工 艺水平，原材料使用，施工人员素质等方面作出要 求，以保证在混凝土工程施工中无论是内在质量还 是外观质量都不能出现混凝土的质量缺陷为减少 水工混凝上的质量缺陷，避免消缺处理造成工期利 费用的浪费,控制好混凝土工程的设计和施工质 量，作好施工前各个

3、环节的预防尤为重要.1水工混凝土质量缺陷产生的原因水工混凝土质量缺陷产生的原因牵涉范围广， 时间跨度大,可以说从混凝土设计，施工，养护等 各个环节都可能成为影响因素，但主耍与混凝土配 合比设计的合理性，施工管理的科学性，规范执行 的严格性，程序的正确性以及材料使用等因素有 关由于影响因素较多，现主要从以下几个普遍存 在的问题进行简要分析.1.1混凝土配合比设计问题水工混凝土在设计方面出问题是产生质量缺陷 的一大因素，具体表现在以下方面：混凝土配合比未经有资质的检测单位出具，或混凝土配合比设计时未按试验规程,规范进 行设计.配合比原材料取样不规范，与实际材料存在差异;未全面考虑混凝土在工程中的各

4、项指标, 如抗渗，抗拉等要求.(3) 掺合料发生变化，主要是外加剂的掺量和66?类型发生了变化，未重新作配合比试验.(4) 配合比未考虑施工环境的变化，施工因素 的影响，施工过程的可操作性等.以上情况易造成拌和物和易性,耐久性等各项 指标发生变化，不满足工程施工要求，如拌和物和 易性差，析水，浆液与骨料分离，成形后强度低， 蜂窝，麻面，架空，施工困难等.1.2管理不力在管理方面，以下因素易造成混凝土的浇筑质 量强度低，蜂窝，麻面，孔洞，错台，夹泥，裂缝 等各种缺陷:a.施工单位对施工质量不重视，技 术，管理人员素质较低，且施工技术人员不到位； b.施工设备落后;e.现场管理制度不健全，管理不善

5、，未严格按施工组织设计和施工图规范组织施工，或施工准备不足;d看图有误或施工测量放 线有误;e.未确定质量目标的控制和分解，或是 在整个施工过程中制度执行不力等情况.13模板问题模板及其支架不具备足够的承载力，刚度和稳定性，使模板产生变形和失稳，造成接缝漏浆;在浇筑混凝土前，模板浇水湿润不够或积水，或模板清洁不够,模板内有杂物，未涂刷隔离剂;用作模 板的地坪，胎模不平整，梁板起拱高度不够，预埋 件,预留孔洞安装不牢固，模板拆除吋间过早等； 最普遍的是产生爆仓，错台，骨料间无浆，构件轴 线偏移，线性扭曲，不顺直,断面尺寸偏差较大， 严重时结构功能失效.1.4材料使用不当收稿日期:2008-11

6、07作者简介:丰启顺(1976-),男，贵州省兴义市人,工程师，从事 水利工程质量监督，检测，试验工作.丰启顺，等:水工混凝土常见质量缺陷及处理2009年第2期 混凝土原材料的好坏和选配是否恰当也直接影 响混凝土工程的质量混凝土因材料选用不当产生 质量缺陷或裂缝,一般认为是因为混凝土材料(包 括水泥和粗，细骨料)变形受约束所引起的内应力 大于材料抗拉强度的缘故材料选配不当的常见因 素有a水泥过期或品种选用不当;b水泥，骨 料含有过量有害物质;c.水泥水化热过高，安定 性差，外加剂使用不当等.其中骨料中含过量杂 质，水泥水化热过高,安定性差等因素最为普遍， 因而混凝土易产生裂缝，鼓包，吊块等现象

7、.1.5施工问题(1 )混凝土拌制因素a混凝土拌制不严格按重量计量投料，对混凝土水灰比,搅拌时问控制 不严格;b施工过程中没有校核配料精度，胶结 材料,外加剂，粗细骨料计量超出误差范围;c.拌制混凝土用水量过大，砂，石含水率未调整，或 水箱计量装置失灵;d.秤具或秤量斗损坏，计量 不准确;e.混凝土拌和物未拌均匀等采用人与 机械拌和的混凝土常存在随意加水，加料的问题， 因而与配合比设计参数有较大差距，往往造成混凝 土水灰比发生变化，骨料与浆液分离,强度低，这 是使得混凝土产生质量缺陷最为关键的因素.(2) 混凝土运输及入仓因素:a混凝土在运输过程中未采取防止离析的有效措施，因运输工具 漏浆造成

8、混凝土严重离析，或搅拌机卸料入搅拌车 或运输过程中混凝土发生离析等，混凝土运至现场 又未重新搅拌;b由于浇筑水工大坝混凝土时投 料距离过高过远，釆用溜管,溜槽传输混凝土时卸 料高度较大，又未采取防范措施或措施不力，混凝 土人仓时未平仓或平仓不规范等，均易造成混凝土 少浆，骨料与浆液分离，夹渣，不密实等缺陷.(3) 混凝土浇筑因素a正常情况下混凝土浇筑宜连续进行,当施工问歇时问控制不好时，未 采取补救或处理措施;b施工缝的留置位置不按 照规范结合实际施工情况在混凝土浇筑前确定，而 是在浇筑时随意留设施工缝;c钢筋较密集且粗 骨料超径，浇筑中粗骨料被卡在了钢筋上;d混 凝土浇灌人模后由于停留时间过

9、长，待振捣时已有 部分凝结而未采取处理措施;e对混凝土振捣时 间不足，气泡未完全排出，有部分气泡仍留在模板 表面,或振捣过度造成漏浆这些单个原因或综合 原因极易造成混凝土出现裂缝，孔洞，气孔，麻 面，不密实等质量问题(4) 混凝土养护因素混凝土终凝后,水泥继续发生水化作用，混凝土强度在不断增长,为保证 混凝土质量,需对混凝土进行养护，而适宜的温 度，湿度，风速是控制混凝土养护的重要因素由 于自然气候条件的复杂性和随机性，这些因素的综 合交互作用对混凝土的性能都会产生不同影响，特 别是对混凝土的抗渗性，抗冻性,耐久性影响很 大，因此，混凝土成形后须及时采取合理的养护措 施特别是受上述因素影响较敏

10、感的混凝土，如早 期的混凝土，夏季气温较高或冬季气温较低时浇筑 的混凝土，位于通风口部位的混凝土成形后如果覆 盖，洒水等措施未按要求保护和养护到位,混凝土 表面未做到保持适宜的温度和湿度，或混凝土遭受 了暴晒，冰冻以及风吹等因素，混凝土表面极易出 现不正常的收缩，裂缝等破损现象.2水工混凝土质量缺陷的处理由于以上各种因素，造成水工混凝土结构的线 性不顺直,表面凹凸不平，平整度较差，出现蜂 窝，麻面，露筋，孔洞，裂缝，夹层，结构表面缺 棱，掉角等工程质量缺陷下面介绍几种常规的水 工混凝土质量缺陷的处理方法.2.1混凝土蜂窝，麻面，露筋，孔洞的处理(1) 对于数量较少的蜂窝，麻面，露筋的混凝 土表

11、面，可用1:2.5的水泥砂浆作抹面处理，一般 在处理前需用钢丝刷刷净表面浮灰并用水冲洗干 净，润湿后亡接抹水泥砂浆.(2) 当混凝土表面蜂窝和露筋严重时,若混凝土强度较高的，可采取凿除;凿除时应对损坏部分 两侧放1:1坡度，凿除表面浮渣后适当凿深至密实 处，冲洗干净并充分润湿,再采用hf高强耐磨粉 煤灰砂浆进行填补.混凝土结构构件出现孔洞时，首先应剔凿掉其附近的不密实混凝土或裸露的右子，用水冲洗 干净保持湿润72h以后喷涂一道素水泥浆，再用 比原混凝土等级高一强度等级的细石混凝土堵塞捣 实.2.2混凝土裂缝，夹层的处理(1) 对于没有防渗要求的裂缝，夹层，如其深度不深时，一般可将松散混凝土凿去

12、，洗刷干净后用1:2或1:2.5的水泥砂浆填充密实;如裂缝，夹层较深时，应清除其松散部分和内部夹杂物，用压 力水冲洗干净后支模，再灌细石混凝土或将其表面 封闭后进行压浆处理.(2) 对于有防渗要求的关键部位裂缝,根据情况采取相应的处理措施如水工大坝面板缝宽0.2 mm以下的采取用sr防渗盖片作表面粘贴封闭处 理;缝宽0.2mm以上的采用lw/hw水溶性聚氨 酯进行化学灌浆，或采用纳米sr塑性止水材料对67?第23卷笫2期贵州水力发电2009年4月裂缝表面进行粘贴封闭的处理方法.2.3混凝土结构表面缺棱，掉角的处理 混凝土如出现缺棱掉角,可将该处松散颗粒凿 除，并冲洗干净充分湿润后,视破损程度用

13、1:2或 1:2.5的水泥砂浆抹补齐整，或支模用比原来高一 强度等级的混凝土捣实补好并认真养护.2.4混凝土表面凹凸不平，结构厚薄不一，平整 度差的预防对于混凝土表面出现较小范围的凹凸不平，结 构厚薄不一，平整度差等，可根据情况并结合以上 几种方式进行填补处理如出现较大范围的处理难 度就较大,应以预防为主a严格按混凝土施工 规范操作，混凝土浇筑平仓时应根据水平控制标志 或弹线用抹子找平，压光，混凝土终凝后浇水及时 进行养护;b模板应有足够的强度，刚度和稳定 性，模板应支在坚实地基上并有足够的支承面积， 防止浸水，以保证模板不发生下沉;c.模板安装 完毕后最好再次测量校核，确保模板安装无误后再

14、进行混凝土的浇筑.3水工混凝土工程质量缺陷处理实例3.1双河口水电站泄洪洞消缺处理双河口水电站泄洪洞施工中出现混凝土表面不 平整，蜂窝，麻面，裂缝，天窗，局部露筋等缺 陷结合本工程的特点，施工中针对缺陷的类型采 取了以下不同的处理措施： 混凝土面平整度差的处理:混凝土表而不平整整体高度小于10mm,对不平整体一律按缓坡进行蘑平处理，磨成坡度按垂直水流向不能陡于1/30,平行水流方向1/10进行控制;对于不平整体高度小于5mm的可用手砂轮磨平，再用m30水泥净浆抹平压光混凝土表面.(2) 蜂窝，孔洞，麻面处理:采用人工结合风镐凿除，凿除时对损坏部分两侧放1:1的坡度，凿 除表面浮渣后适当凿深至密

15、实处，冲洗干净并充分 润湿，釆用hf高强耐磨粉煤灰砂浆进行修补.(3) 裂缝处理:对缝宽小于0.3mm的裂缝采用环氧砂浆作抹平处理;对缝宽大于0.3mm的裂 缝按化学灌浆进行处理，其工序为定位一钻孔一清 缝一埋管一压气检验一填缝一试灌一灌浆一封孔一 检查根据裂缝实际情况钻孔采用骑缝孔,骑缝孔浆液扩散范围不能满足要求时可由斜孑l辅助，斜孔 孔径为20mm左右,清孔时先将塑料管对准裂缝 射水，冲洗裂缝表层,然后再将管子插入钻孔孔底 上下提动管子冲洗，直到孔口流岀清水为止孔口 内壁应涂抹脫模剂，防止灌浆塞黏结在灌浆管上，68?同时,灌浆塞上要涂抹黄油，贴上薄绵纸，再用聚 氯乙烯薄膜套裹用肥皂水涂抹裂

16、缝表面,压气检 查钻孔和裂缝的连通情况，沿裂缝凿槽，洗刷干净 并烘干，用环氧砂浆或者速凝早强砂浆嵌填缝口， 表面压实抹光，再压气检漏进行补漏处理和灌浆. 灌浆压力采用0.20.6mpa,压力由低到高，即 灌浆开始时压力较低，灌浆结束时压力较高;灌浆 完成待管内浆液凝固，用环氧砂浆覆盖并抹平压 光最后应用超声波检查灌浆质量.(4) 天窗处理:对于面积较大，深度大于20o1ti的天窗可采用混凝土回填，配筋部位应恢复原 配筋;如果天窗面积很大，深度大于25em的破损 并处于悬空部位(隧洞顶部等)时,应考虑采用随 机锚杆进行固定,锚杆应与原配筋连接锚杆的具 体布置方式，问距应视现场具体情况而定,一般间

17、 距不大于0_5m.(5) 局部露筋处理:用手工将露筋处凿至密实 处，釆用同标号混凝土进行填补,恢复保护层;或 采用环氧砂浆抹平,恢复保护层.双河口水电站泄洪洞工程质量缺陷通过以上方 法修补后,经受了 2007年80年一遇的洪水过流验 证，缺陷处理部位基本无受损，证明所采用的修补 方法是可靠，成功的.3.2双河口水电站大坝混凝土面板裂缝的处理321混凝土面板裂缝状况双河口水电站大坝i期混凝土面板有16条深 度小于2mm的水平裂缝,其中有15条为水平贯穿 裂缝，裂缝分布基本在河床段，除1条裂缝疑似贯 穿底部外，其余皆属浅层表面裂缝，深度均在2 3mm,与同类工程相比属面板裂缝较少的工程， 对面板

18、结构危害不人.3.2.2混凝土面板裂缝处理由于混凝土面板是混凝土面板堆右坝的地上防 渗系统的防渗结构，因而对该电站大坝面板混凝土 产生的裂缝进行适当处理是必要的处理时按面板 裂缝宽度的不同而采用不同的处理方法.3.2.2.1裂缝宽度小于02mm的裂缝处理其处理方法是采用sr防渗盖片对裂缝表面进行粘贴封闭，将裂缝两侧一定范围内的混凝土表面用钢丝刷刷毛，除去松动的浆皮及凸出部位，并将混凝土表面的油渍，浮土，灰浆皮及杂物清除掉，用湿棉纱将清理后的混凝土表面擦拭一遍对于局部不平整的混凝土表面应用磨光机打磨平整，耍求表面平整，无灰尘,无明水待基础面干燥后，在刷毛范围内均匀涂刷sr配套底胶2遍，待sr配套

19、底胶晾干后，沿裂缝一端逐步向前摊铺35mm丰启顺，等:水工混凝土常见质量缺陷及处理2009年第2期 厚的纳米sr塑性止水材料，随后揭掉sr防渗盖 片的保护纸，并将其粘贴于纳米sr塑性止水材料的表面，粘贴时要求采用橡胶手锤适度锤击，挤压密实并排除sr防渗盖片内的空气,然后使用配套的hk封边剂进行封边处理.3.2.2.2裂缝宽度大于0.2mm的裂缝处理对于贯穿性裂缝，采用l/hw水溶性聚氨酯化学灌浆，纳米sr塑性止水材料对裂缝表面进行粘贴封闭处理.(1)施工处理流程及要求:裂缝两侧混凝土表面清理一调配hk环氧封边剂骑缝粘贴灌浆盒，封闭裂缝灌浆凿除灌浆盒一表面用hk封闭剂修补裂缝一表面sr材料找平和

20、粘贴sr盖片一 hk环 氧封边剂封边要求hk环氧封边剂涂刷覆盖整个 需要处理的裂缝施工面,平均厚度达到3mm,不 漏刷，封缝，封边要中间厚两边薄表面平,封边要 密实，连续，不得漏封闭;已灌浆的裂缝，待灌浆 结束12d浆液凝固后，抽样进行钻孔压水检查， 要求在0.4mpa压力下无进水现象,检查合格后对 灌浆孔用灌浆封堵，并进行表面封堵处理.(2)处理方法:沿裂缝用铲刀铲除混凝土表面 的析出物，灰尘，用钢丝刷或电动磨光机打磨，并 将混凝土表面清洗干净用调配好的hk961环氧 封边剂骑缝粘贴灌浆盒，灌浆盒问距30cm沿缝 面及灌浆盒周围均匀涂刷宽190mm,厚3mm的 hk961环氧封边剂，应保证封

21、面密闭，避免下一 步灌浆时浆液外漏上述工作完成后，依次对水平 方向分布的灌浆盒进行灌浆，灌浆压力为0.3 mpa,浆液固化72h,凿除灌浆盒，并用hk961封 闭剂进行修补.经过有关专家论证，双河口水电站大坝面板混 凝土裂缝的处理方法与国内同类型工程面板混凝土 裂缝的处理方法相近，是可行的经过近1年的蓄 水运行观测资料分析，未发现该电站大坝面板裂缝 有被破坏和渗水的现象.4结束语导致水工混凝土产生质量缺陷的原因是多方面的，它可能出现在混凝土设计和施工的多个环节中混凝土缺陷严重时不仅影响工期，增加资金投入，而且最关键的还将影响到工程的安全和建筑结构功能的发挥但是只要高度重视，严格抓好质量，进行合

22、理的设计和提高施工人员的技术水平，使用合格的原材料，加强施工过程的管理,水工混凝土缺陷是完全可以避免和预防的对于工程中已经出现的混凝土表面缺陷，只要找出原因,提出相应的解决办法，精心进行修补，绝大多数可以消除其缺陷影响，并可以保证混凝土的美观要求但是，避免水工混凝土产生质量缺陷最为关键的还是在于预防.qualitydefectsofconcreteforhydraulicstructures&thei/iyeatmcnt sfengqi-shun,liujian-jun(hydrotechnicalresearchinstituteofguizhouprovince,guiyang,guizhou,550002,china)abstract: