砼外观质量控制工艺.docx

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砼外观质量控制工艺

甘肃建筑职业技术学院

毕业论文

混凝土外观质量控制

【摘要】：

一次性施工效果好的结构混凝土，拆模后其结构外形轮廓分明、线型顺滑而又不乏挺拔，混凝土表面平整、光洁、色泽自然、均匀一致，它能给人产生朴素、自然、美观的视觉感受，这是结构清水混凝土该达到的效果。

所谓清水混凝土，是指工程结构（构筑物）混凝土，其拆模后的外露面，不经任何粉刷、抹灰或其它装饰加工的本色混凝土。

故而，结构混凝土外观质量，就是指清水混凝土表面的质量。

外观质量好坏情况的反映，其远观的总体感受，往往是线型和色泽，而近观的视觉内容就多样化了。

无论是远观近观，外观质量问题，不在乎包括如下方面：

（1）线型

（2）色差（色斑）（3）错台（缝痕）（4）平整度（5）砂线（6）气泡（7）麻面（8）蜂窝（或烂根）（9）裂缝（10）外伤（11）污染（包括模板锈斑或外来污染）（12）钢筋显隐（显形）。

为了克服混凝土外露面弊端，提高结构的外观质量，施工单位应当把有外观要求的结构混凝土施工作为“面子工程”来组织管理。

然而混凝土施工要提高结构混凝土外观质量的有效措施或方法，是必须认真、仔细地制定并落实工艺措施，高度重视混凝土的支架模板和混凝土浇筑的工艺质量控制。

【关键词】：

混凝土外观质量控制

【正文】：

（一）模板制作安装质量控制

结构混凝土施工，能否达到工程整体美观的要求，首先取决于模板，模板的制作安装质量是关键，混凝土的平整度、光洁度、色差度都与模板直接相关，如模板不平顺，板缝不严密。

发生渗水、漏浆，甚至支架松动，模板跑模、变形等都将引起混凝土质量不良或外观粗糙现象。

如果对当今广泛采用的定型组合钢模板或组装式整体钢模的制作安装达不到预期效果，造成“先天不足”，则事后极难补救。

模板宜采用优质大平面组合钢模板，或自身没有色差高质量的竹胶模板，对使用的模板进行精密加工，可进粗磨、中磨、细磨、精磨、微磨、抛光等六道工序的镜面加工，同时保证模板具有足够的强度、刚度。

模板在安装前，应均匀涂刷脱锚剂，避免使用费机油等不合格材料作为脱模剂，影响混凝土表面色泽。

模板应牢固支撑，接缝严密、尺寸准确，不因模板漏浆产生蜂窝、麻面和模板变形、涨模产生混凝土表面翘曲、边线不顺的外观质量通病。

立好的模板放置时间不宜太长，应采取措施避免或减少下道工序操作时造成的污染和大气中灰尘的污染。

因此，对事半功倍的模板从设计到安装，必须严密策划、细化实施，在质量上不许达到苛刻标准，决不能仅满足于一般钢结构（或模板）质量条件，必须牢固树立高标准、严要求的精品意识，制造出内容明确、施工自控的质量标准。

（二）混凝土浇筑工艺质量控制

结构混凝土面子工程要出外观美的精品，除要模板质量的精良外，尤为重要的是也是最难掌握的，是混凝土施工中精细的工艺要领。

建议对结构混凝土外观质量控制混凝土浇筑工艺质量按如下控制：

1、混凝土配合比方面：

通常选择混凝土配合比的水灰比、水泥用量的原则是要符合规范限定的混凝土强度和耐久性的要求，对抗渗混凝土、大体积混凝土、水下灌注混凝土等专有规定，而有外观质量要求的结构混凝土配合比设计，尚无专项规定可循，但对混凝土外观质量的考虑还必须从混凝土配合比设计开始。

总的原则是：

较通常情况的混凝土配合比作细微调整，即维持一定数量的水泥用量，略增含砂率，稍减用水量。

（1）水泥用量

延长混凝土的模内养护期或加大水泥用量，是有利于混凝土表面的自然光洁度的。

施工现场对结构混凝土模板的成套数量，总是结合拆模使用周期重复使用的原则（额定折返率次数）来考虑的，故当模板使用要加快周转，不便延迟拆模，据施工气温，或许混凝土浇毕24小时左右或3天过后，当混凝土强度达到2.5Mpa的短时间内就要拆除侧模。

既然混凝土在模内养护期较短而又要使拆模后表面仍有好的自然光泽，则可考虑采用比通常情况略为加大或维持一定的水泥用量，对无外加剂的混凝土也可略微降低水灰比来考虑，但在任何情况下都不宜以增大用水量（随意加大坍落度）来增大水泥用量。

（2）含砂率

砂石骨料含砂率百分率除与级配、孔隙率相关外，还与砂子粗细程度（细度模数）相关。

最佳含砂率是指在砂石骨料颗粒级配的规定条件下，选择能同时满足混凝土质量和工作和易性要求的砂子最佳含量：

为了促使混凝土达到均匀密度实质量和充分改善混凝土拌合物和易性，使混凝土中细骨料含量较通常的最佳含量稍为增大一点。

因为混凝土的匀密过程是以和易性为前提的，和易性包括混凝土拌物流动性、粘聚性和保水性，而这些性能还在于混凝土中有足够的水泥沙浆起主要作用。

当减水剂（水剂约在1％，粉剂1.5-左右）掺量不大的情况下，沙石含沙率较通常情况稍高1-2％许（如原用沙率37％提到到38-39％，原32％提高到33-34%），不仅混凝土的浇捣塑性明显改善，混凝土成型后粗骨料被沙浆包裹覆盖层厚度均匀，混凝土表面避免出现“相料色差”。

（3）坍落度

混凝土拌合物是混凝土成型结构的原材料，而混凝土拌合物的成型可塑性的最终反映是混凝土坍落度，对混凝土外观质量的过程控制，最重要环节是混凝土坍落度控制，要求混凝土拆模后对混凝土外露面的色泽感一致，则要求混凝土坍落度一致，所以，恰当控制反映混凝土和易性指标的坍落度就很有必要，对混凝土坍落度要么就“大”（坍落度20㎝上下），拌合物水泥含量多，混凝土外观光泽较好；要么就“小”（坍落度10㎝左右），拌合物含水量少，易克服混凝土气泡。

当一般情况都采用5-7㎝、7-9㎝、9-12㎝、12-16㎝坍落度的拌合物；但有外观质量要求的混凝土，坍落度较通常一般采用的坍落度略减少1-2㎝，使混凝土拌合物稠一点粘一点，振捣效果好一些，有利于混凝土外观质量。

为此，需将通常的非泵送混凝土的7-9㎝，坍落度调整为7±1㎝，泵送混凝土12-16㎝，调整为11-14㎝，施工时，要求混凝土搅拌运送对混凝土坍落度波动严格按照上下限限差控制，以求混凝土的塑性稳定。

2、混凝土搅拌和运送

混凝土搅拌必须达到三个基本要求：

计量准确、搅拌透彻、坍落度稳定。

否则混凝土拌合物中必将出现水泥沙浆分布不匀或水泥浆分布不匀，给混凝土灌筑带来先天性不足，会在混凝土表面留下“胎记”色差，或振捣容易离析、泌水等非匀质现象。

一般，当水泥用量达350㎏/m3以上的混凝土，可称之为富水泥混凝土，混凝土的搅拌时间要适当延长，若采用滚筒式搅拌机时，搅拌时间控制为1.5-2分钟，当掺有外加剂时，搅拌时间应增加1分钟。

混凝土搅拌要切实注意计量准确，包括沙石料表面含水量测定，以便控制加水量，加水量既要按照配料单要求，又要顾及到混凝土坍落度指标的稳定，加水多少最终受坍落度控制。

当然，坍落度测定一定是混凝土拌和物出机后测定；二是混凝土拌合物运抵浇筑现场，入模前测定。

混凝土出搅拌机的坍落度应比运抵后的坍落度大一些，因混凝土拌合物的装运工具、运送距离及气温条件等因素，坍落度会有损失，为避免混凝土塑性材料均匀性在浇筑前的早期受损，混凝土最大坍落度损失不超过30%。

除这些应在配合比设计时考虑外，更重要的是应在施工配料搅拌和运送作业上有确保混凝土达到工作和易性要求，即入模前测定的坍落度，必须符合试验室的配合比设计所确定的坍落度指标幅度范围。

恰当的混凝土运送工具是混凝土搅拌车、汽车泵或泵输送导管，无泵送条件时可采用混凝土料斗装汽车运输和起吊料斗灌注，而运输距离不宜过长，但任何情况都不宜采用拖拉机运输。

3、混凝土浇铺和振捣

强调浇与振并重，必须克服重视振捣、轻视浇铺的习惯现象。

浇铺无序或振捣无方，都是混凝土产生各种不均匀性弊端的根源。

唯一的克服办法是注意把握浇与振的“火候”要求振捣要密切注视浇铺状况，什麽状况不能振，什麽状况可能振，以及振多长时间、遍数，都依据浇铺具体情况而定。

把握火候，是确保混凝土建立均匀密实质量的措施。

即对混凝土不要早振，也不要迟振；不要欠振，也不要过振。

混凝土的浇振方法：

1）分段分层、限时接茬

混凝土的浇筑，无论时按从一端开始向另一端，或从中部开始向两端对称的，呈斜面层次，全断而推进的浇筑方法，还是按从下向上一层层的，呈水平层次浇筑方法，都必须分段、分层地进行浇筑作业，如下图示：

所谓分段，是指混凝土灌注进程范围的划分，如对长条形混凝土防撞墙按3-5mm一段，对T梁、箱梁10-15m一段，确定分段长度的原则：

（1）在混凝土拌和物未初凝的可重塑时间内，完成混凝土的分层接茬和分段接茬，而混凝土搅拌、运送能力确保混凝土供料跟得上；

（2）根据混凝土浇筑时气温条件，防止混凝土浇捣面上水份挥发过多造成接茬不良，若发生混凝土拌和物表面失水而未初凝的“假凝”现象时，可先用振捣棒振动，十使其液化后再接茬浇筑。

所谓分层，是指混凝土灌注过程中，按断面处自下而上分次进行的混凝土虚铺厚度，40-50cm一层为宜（约为振动棒作用半径1.25倍），每层混凝土挨次连续进行等厚浇铺。

结构模板有限角倒坡时，混凝土铺至内侧倒坡以下5cm，把坡顶留出，便于排气泡。

混凝土分段分层的后段与前段或上下层之间的浇筑（接茬）间隔时间，在常温气候条件下，限为2个半小时为宜。

虽然水泥初凝时间不早于45min，终凝时间不迟于10小时，但混凝土拌和物（不掺缓凝剂时）的始凝时间一般为4小时左右，因为当水泥初凝时混凝土失去塑性，终凝时混凝土开始产生强度，如果比始凝时间少1个小时的时间内拌和物接茬，振捣时透入下层混凝土5-10cm振捣，混凝土表面不会留下接茬痕迹。

如果超过了3个或4个小时；当混凝土已经接近其初凝，或混凝土失水过多上下层间插捣困难，即使勉强振捣，混凝土中水泥（砂）浆的塑性差异过大，难于均匀分布，结果形成色差带或冷缝式色差；如果当下层混凝土已经失去塑性而达到完全初凝状态时混凝土接茬，则必然造成冷缝。

2）浇前振后，切莫早振

混凝土振实过程，是混凝土拌和物在所浇部位上进行：

一是液化；二是振动；三是捣实。

为达到混凝土均匀密实性，振捣确有许多研究，首先是前面浇后面振的配合步骤，切忌早振。

所谓“早振”，有两种情况：

一是指本层混凝土厚度未铺足或本层浇铺不到位或两侧模之间未全范围铺满（横向未到边，纵向不连贯），即混凝土拌和物层次不清、顺序零乱，往往出现中间高、两边低，或一边高、一边低的堆积和低洼现象。

此时，如果依然就急于振捣，则称为早振。

二是对本层混凝土浇铺段前沿临空部分，不等下段混凝土浇铺衔接，就过早振捣。

也称为早振。

特别是箱梁、T梁和盖梁以及防撞墙护栏等混凝土浇筑，无论采用斜面层次还是水平层次方法浇筑，要切实注意对每层混凝土振捣作业时，始终保持“浇”与“振”前后相差一定距离，若浇铺长度为10m,则振捣长度为（1-10）m,即最前沿一段至少相当于振捣棒作用半径二倍的范围内的混凝土,不要急于振捣,待下一段浇铺接茬后再振捣。

早振的结果是：

（1）混凝土拌和物又流动现象，砂浆与骨料分离或水泥砂浆泛出向低处漫溢；

（2）、再浇混凝土时，随浇注量增加，混凝土液化面上升，则富水泥浆上浮，紧靠侧模面，形成色差带；（3）倘若振捣时过振，会出现水波纹似的云壮或鳞状色斑。

所谓“过振”，是振动延时过长，混凝土易产生离析、泌水。

离析状态较重的，混凝土骨料分离，显露砂石；轻的出现泌水、砂线、砂斑。

3）快插慢提，振速控制：

当振捣棒的棒头直径和振动频率一定，而施加与混凝土拌和物的振实力度，可以按每一点插棒位置的振捣时间或上提速度来定：

一是模内看得见的混凝土，以现象观察为准，混凝土振实特征表现为：

混凝土已无显著沉落、表面呈现平坦，混凝土已不冒气泡、混凝土开始泛浆。

二是对能见度低或阴角部分，以快插慢提的速度为准，一般塑性混凝土采用通常的插入式振捣动作：

（1）、“快插”，用1-2秒时间尽快插入后上下抽动2-3次，以助混凝土沉落稳定；

（2）、“振捣”，振捣棒于插点不提动，用10秒左右的时间振捣（3）、“慢提”，振捣棒往上提时慢速提动约用15秒时间（即按每次3-5cm速度上提，每次提一次停1-2秒时间），振实并排气。

振捣棒提的快了，混凝土中的气泡排除不好。

4）振捣作业注意事项：

（1）操作注意：

①振捣棒插点间距，最大不超过振捣棒作用半径1.5倍。

中型50棒通常控制为40

cm等距离移动，便可防止漏振现象发生。

如前后2根振捣棒工作，其互相距离一般为3-5m。

②要离开模板拼装缝20cm左右，因拼缝处是容易渗水漏浆的薄弱环节。

③振捣棒作为混凝土的振捣工具，切莫用于振赶混凝土流动，防止砂浆散失而失去均匀性。

亦不得将振动棒卧下来（呈水平状态）振捣，否则表面泛浆严重，导致产生层次（带壮）色差。

④掌握振捣时间或速度，还与拌和物坍落度大小有关，如拌和物较稀时，相应缩短振捣时间，减少抽动次数，防止过振，如当坍落度7cm时振时25秒，则5cm时应为30秒，9cm时应为20秒。

（2）局部控制

①对预应力张拉传力结构的锚垫板后面的混凝土，尤其要匀密，骨料重要保证，浮浆量要少。

②对钢筋、波纹管、预埋件密集的混凝土难于浇捣透彻的个别部分，可能更换成混凝土强度和弹模基本一致的细石混凝土浇捣。

（3）振力配备

①混凝土振动强度通常以振动加速度来表示，一般认为被振体振动加速度达到2-4倍的重力加速度g，其物理意义是2-4倍于振物体重量。

混凝土振动力除与被混凝土重量相关外，还与混凝土坍落度和钢筋波纹管密集程度有关。

据有关资料经验公式，振动力P=K×∑Q/L+1，Q—混凝土重量，L—混凝土坍落度，K—系数2-2.5。

对一定重量，一定坍落度和布筋的相同条件，混凝土振动密实的总能量是一定的，其振力配备条件，是振动力大小要满足和振幅大小要满足。

②例如采用频率1400°/mm，功率1.1KW，振动力570Kg的HZ0X-50振捣棒的振力核定：

a、如当浇筑40cm厚的结构底板混凝土，Q=6.96t/m，坍落度ζ=14cm，需要振力P=2.5Q/L+1=2.5×6.96t/14+1=1.16t，即相当于2台振动棒振力。

b、因振捣棒的作用半径有限，约为40cm左右，故需采用多台器具，多点动作来完成混凝土振捣。

（三）、混凝土外观质量通病防治

结构混凝土外观质量通病，按其产生的原因，基本上可规为两类：

一种由于混凝土浇铺振捣工艺不妥所产生的外观质量问题；另一种是由于模板、钢筋和混凝土等综合因素引起的外观质量问题。

1、克服混凝土浇筑振捣通病

混凝土振捣不当产生的质量通病类型如下：

①漏振（局部未振到位）—蜂窝、空洞；

②欠振（振捣时间不够）—麻面；

③过振（振捣时间过长）—砂线、砂斑（混凝土离析或泌水）；

④早振（浇铺未到位、未摊平，就急早振捣）—色差（水泥浆不匀）；

⑤快振（振捣棒上提过快）—气泡；

⑥早振+过振轻度—云斑、水波纹、重度—鳞斑

⑦迟振（上下层或前后接茬混凝土浇捣间隔时间过长，已接近水泥初凝时间）—冷缝。

以上除

（1）、（7）少见外，

（2）-（6）五种现象常见。

2、桥梁结构混凝土外观通病防治

（1）、墩柱混凝土外表气泡多且密集

外观现象：

除个别大气泡外，一般是细小气泡多，呈片状密集；柱子上部比柱子下部的气泡问题严重。

主要原因：

a、振捣时间不够，振捣棒上提速度过快；

b、柱子下部气泡较少，是因受上部混凝土自重压密的作用，排除了振捣时未排完的气泡；

c、掺减水剂搅拌时间不够，不足2分钟；

d、混凝土坍落度大、水泥浆稀、含水量重，贴模板面的混凝土气泡含量多，没排除完。

防治措施：

a、混凝土拌和透彻均匀，搅拌时间不少于2分钟；

b、坍落度不宜过大，如坍落度为5-7cm，当柱子下部为7cm，上部控制为≤5cm;

c、振捣棒要快插慢提，每插一振点的累计振捣时间不少于25秒，柱子混凝土愈往上浇筑愈要放慢浇筑速度，并使混凝土坍落度适当减小和振捣时间适当减小和振捣时间适当延长；

d、混凝土振捣顺序，先从外圈振捣开始，螺旋形振到内心，然后再从内到外，反螺旋形振捣，注意两次振捣的插点位置梅花式的错开。

（2）、墩柱混凝土表面有钢筋显隐

外观现象：

当立柱混凝土拆模后，混凝土保护层里显出钢筋隐形，主要是显出一道道箍筋形影。

显隐处混凝土颜色浅淡，柱子下部比上部明显；高柱比低柱明显；净保层薄的比厚的明显。

主要原因：

a、由于钢筋的存在导致混凝土不均匀（离析）

b、钢筋笼骨架未整体竖直或有局部变形；

c、箍筋净保护层厚度不足，如当缠绕主筋的箍筋绕的不紧；

d、模板顶端高出钢筋，钢筋笼骨架顶端未伸出模板，难于固定；

e、浇混凝土的卸料斗、串筒或导管安装，其全部或部分支附再模板上未分开；

f、高柱的钢筋笼骨架自由度大，当振捣人员上下或浇筑作业碰撞钢筋时，致使钢筋笼骨架振动摇晃，被振动的塑性混凝土受挤压而溢出砂浆并附着在箍筋面上，导致保护层混凝土匀密性不良。

防治措施：

a、箍筋缠绕主筋必须绕紧，不留空隙。

b、钢筋笼骨架力求竖直挺拔，为增强刚性，加强箍钢筋直径不应小于主筋直径，当H≥15m时，加强箍筋间距应小于2m，而且加强箍筋内的临时支撑筋宜采用三角形或正方形；

c、加密保护层垫块（最好采用塑料垫块），并使钢筋骨架顶端与模板之间有撑有拉，固定坚牢。

d、混凝土浇筑作业的混凝土卸料斗或泵送导管等器具必须与模板分离，而且作业过程中避免碰撞钢筋。

e、控制混凝土坍落度，尤其高墩柱混凝土坍落度宜小不宜大。

（3）墩柱混凝土表面显见模板缝痕或缝口处不规则色斑、砂线

外观现象：

a、模板节段拼装处上下（横向）合缝不平整、错台，呈抱箍状缝痕或深浅色差；

b模板竖向合缝处不平整、错台、有砂线砂斑或深浅色差。

主要原因：

模板缝口加工精度不够，难于保证拼装（上下对接或竖向合缝）质量。

造成模板拼装后不平顺、有缝隙。

浇注混凝土时，若缝里渗水，但水泥未淌出则形成色斑；若缝里漏浆，即有水泥淌出则形成砂线。

当渗水、漏浆的严重的程度不同，则色斑范围、深浅不一。

防治措施：

a、提高模板加工质量，尤其缝口加工精良；

b、柱高H≤15m时，模板部分节，采用两半个模板竖向合缝拼装；H≤10m时，采用预先拼合成整体，整体吊装。

c、拼装合缝严密、平顺、不渗水、漏浆。

d、振捣混凝土时，振捣棒离开模板缝口20cm。

e、立柱混凝土浇到顶端时，须将浮浆（含粗集料少的稀浆混凝土）清除，干净彻底更换。

（4）预制箱梁、T梁和盖梁以及防撞护栏混凝土外侧，出现色差、色斑

外观现象：

混凝土外侧呈横向色差带，深浅颜色明显或不规则的水波纹状、云斑或鳞斑，一般是梁体底部较明显，钢筋、波纹管密集处较明显。

主要原因：

a、早振、早振加过振；

b、箱梁腹板断面小，底板混凝土全部依靠从腹板混凝土被振捣流动到位，而发生重复振捣、过振；

c、钢筋或波纹管密集部位，混凝土中粗骨料难下去时造成混凝土部均匀；

d、水泥品质欠佳、砂子颗粒较粗、加上搅拌时间不够，坍落度较大时，拌和物粘稠性差。

防治措施：

a、严禁早振，每层混凝土前沿必须剩留1m范围暂时不振，待下一段混凝土接茬后一并振捣，当混凝土布料厚度不一或未全断面铺满时，也不要急于早振。

b、小箱梁底板混凝土，科采取芯模顶面开窗洞，底面留空挡的办法完成大部分底板混凝土浇筑。

c、采用连续级配粗集料理，粗集料最大粒径为25mm为宜，或在钢筋较密或断面狭窄部位，可改用同强度、弹模的细石混凝土。

d、水泥品种宜采用颗粒细、泌水小的普通硅酸盐水泥；砂子宜采用中砂，不宜采用细度模数大于2.7的中偏粗砂。

e、混凝土搅拌时间达到120－150秒，坍落度维持稳定。

概括以上所述，控制结构混凝土外观质量的工艺要领，是想方设法维护混凝土的均匀密实性，坚持做到：

1、模板制作安装（含脱模隔剂）的严控标准不变

2、混凝土原材料规格品种质地不变

3、混凝土成分比例稳定不变

4、混凝土搅拌时间限制不变

5、混凝土坍落度指标维持不变

6、混凝土拌和物运送方法不变

7、混凝土分层的虚铺厚度不变

8、混凝土浇铺不到位不急早振捣的法则不变

9、振捣顺序、次数和快插慢提的振捣（棒）方法不变

10、混凝土分层、分段接茬的间隙时间不变

11、混凝土养护时间、方法不变

12、混凝土拆模时间基本不变

【参考资料】：

1、《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（0520）JTJ073.1—2001

2、《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50—2011人民交通出版社

3、《公路工程施工质量检验评定标准》JTGF80/1—2004人民交通出版

4、《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（0973）JTG/TB07-01—2006

5、《公路水泥混凝土路面设计规范》（04621）JTGD40—2002

6、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（05052）JTGD62—2004

7、《建筑材料》科学出版社

8、《建筑施工技术第三版》中国建筑工业出版社

9、《中华人民共和国建筑法》

10、《建设工程监理规范》（GB50319—2000）

11、《建设工程质量控制》知识出版社