预制混凝土构件常见质量缺陷及防治方法

  1 引言

  混凝土结构是我国建筑工程的主要形式，而混凝土预制构件则是其中的一个组成部分。目前大多数中小型构件均采用预制方式进行制作，因为这样不仅能够提高劳动效率，而且还能够降低成本。然而混凝土预制构件在制作及养护时常出现某些外观缺陷，如何对其进行防治，是保证生产合格预制构件重要因素，本文对此问题进行了初步分析研究。

  2 表面裂缝

  2.1 结构裂缝出现的原因

  1）构件太薄、尺寸超长或踩陷负筋都可使构件的整体性遭到破坏，构件内部受力钢筋腐蚀，也严重削弱了构件承载能力。

  2）养护不力。对预制构件加工，必须严格按规定进行，在正常气温20℃左右，最初3d内，夜间至少浇水3次。如不符合规定，构件的本身刚度就会变差，严重影响构件质量。

  3）预制构件的拆模强度不合格。拆除分节脱模时，构件的混凝土强度不应低于50%；拆除板、梁、柱、屋架等构件底模时，其混凝土强度：对于4m及小于4m的小型构件，不应低于设计标号的50%；对于大于4m的构件，不应低于设计标号的70%。拆除空心板的芯模时，混凝土强度应能保证不发生坍陷和裂缝，否则，就会降低预制构件的整体性能。

  4）预制构件在安装过程中，坐浆不均，水泥砂浆的水灰比过大，构件在外力作用下整体性能破坏，产生弯曲现象，出现沿构件通长方向的裂缝，即纵向裂缝。

  5）吊运不当、环境因素也会影响构件整体性能，产生不同程度的裂缝。

  2.2裂缝的修补方法

  对于受力部位的预制构件，如果发现大量严重（贯穿或深层）裂缝，一般已无修补价值。即便修补，所耗费用将有可能接近或超过构件成本，因此应予以报废。如构件仅为一般裂缝，则可采用补强修补的方法进行处理。

  对于宽度＜0.2 mm的裂缝，为防止构件受到钢筋锈蚀，特别是钢筋保护层薄的部位，常采用一液（环氧基液）一布（玻璃丝布）或一液进行裂缝修补。具体要求是沿裂缝骑中清出一条宽约15 cm～20 cm的封闭区，长度为在裂缝两端各延长20cm～50cm，然后用钢丝刷磨至新鲜混凝土面，并彻底清洗刷磨面（用高压水，电风吹或人工风均可）如有油污等杂质，还须用丙酮擦洗、晾干、风干或烧干后，即进行环氧基液和玻璃丝布涂贴施工。最后，保持在阴干条件下自然养护，并注意凝固前不得有水浸入。

  对于宽度＞0.2 mm的裂缝，可在凿缝后，采用高强材料修补。具体步骤是，沿缝凿出一条深度不小于缝深（可借助于颜色水引导凿缝）、底宽2cm～4cm、边坡小于1：0.3的梯形断面缝槽。如果缝深大于钢筋保护层，也应凿开，并露出钢筋，按与前述相同的清洗方法进行凿槽清洗后，进行高强材料填补。常用的填补材料有环氧砂浆、氯偏砂浆、苯丙乳液聚合物水泥砂浆等。

  氯偏砂浆是一种性能类似环氧砂浆的高强砂浆，回填修补工艺及步骤除了在结合面上需涂刷一层氯偏基液外，其他均与环氧砂浆相同。氯偏砂浆要求在初凝后以湿草袋或洒水等方法进行表面湿养护，时间不应少于14d。

  苯丙乳液水泥砂浆是在以水泥作为胶凝材料的基础上，加入适量（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浆，具有较高的抗压、抗裂、抗折强度。除了须在结合面上涂刷一道或二道苯丙基液外，其回填修补工艺和步骤全部与氯偏砂浆相同。

  对于次要或非受力部位的预制构件，如果产生大量严重裂缝，且受力钢筋已遭创伤，已无修补意义，应予报废。如果出现表面细微裂缝，不作任何处理。如果仅出现一般性裂缝，也应采用相当的凿缝修补方法进行处理。常用的回填材料以性能较好且较经济的预缩浆为主，而以价格偏高的环氧等高强砂浆为辅。

  预缩砂浆是一种拌好后归堆存放0.5h～1.5h再使用的干硬性水泥砂浆，该砂浆在拌后以手握能成团，手感潮湿但又不析出水来为度，这时应立即使用。其填补方法和过程均与氯偏砂浆相同，只是在结合面上应先涂抹一层素水泥浆。如遇有较特殊要求的部位，则可采用前述环氧等高强砂浆进行全面修补，或采取在结合层底层填层高强砂浆后，中间和面层填补预缩砂浆的组合修补办法。

  3 麻面

  3.1麻面的成因

  指混凝土表面未能由水泥砂浆形成相应的外表面或外表面被模板粘损，呈现出无数豆粒般大小的不规则凹点，凹点直径通常不大于5 mm。

  一般成因为：

  1）马蹄上口斜面排气不畅，且锚固截面锚下钢筋密集，受抽拔管、波纹管等位置限制，使振捣难以到位或振捣不足，部分气泡滞留于混凝土与模板间造成麻面。

  2）混凝土浇筑连续性差，新拌混凝土入模前，已浇筑混凝土停留时间过长，振捣时已有部分混凝土出现凝固现象，造成新旧混凝土层间结合部出现麻面。

  3）使用小骨料混凝土水平分层浇筑完马蹄，浇筑腹板时水泥砂浆顺模板间隙或表面流到下层混凝土表面，拆模后出现若断若续的“眼泪”现象，类似麻面。

  4）混凝土浇筑前模板清理及脱模剂或湿润工艺不当，致使混凝土中水分被模板吸走，以及模板拼缝漏浆，造成以上部位构件表面砂浆缺损，进而产生麻面。

  5）模板表面不洁净，附有原浇筑混凝土、水泥浆、砂浆或其他杂物等，造成混凝土浇筑后出现麻面。

  3.2“麻面”的修补方法

  麻面即混凝土表面的麻点，对结构无大影响，通常不做处理。如需处理，方法如下：

  用稀草酸溶液将该处脱模剂油点或污点用毛刷洗净，于修补前用水湿透。修补用水泥砂浆，水泥品种必须与原混凝土一致，砂为细砂，最大粒径＜1 mm。 水泥砂浆的配比一般为1：2或1：2. 5左右，由于数量不多，可用人工在小桶中拌匀，随拌随用。必要时可通过试验掺拌白水泥调色。按油漆工刮腻子的方法，将砂浆用刮刀大力压入麻点处，随即刮平直至满足外观要求。修补完成后，及时覆盖保湿养护至与原混凝土一致。

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  4 蜂窝

  4.1“蜂窝”的成因

  指混凝土表面无水泥浆，骨料间存在空隙，使混凝土形成或多或少的窟窿，大小如蜂窝，形状不规则，石子出露大于5 mm，不漏主筋，但可能漏箍筋。一般成因为：

  1）模板漏浆、振捣不足或过度、跑漏浆严重。

  2）混凝土塌落度偏小，振捣设备激振力不足或漏振。

  3）混凝土浇筑方法不当、混凝土离析、带浆法下料及赶浆法振捣运用不当。

  4）混凝土搅拌与振捣不足使混凝土不均匀、不密实，造成局部砂浆缺损严重。

  4.2“蜂窝”的修补方法

  小蜂窝可按麻面方法修补;大蜂窝可采用如下方法修补：

  将蜂窝处及周边软弱部分混凝土认真凿除，并用高压水及钢丝刷等将结合面洗净。修补用水泥砂浆，水泥品种必须与原混凝土一致，砂子宜采用中粗砂。水泥砂浆的配比为1：2或 1：3左右，并搅拌均匀，有防水要求时，在水泥砂浆中掺入水泥用量1%～3%的氯化铁防水剂，以起促凝和提高防水性能作用。但掺量应通过试验确定以有效调整混凝土颜色。

  按照抹灰工操作法，用抹子大力将砂浆密实压入蜂窝内，并认真刮平。在棱角部位用靠尺将棱角取直，确保外观一致。修补完成后，及时覆盖保湿养护至与原混凝土一致。

  5 孔洞

  5.1孔洞的成因

  指混凝土表面有超过保护层厚度，但不超出截面尺寸1/3的缺陷，结构内存在空隙，局部或部分没有混凝土，狗洞是指可以望穿混凝土结构的孔洞。一般成因为:

  1)内外模板距离狭窄，振捣困难。骨料粒径过大，腹板钢筋过密，造成混凝土下料中被钢筋和抽拔管或波纹管卡住，致使其下部混凝土形成孔洞。

  2)混凝土流动性差，或混凝土出现离析，粗骨料集中，造成混凝土浇筑不畅。

  3）未按浇筑顺序振捣而造成漏振点，未分层浇筑或分层过厚，使下部混凝土振捣作用半径不足，形成松散部分。

  4)水泥结块或骨料中含有冰块、泥块等杂物。

  5.2 孔洞修补方法

  将修补部位不密实混凝土及突出骨料颗粒认真凿除干净，洞口上部向外上斜，下部方正水平为宜。用高压水及钢丝刷将基层处理洁净。修补前用湿棉纱等材料填满，保湿72 h以上，使空洞周边混凝土充分湿润。修补用比原混凝土强度高一级的细石混凝土或补偿收缩混凝土填补，水泥品种应与原混凝土一致。为减少或杜绝新旧混凝土间空隙，水灰比宜控制在0.5以内，并掺水泥用量0.1‰以内的铝粉作为膨胀剂。孔洞周围先涂以水泥净浆，然后用比原混凝土强度高一级的细石混凝土或补偿收缩混凝土填补并分层仔细捣实，以免新旧混凝土接触面上出现裂缝。同时，将新混凝土表面抹平抹光至满足外观要求。抹平抹光后的混凝土表面宜覆盖塑料薄膜养护，并用支撑模板顶紧压实。

  6 露筋

  指混凝土内部钢筋裸露在构件表面。其产生的原因是：

  1）混凝土和易性不良，产生离析，靠模板部位缺浆或模板漏浆。

  2）结构构件断面较小，钢筋过密，石子直径较大卡在钢筋上。

  3）混凝土保护层太小或保护层处混凝土漏振或振捣不实。

  防治措施如下：

  1）混凝土配合比有良好的和易性。

  2）钢筋稠密区域，按规定选择适当石子粒径，最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，且不得超过钢筋最小净距的3/4 。

  3)钢筋保护层垫块厚度、位置和数量应准确。

  7 缺棱掉角

  指结构成构件边角处混凝土局部掉落，不规则，棱角缺陷。其产生的原因是：

  1）拆模过早，造成混凝土角随模板拆除破损。

  2）拆模操作过猛，边角受外力或重物撞击保护不好棱角被碰掉。

  3）木模板未充分浇水湿润或湿润不够，混凝土浇筑后模板吸水膨胀将边角拉裂，拆模时棱角被粘掉。

  4）模板残渣未清理干净，未涂隔离剂或涂刷不匀。

  防治措施如下：

  1）控制拆模强度，拆除侧面非承重模板时，混凝土强度不应少于1.2Mpa。

  2）拆模时应注意保护棱角，避免用力过猛。

  3）木模板在浇筑前应湿润，混凝土浇筑后认真养护。

  4）模板上残渣要清理干净，不得粘有残浆杂物。

  8 结语

  在通常条件下制作混凝土预制构件会经常出现各种不同的缺陷，对于一些缺陷，可以通过专业的方法进行修补，但是对于某些缺陷，只能通过严格控制生产过程的工艺来防治。