现浇混凝土结构质量缺陷的修补.doc

期刊文献现浇混凝土结构质量缺陷的修补陈学超（中国航天建设集团陕航一公司二部 邮编：710016）张清（中国海诚工程科技股份有限公司 邮编:200031） 摘 要：混凝土结构缺陷轻者影响结构耐久性，重者影响结构安全，其修补过程必须规范化关键字：混凝土结构 质量缺陷 修补混凝土工程是建筑工程施工过程中唯一发生化学反应的分项工程，因而具有其特殊性。从混凝土的搅拌到混凝土的浇注都存在着造成质量缺陷的隐患。所以混凝土结构质量缺陷的预防和修补是建筑行业相关单位都要面对的技术问题。混凝土工程缺陷较轻的会影响结构的耐久性，严重的会影响结构安全，所以对混凝土结构质量缺陷的修补必须引起施工单位的高度重视。现浇钢筋混凝土结构工程的主要质量缺陷分类、等级和形成原因如下：一、漏筋漏筋主要是指构件内钢筋未被混凝土完全包裹而外漏。纵向受力钢筋外漏的为严重缺陷，其他钢筋少量外漏的为一般缺陷。造成漏筋的主要因素是混凝土配合比不好，和易性差；混凝土搅拌时间不够，搅拌不均匀；施工时气温过低，造成混凝土流动性差；施工过程缺乏质量管理，模板面粗糙、模板未浇水清理润湿、未按要求加钢筋垫块等原因。二、蜂窝蜂窝是指混凝土结构表面局部缺少水泥砂浆使石子外漏而造成疏松。蜂窝发生在构件主要受力部位上为严重质量缺陷，其他部位有少量蜂窝的为一般质量缺陷；蜂窝深度不大仅发生在结构表面时为表面型蜂窝、深度较大需要大面积开凿的蜂窝为深进型蜂窝、贯通整个构件的蜂窝贯通型蜂窝。其中表面型蜂窝为一般质量缺陷，深进型蜂窝和贯通型蜂窝为严重质量缺陷。蜂窝对结构的承载力有较大的影响。造成蜂窝的主要因素是结构设计存在缺陷，节点部位钢筋过密不易振捣密实；混凝土配合比不好，和易性差；运输过程中措施不到位，混凝土发生离析；混凝土浇筑过程中质量巡检不到位，振捣不密实；浇筑混凝土时的外界气温低，使混凝土和易性差导致离析；模板封角不严密，根部混凝土漏浆严重。三、孔洞孔洞是指现浇混凝土结构工程中孔穴深度超过混凝土构件的保护层厚度、长度比较大而造成严重漏筋的混凝土质量缺陷。孔洞发生在构件主要受力部位上为严重质量缺陷，其他部位有少量孔洞的为一般质量缺陷。孔洞可以导致混凝土内部形成较严重的断层，同贯通型蜂窝一样对混凝土结构有较大影响。孔洞形成原因主要是施工过程中振捣不实、严重漏浆、模板内有积雪、木块等大体积杂物。节点处钢筋过密也是导致孔洞发生的主要原因。四、夹渣混凝土结构中因为夹有杂物且深度超过保护层厚度而破坏混凝土构件整体性的质量缺陷叫做夹渣。夹渣发生在构件主要受力部位上为严重质量缺陷，其他部位有少量夹渣的为一般质量缺陷。夹渣主要是施工单位疏于管理造成的。在混凝土工程施工过程中，杂物落入混凝土构件中形成夹渣；封闭模板缝隙时使用毛毡、方木而未能清理干净形成夹渣；现场搅拌混凝土时，原材料中的杂物未能清除、含泥量超过标准、最大粒径不符合要求形成夹渣；施工缝处理不到位，造成两次浇筑的混凝土结合不良。五、疏松疏松是指混凝土结构局部不密实。疏松发生在构件主要受力部位上为严重质量缺陷，其他部位有少量疏松的为一般质量缺陷。疏松主要形成原因是在振捣混凝土时振捣不密实；模板漏浆，导致混凝土构件局部无胶凝材料。六、裂缝裂缝是指混凝土构件中出现的不连续现象，一般情况下都会从混凝土表面延续到混凝土内部甚至贯通。在构件主要受力部位上有影响结构性能或使用功能的裂缝为严重质量缺陷，其他部位有少量不影响结构性能或使用功能的裂缝为一般质量缺陷。由混凝土结构承载力不足引起的裂缝称为结构性裂缝；由混凝土自身应力原因造成的裂缝称为非结构裂缝。根据裂缝的活动状态，裂缝又可分为静止裂缝和活动裂缝。结构性裂缝主要是由施工过程中荷载控制不严格，造成局部超荷或施工质量不达标引起的。设计时，对荷载考虑不周全也可能导致结构性裂缝；非结构性裂缝主要是由结构自身应力原因导致应变超过限值引起的，如混凝土收缩、自身温度应力等。七、连接部位缺陷构件连接处混凝土缺陷及连接钢筋、连接件松动的质量缺陷叫做节点部位缺陷。连接部位有影响结构传力性能的缺陷叫做严重缺陷，连接部位有基本不影响结构传力性能的缺陷叫做一般缺陷。结点部位缺陷主要是混凝土配备比不好，和易性差；施工振捣不到位，造成混凝土不密实；设计结点钢筋过密，不利于振捣等原因造成的。八、外形缺陷、外表缺陷缺棱掉角、棱角不直、翘曲不平、飞边凸肋的缺陷为外形缺陷；构件表面麻面、掉皮、起砂、沾污等缺陷为外表缺陷。清水混凝土构件有影响使用功能或装饰效果的外形缺陷、外表缺陷为重要严重缺陷；其他混凝土构件有不影响使用功能的外形缺陷一般缺陷。外形缺陷和外表缺陷主要是由于施工过程中不注意成品保护，随意碰撞结构棱角、模板搭设时阴阳角不顺直、节点部位模板质量差、模板接缝不密实导致漏浆、模板表面未用水冲洗润湿等原因引起的。九、钢筋锈蚀钢筋锈蚀会减小钢筋的公称直径、破坏钢筋与混凝土之间的粘结力、降低混凝土结构的耐久性。钢筋锈蚀分为前期、中期和后期三个时期。钢筋锈蚀属于混凝土构件其它质量缺陷的次生缺陷，其他缺陷是钢筋锈蚀发生的诱因。混凝土结构缺陷根据缺陷类型、形成原因和严重等级的不同具有不同的修补方式：一、漏筋的修补方法漏筋属于混凝土构件的表面缺陷，严重缺陷会影响混凝土结构的受力，一般缺陷主要影响混凝土结构的耐久性。在修漏筋前首先要用钢刷对缺陷部位进行清理、对漏筋除锈，直至表面浮浆全部清除干净、钢筋表面无锈为止。然后用水冲洗缺陷部位、润湿但是不得出现水珠。用水泥净浆涂刷缺陷表面，最后用1：2水泥砂浆压实、抹平。如果缺陷比较深，水泥砂浆要分层压实；如果面积较大，可以用喷射水泥砂浆的方法修补。修补时不得用防锈漆涂刷钢筋，以免破坏钢筋和混凝土之间的粘结力使修补砂浆脱落；修补后要及时进行养护，以免修补层剥落；最好在修补面用环氧树脂涂料封闭缺陷处。二、蜂窝的修补方法表面型蜂窝对结构影响不大，为一般质量缺陷，可以采用修补漏筋的方法进行修补。深进型、贯通型蜂窝为严重质量缺陷对结构影响比较大。在修补前应该将表面浮浆、松散的石子剔净至混凝土坚实表面，用水冲洗、润湿，但不得有水珠出现。然后用水泥净浆或界面剂处理缺陷表面，再用细石混凝土补平缺陷部位。三、孔洞的修补方法孔洞一旦形成通常都会影响结构安全，所以在修补必先支护。在修补前同样要对缺陷表面进行处理，然后再支设模板用钢筋棍将混凝土捣实。搭设模板时在孔洞的浇灌口做成喇叭口形状，使浇注的砼高出洞口从而形成混凝土势差，待混凝土初凝后铲除，具体做法参见陕02G02 混凝土钢筋结构构造中第26页图1。如果梁底部存在孔洞且比较严重的，可在底部支设好模板、加固，然后在上层板上开洞浇筑混凝土。开洞尺寸为10cm至15cm之间、间距50cm至80cm之间以便混凝土浇筑、震捣密实。四、夹渣、疏松的修补方法处理夹渣、疏松部位前应先剔除杂物、松散混凝土直至坚实的混凝土面层，然后用水冲洗、湿润缺陷面。在一类环境中，对于剔凿深度不超过30mm（最大钢筋保护层厚度）的，先涂刷水泥净浆或界面剂后再分层抹1：2的水泥砂浆压实并养护；在二、三类环境中，对于剔凿深度不超过40mm（最大钢筋保护层厚度）的，应在修补砂浆中添加防水剂。对于剔凿深度小于100mm的可采用捻浆法处理；对于剔口的深度大于100mm时，先支模浇筑细石砼，留出50mm深的空隙，待新浇筑的细石砼强度达到20MPa以上后，再做捻浆处理。处理后12h之内必须组织浇水养护，保持混凝土面充分湿润不的少于7d。五、裂缝的修补方法在混凝土结构中一般无法避免裂缝的出现，但通常裂缝均为非结构裂缝。结构性裂缝要针对不同的裂缝形式、裂缝形成原因和裂缝鉴定结果，采取补强加固措施；非结构性裂缝可根据结构的耐久性和使用方面的要求，采取裂缝修补措施。因此，在裂缝处理前要首先进行裂缝鉴定以便确定合理的处理方式。由于篇幅和内容限制，此处只介绍裂缝的修补，对结构加固不作介绍。（一）、静止裂缝1、当裂缝宽度小于0.3mm时，如裂缝浅而细多时一般采用环氧树脂浆液或水泥浆液进行表面封闭；当裂缝细而深时一般采用甲基丙烯酸脂类溶液或低粘度环氧树脂浆液灌注；也可采用环氧树脂胶泥封闭。参考配方如下：环氧树脂浆液材料名称规格配合比（重量比）12345环氧树脂糠醛丙酮邻苯二甲酸二丁酯甲苯苯酚乙二胺61.1#或634#工业工业工业工业工业工业1003040810100202520251520100105081010050602010050601020使用功能一天后固化，流动性稍差两天后为弹性体，流动性较好一天后固化，流动性较好六天后为弹性体，流动性很好七天后为弹性体，流动性很好甲基丙烯酸脂类溶液配方材料名称代号配合比（重量比）123甲基丙烯酸甲脂醋酸乙烯丙烯酸过氧化二甲苯甲酰对甲苯亚磺酸二甲基苯胺MMABPOTSADMA100181.51.01.0100101.01.02.00.51.01000.0150.0101.01.50.51.00.51.5修补前，要先用钢丝刷清除裂缝表面两侧30mm40mm范围内的杂物，再用毛刷用甲苯、酒精等有机溶剂擦洗，干燥后即可用填充材料压实、封闭。2、当裂缝宽度大于0.3mm时，宜采用环氧树脂浆液灌注。首先将裂缝两侧凿开成V字形，开凿前先沿裂缝打开再向两侧扩展。开凿深度以有利于封闭来确定。开凿完后要清理干净混凝土的碎屑。3、当裂缝宽度大于1.0mm时，可用微膨胀水泥浆液修补。一般可采用钻孔法修补。缝宽大于0.5mm时，孔距为23m；小于0.5mm时，适当缩小孔距。当孔径大于10mm时，可用小石子填孔、灌浆。4、在裂缝交叉处、较宽处、端部、以及贯穿处，钻孔内均应设置灌浆嘴。缝宽小于1mm时，嘴距350mm500；缝宽大于1mm时，嘴距500mm1000mm。在一条裂缝上必须有进浆嘴、排气嘴、出浆嘴。埋设前，先用环氧树脂胶泥涂刷底盘。环氧树脂胶泥参考配比如下：环氧树脂胶泥配方材料名称规格配合比（重量比）12环氧树脂邻苯二甲酸二丁酯甲苯二乙烯三胺或（乙二胺）水泥6101#或634#工业工业工业100301315（810）350400（250300）10010101315（810）350400（250350）注：括号内水泥用量为封缝用量。5、封闭后，封闭材料面层上涂刷肥皂水，然后从灌江口通入压缩空气，观察是否有漏气处。最后封闭灌注口。（二）、活动裂缝对于活动裂缝，必须进行分析、控制稳定后再按上述方法进行修补。如不能控制，必须采取办法限制结构变形后进行修补，修补用的材料为柔性材料。六、连接部位的修补方法建筑结构概念设计中要求做到强剪弱弯、强节点弱构件、强柱弱梁，所以构造设计中都要求梁柱端箍筋加密。如果节点部位发生质量缺陷，就要用刚性材料进行修补，确保塑性铰不首先发生在节点部位。修补前同样需要对混凝土缺陷部位进行基层处理。七、外形缺陷、外表缺陷修补该缺陷通常不影响结构承载力，可以用1：2水泥砂浆修补。修补后，要加强养护，防止修补层脱落。如果发生漏筋现象，还要做防锈处理。八、钢筋锈蚀的修补（一）、前期锈蚀可以将基层清理干净、剔除保护层至钢筋表面，用1：2水泥砂浆修补；也可以在表面清理干净后直接涂刷沥青漆、过氯乙烯漆、环氧树脂涂料、渗透性混凝土保护漆等。（二）、中期处理清理钢筋锈蚀部位，钢筋除锈后用环氧树脂补足钢筋缺损面积，涂刷一层高标号的水泥净浆，然后用细石混凝土重新浇筑保护层。细石混凝土保护层修补完成后注意及时养护。（三）、后期处理钢筋锈蚀发展到后期通常截面积损失比较大。首先清除掉保护层，钢筋除锈后采用帮条焊来补足钢筋截面积，焊接质量要满足相关要求。然后采用上述方法修补保护层。修补过程中混凝土要根据工程实际采用不同的配合比。对于处于设计使用年限为50年的建筑物，修补用的混凝土强度等级不得低于C20；对于设计使用年限为100年且处于一类环境中的建筑物，修补用的混凝土强度等级不得低于C30；处于二、三类环境中的建筑物，用于修补的混凝土必须经过专门的设计。修补用的混凝土强度等级应该高于主体结构混凝土强度等级一个标号，且具有微膨胀性。原工程有后浇带的，配合比可以采用后浇带混凝土配合比。干硬性砼的干硬程度以用手捏成团，落地开花为佳，具体配合比应经过专门的设计。所有用于修补的混凝土中均不得掺加粉煤灰。捻浆是将干硬性细石砼挤入剔凿口里，分层捻实，每层3050mm，每层混凝土达到一定强度后再施工下一层。两层混凝土之间的接触面刷少许水泥浆，捻浆至边缘处留10mm厚用1：2的水泥砂浆压实抹光。参考文献混凝土质量控制标准GB50164-92（混凝土夹渣）混凝土结构构造手册普通混凝