混凝土外观质量缺陷原因分析及建议

混凝土外观质量缺陷原因分析及建议

朱燕飞周昭

朱燕飞周昭

中国葛洲坝集团第一工程有限公司湖北宜昌443000

摘要：目前枣潜一标混凝土普遍存在表面气孔多、蜂窝麻面、分层明显及颜色不均匀等外观质量问题，导致目前有外观要求的部位混凝土无法浇筑，严重影响了施工进度及施工安排。有鉴于此，枣潜一标试验室根据项目部要求，进行了相关原因的分析、查找工作。现根据已有试验成果，对解决枣潜一标混凝土外观质量问题提出如下意见及建议。

关键词：外观；气泡；原因分析；建议

一、原因分析

1.1水泥、粉煤灰对混凝土外观质量的影响试验

不同水泥、掺和不掺粉煤灰外观质量影响试验

采用一分部拌合站内华新P.O42.5水泥及葛洲坝水泥厂家提供的P.O42.5水泥，襄阳Ⅱ级粉煤灰，三友碎石，吉河砂，进行了不同水泥、掺和不掺粉煤灰外观质量影响试验，试验结果见表1和图1～图4。

表1不同水泥、掺和不掺粉煤灰外观质量影响试验表

图1华新加粉煤灰图2华新不加粉煤灰图3三峡加粉煤灰图4三峡不加粉煤灰

从试验结果可以看出，在均采用理论配合比时，用华新水泥和三峡水泥拌制的混凝土坍落度相差不大，表面均有较多气泡；用等质量的水泥取代粉煤灰后，外观质量没有改观。说明水泥和粉煤灰并不是造成混凝土表面气孔偏多的主要原因。

另外，采用华新水泥的混凝土拌合物振捣后表面有黑色油状物浮出，采用三峡水泥时明显减少，不掺粉煤灰时用三峡水泥时没有黑色油状物浮出，说明黑色油状物主要来自于华新水泥，少量来源于粉煤灰。分析原因应是华新水泥在水泥生产时掺入了含有油质的掺合料所致。油状物的存在不仅会影响混凝土拌合物性能及强度，也会增加混凝土浆液粘稠度，使气泡排除困难，影响混凝土外观质量。因此，应督促水泥厂家尽快改进。

1.2不同分部粉煤灰性能对比试验

为检验不同分部粉煤灰质量是否存在差异，对四分部不同时段留样的粉煤灰以及一分部现用粉煤灰进行了对比试验。试验采用净浆流动度方法，粉煤灰掺量为20%，外加剂掺量为1.0%。试验结果见表2。

图5粉煤灰外观对比图

从净浆流动度试验结果看，四分部两个批次的粉煤灰净浆流动度基本一样，表明其两个批次的粉煤灰质量基本没有变化，掺入后净浆流动度基本没有降低；而一分部所用粉煤灰净浆流动度要小于四分部粉煤灰，掺入后净浆流动度有一定下降，显示其质量相对略差。从粉煤灰外观来看，一分部粉煤灰为黑色，三、四分部粉煤灰为灰白色，色差明显（见图5）。表明一分部和三、四分部粉煤灰可能来自不同厂家，应引起项目部注意。

二、骨料对混凝土性能及外观质量的影响试验

2.1砂子对混凝土拌合物性能影响试验

目前枣潜一标四个分部所用砂子均为吉河天然砂，由于现场没有可对比的砂样，室内为比较砂子对混凝土性能的影响，采用ISO标准砂进行了对比试验。试验采用胶砂流动度进行比较，试验结果见表3。

表3砂子对混凝土性能影响试验结果表

从试验结果看，采用吉河天然砂的胶砂流动度及损失与ISO标准砂相差不大，表明砂子对混凝土拌合物性能影响不大。

2.2石子对混凝土性能及外观质量的影响试验

目前使用的石子含有一定数量的泥，为比较石子含泥量对混凝土性能及外观质量的影响，采用一分部料仓三友碎石，进行了原状碎石与冲洗后碎石混凝土性能及外观质量对比试验。试验结果见表4，混凝土试件外观质量见图6、图7。

表4原状碎石与冲洗后碎石混凝土性能及外观质量对比试验结果表

3、外加剂对混凝土性能及外观质量的影响试验

为了解外加剂对混凝土性能及外观质量的影响，采用工程现场使用的尼高和奥莱特减水剂进行了相关性能试验，试验结果见表5，混凝土试件外观质量见图8～图13。

表5外加剂对混凝土性能影响试验结果表

注：序号5尼高外加剂取自拌合站铁罐中，外观颜色与拌合站塑料桶中明显不同。

图12拌合站铁罐外加剂图13拌合站铁罐和塑料桶外加剂颜色

从试验结果看，同种水泥时奥莱特减水剂掺量比尼高多0.5%，混凝土含气量比尼高略低，掺两种外加剂的混凝土坍落度损失均较大，特别是华新水泥与奥莱特外加剂搭配时最差，无法满足夏季高温季节施工要求。混凝土凝结时间初凝在10h以上，终凝在14h以上，以目前仓位来说基本可满足现场浇筑需要。掺两种外加剂的混凝土试件外观气泡均较多，不掺外加剂的混凝土试件气泡均较少，说明外加剂是造成混凝土表面气泡较多的主要原因。

拌合站铁罐中的尼高外加剂外观颜色与塑料桶中的明显不同（见图13），拌制的混凝土达到同样坍落度时外加剂掺量需提高0.1%，且混凝土和易性不如塑料桶中外加剂拌制的混凝土，成型试件表面有一圈明显黑线（见图12），与现场混凝土存在的明显分层线较为相似，分析原因应是外加剂与铁罐发生化学反应，生成了不利于混凝土的有害物质，振捣后聚集在混凝土表面。

4、配合比对混凝土性能及外观质量的影响试验

由于现场目前所用原材料与配合比设计时存在一定差异，在现场有针对性的进行了不同调整方案的混凝土拌合物性能及外观质量试验，试验结果见表6。

表6配合比调整方案对混凝土拌合物性能影响成果表

从试验结果看，适当增加砂率和用水量以及采用粉煤灰代砂5%对混凝土和易性有一定改善，但对混凝土坍落度损失和外观质量没有明显改善。

5、模板工艺对混凝土外观质量的影响

目前在现场混凝土浇筑时，在混凝土模板表面均涂刷了脱模剂，但为延长脱模剂重复使用次数，节约成本，部分施工队伍在脱模剂表面又增刷了一层植物油。为比较不同模板工艺对混凝土外观质量的影响，在K9基础混凝土浇筑中，进行了单刷脱模剂和脱模剂+植物油两种工艺的对比试验。结果显示，单刷脱模剂的部位混凝土表面光滑、平整，气孔相对较少，而涂刷脱模剂+植物油的部位混凝土表面粗糙，气孔相对较多，效果远没有单刷脱模剂的混凝土好。详见图14、图15。

图14单刷脱模剂图15脱模剂+植物油

6、初步结论

综合已有试验成果，可以初步得出以下结论：

1）造成目前混凝土表面气孔偏多的主要原因是外加剂。分析应是外加剂自身含气量偏高，造成混凝土所引大气泡较多所致。

2）使用铁罐中外加剂以及华新水泥含有一定油质成分，是造成混凝土有明显分层线的主要原因。分析原因应是外加剂与铁罐或铁罐中的铁锈发生化学反应，造成外加剂减水效果变差和颜色变深，在混凝土振捣时随水泥浆上浮至混凝土层面上，与同样在振捣中上浮的华新水泥中的油质成分混合在一起，由于振捣时振捣棒离模板有一定距离，上层混凝土振捣时虽插入下层混凝土一定深度，但对与模板接触的混凝土扰动相对较小，从而在混凝土表面形成明显分层线。

3）模板工艺对混凝土外观质量有较大影响，采用脱模剂+植物油工艺是造成混凝土表面粗糙、蜂窝麻面的主要原因。植物油一般较为粘稠，涂刷后厚度相对较厚，表面光洁度较差且具有一定黏性，造成模板表面多余水分及气泡排除困难。

4）粉煤灰、砂石对混凝土外观质量影响较小。增加砂率和采用粉煤灰代砂可改善混凝土和易性，但对外观质量的改善不明显。

二、意见及建议

针对目前工程现场实际情况，对后续混凝土浇筑提出以下建议：

1）督促外加剂厂家尽快对外加剂组分进行适当调整，适当降低外加剂自身含气量，并增加外加剂的保坍性能，以保证混凝土外观质量及夏季高温季节混凝土的正常浇筑。

2）华新（襄阳）水泥中存在一定油质成分，对混凝土性能及外观质量有一定影响。建议项目部对华新（襄阳）水泥厂家提出整改要求，在未改善前建议使用三峡（宜城）水泥。

3）砂子质量存在一定波动，特别是细度模数变化幅度较大，并有超规范的情况发生（近期实测砂细度模数最大为3.4），对混凝土性能带来较大影响。建议项目部加强监管，督促供应商提供合格的砂石骨料。

4）目前一分部和三、四分部的粉煤灰在外观颜色上存在明显不同，品质上也存在一定差异，存在实际产地不同的可能。建议项目部加强监管，督促供应商提供来源稳定、质量可靠的粉煤灰。

5）目前一分部拌合站铁罐中的外加剂颜色与塑料桶中明显不同，性能上也存在差异，分析原因可能是铁罐内部保护层失效，外加剂与铁罐或铁罐中的铁锈发生化学反应。建议拌合站更换铁罐或直接用塑料桶存储外加剂。

6）模板工艺对混凝土外观质量有明显影响，建议在对外观质量要求较高的部位模板工艺采用单刷脱模剂工艺，以保证混凝土外观质量。

参考文献：

[1]混凝土外观质量缺陷的预防改进措施[J].刘世铭.福建建材.2013(04)

[2]混凝土外观质量缺陷的分析和控制措施[J].姜淑颖,郭婧媛.黑龙江科技信息.2009(08).

[3]浅谈混凝土外观质量的控制[J].沈良,宋爱娟,王正明.经营管理者.2010(06).

作者简介

朱燕飞（1985-11），男，汉族，籍贯：浙江省江山市，当前职务：项目部副总工，当前职称：中级职称，学历：本科。