摘  要：混凝土工程质量缺陷时有发生，一直是困扰广大混凝土搅拌站和施工人员，文章从原材料、配合比、施工、养护、施工环境等一系列因素进行分析论证，指出缺陷产生的主要原因，为后续的工程指明了改进方向。

 

1 情况简介

某办公楼混凝土地坪工程为2013年11月中旬施工，次年元月份发现混凝土地面出现严重病害，表现在表层混凝土爆皮严重，影响使用性能，为此，结合提供的资料和现场勘查，对质量缺陷进行分析。

该工程位于北方某沿海城市，地面为C20混凝土，一次浇筑摊铺成型。在局部地面完工后，地坪表面出现大面积病害。病害表现为：

 

1） 表面混凝土大面积爆皮脱落，外露砂石。

 

 

2） 在有水迹的地方病害尤其严重，一些地方可以看到表面呈疏松、砂石严重脱落。

 

 

 

2 地坪混凝土病害分析

2.1依据规范

《建筑地面工程施工质量验收规范》GB50209-2010

《混凝土质量控制标准》GB 50164-2011

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2011

《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2002

《预拌混凝土》GBT 14902-2012

《中华人民共和国产品质量法》2009

 

2.2工程回放

2013年11月，施工方进行地坪混凝土浇筑施工，一次摊铺振捣成型。地坪混凝土为C20，塌落度要求为180±20mm。施工中用振捣器在表面进行拖动振捣，然后表面找平，进行表面抹面收光，收光后进行自然养护。2014年元月初，发现地坪表面出现大面积爆皮脱落。

 

2.3 原材料分析

作为成品，混凝土要经历原材料的选用、拌和、浇注、摊铺、振捣、表面收光、养护各个环节，同时，外部环境也是影响混凝土性能的主要因素。任何环节出现偏差都可能造成病害的发生，为此，进行了全方位的检查论证。

首先，调取当时所用原材料检测报告。地坪配比如表1所示。

表1 C20混凝土配合比

水泥	矿粉	河砂	石	水	减水剂
240	110	732	1119	162	5.43

原材检测报告检测结果均符合规范要求。

检测结果表明，混凝土28d强度为26MPa，坍落度200mm ，满足施工方要求。

 

2.4 施工环境分析

表是2013年11月11日该地区的气象记录，根据气象记录。
表2 施工期间气象记录

日期(2013年)	天气	最高/最低温度	平均气温	风向风力 白天/夜晚
11月01日	小雨 /阴	14℃ / 7℃	10.5℃	西南风 ≤3级 /西南风 ≤3级
11月02日	雾 /晴	17℃ / 7℃	12℃	西南风 ≤3级 /西北风 4-5级
11月03日	晴 /晴	16℃ / 7℃	11.5℃	西北风 3-4级 /北风 ≤3级
11月04日	晴 /晴	18℃ / 7℃	12.5℃	西南风 ≤3级 /西南风 ≤3级
11月05日	多云 /多云	16℃ / 8℃	12℃	西南风 ≤3级 /西南风 ≤3级
11月06日	晴 /晴	18℃ / 4℃	11℃	西北风 4-5级 /西北风 4-5级
11月07日	晴 /晴	15℃ / 5℃	10℃	西南风 ≤3级 /南风 ≤3级
11月08日	多云 /小雨	17℃ / 10℃	13.5℃	南风 ≤3级 /南风 ≤3级
11月09日	阴 /晴	16℃ / 1℃	8.5℃	北风 5-6级 /北风 5-6级
11月10日	晴 /晴	8℃ / 2℃	5.5 ℃	北风 4-5级 /北风 3-4级
11月11日	晴 /晴	12℃ / 4℃	8℃	西北风 ≤3级 /北风 ≤3级
11月12日	晴 /多云	14℃ / 5℃	8.5℃	西南风 ≤3级 /西南风 ≤3级
11月13日	多云 /多云	15℃ / 5℃	10℃	南风 ≤3级 /西北风 3-4级
11月14日	晴 /晴	13℃ / 4℃	8.5℃	西北风 3-4级 /西南风 ≤3级
11月15日	多云 /多云	16℃ / 6℃	11℃	西南风 ≤3级 /北风 3-4级
11月16日	多云 /晴	13℃ / 3℃	8℃	北风 5-6级 /西北风 4-5级
11月17日	晴 /晴	9℃ / 2℃	5.5℃	西北风 4-5级 /西北风 4-5级
11月18日	晴 /晴	10℃ / 0℃	5℃	西北风 5-6级 /西北风 3-4级

 

从表2可以看出，施工期间平均温度在5-13.5度之间，以晴天为主。从记录中可见，当时的天气为低温、干燥，伴有3-4级风。

 

 

2.4混凝土地坪质量缺陷分析

2.4.1 原材分析

根据搅拌站提供的第三方原材检测报告，原材料符合国家现行规范要求。

 

针对现场混凝土地面剥落露石，有怀疑石料中运输过程质量控制不严而混入生石灰造成后期膨胀，生石灰遇水膨胀，如式1，生成熟石灰，会造成膨胀现象，但生石灰反应后形成白色团状粉末，如图3所示，现场未发现此类现象，可基本排除此因素。

CaO + H₂O =Ca(OH)₂                     

         

2.4.2 配合比分析

配合比为

水泥	矿粉	河砂	石	水	减水剂
240	110	732	1119	162	5.43

 

路面混凝土规范规定其水胶比应小于0.5，而且要求混凝土单位用水量为150--170kg/m3，本配比水胶比为0.463，用水量162，满足要求。

 

2.4.3 施工质量分析

正常的施工过程应该是浇筑混凝土以后，经过振捣、抹压、二次振捣、抹压、收光、养护等工序。

 

浇筑混凝土后，摊铺振捣，然后木刮杠刮平后，立即用木抹子搓平，从内向外退着操作，并随时用2m靠尺检查其平整度。

 

铁抹子压第一遍：木抹子抹平后，立即用铁抹子压第一遍，直到出浆为止，如果砂浆过稀表面有泌水现象时，可均匀撒一遍干水泥和砂（1∶1）的拌合料（砂子要过3mm筛），再用木抹子用力抹压，使干拌料与砂浆紧密结合为一体，吸水后用铁抹子压平。如有分格要求的地面，在面层上弹分格线，用劈缝溜子开缝，再用溜子将分缝内压至平、直、光。上述操作均在水泥砂浆初凝之前完成。

 

第二遍压光：面层砂浆初凝后，人踩上去，有脚印但不下陷时，用铁抹子（或抹平机）压第二遍，边抹压边把坑凹处填平，要求不漏压，表面压平、压光。有分格的地面压过后，应用溜子溜压，做到缝边光直、缝隙清晰、缝内光滑顺直。

 

第三遍压光：在水泥砂浆终凝前进行第三遍压光（人踩上去稍有脚印），铁抹子（或抹平机）抹上去不再有抹纹时，用铁抹子把第二遍抹压时留下的全部抹纹压平、压实、压光（必须在终凝前完成）。

 

养护：地面压光完工后，及时养护，可铺锯末或其它材料覆盖洒水养护，保持湿润，养护时间不少于7d当抗压强度达5MPa才能上人。

 

 

由于混凝土表层结构疏松、强度偏低，导致混凝土表层病害发生：

（1）由于塌落度过大，混凝土表层泌水，致使水灰比（W/C）大于混凝土内部，表层水化产物之间搭接不致密，孔隙率大，结构松散，强度偏低；

 

（2）混凝土表面抹压不及时，不能切断毛细孔，致使水分不断蒸发丧失，留下大量毛细孔，形成过水通道，为以后的病害埋下隐患；

 

（3）混凝土养护不及时，施工早期水分散失过快，表层水泥水化程度较低。

 

（4）环境温度偏低，空气干燥，也加速了失水。

      

 

当时平均气温15度以上，同样的施工工艺，由于环境温度偏高，水化快，强度增长相对快，能封住表面水分，后期水化相对充分，表现在虽然也有水分浸泡区域，但没发生明显冻害。

 

由此，表面混凝土严重失水，很难有效水化生成水泥石，实际上是一层多孔松散的灰浆层，当温度低于零度时，结冰膨胀，造成表面混凝土爆裂(如图7示意)。

 

 

 

现场搅拌混凝土，地面的施工规范要求塌落度在30-40mm，随着商混的普遍应用，地面多用商混，此时的地面要求混凝土运输成能卸出料就可以，一般120-140mm，最多别超过160mm，140±20mm足可以了，因为大了容易泌浆泌水，造成表面抗磨行差，容易起粉、剥落、开裂。               

 

3 结论与建议

3.1 施工期间温度偏低，空气干燥，造成混凝土强度发展缓慢，是形成病害的外部原因。

 

3.2施工方操作不符合规范要求，如施工工艺、工序和养护不及时，是质量缺陷的主要原因。

 

商品混凝土是随着土建工程专业化分工而出现的。商品混凝土与普通商品不同，其性能与对使用过程的依赖性很大，几乎依赖于使用过程的每一个环节，如振捣不实或过振，施工环境温度，养护以及后期使用与运营过程，都会影响混凝土性能。

 

由于商品混凝土的特性，决定了商品混凝土的使用者与生产者必须密切合作，才能取得预期效果。

 

对商品混凝土自身质量的评定，应采用标准的方法，而不应该与施工过程有关，搅拌站应对标养环境下养护的试块质量负责。

 

现场混凝土无论是取芯或其他无损检测方法，由于受到成型、养护、环境因素影响，是材料、施工与环境的共同作用结果，是一个综合反映，不能作为单方责任的判定依据。