摘要：2017年 广东省河惠莞高速TJ2~TJ5土建标进场后，工程施工陆续展开，随着工程进展，各标段结构物施工的正常推进，部分桥涵的墩、台、柱及基础、墙身等混凝土结构物开始出现了不同的外观质量缺陷，如：表面裂纹、气孔（洞）、麻面、掉皮、起砂、污染、色泽不均匀且无光泽度，表面存在1厘米左右厚蜂窝状浮浆，个别混凝土结构物强度不足；还有混凝土施工中拌合物存在泌水、离析、塌落度损失快等现象。针对这些质量问题，为加强混凝土施工质量控制，提升混凝土施工管理水平，作为参建方监理单位－武汉大通公路桥梁工程咨询监理有限责任公司河惠莞高速公路J1总监办高度重视，不仅仅组织了关于混凝土施工的观摩会，而且召开了不同层次的关于混凝土的外观质量专题会议。这些活动的安排与组织，为贯彻落实交通运输部关于公路建设推行“发展理念人本化、项目管理专业化、工程施工标准化、管理手段信息化、日常管理精细化”要求 及《广东省高速公路建设管理“五赛五比”活动实施方案》有关精神，实行河惠莞高速公路工程精细化管理，打造精品工程、百年工程而做出了重要举措。
关健词：混凝土 外观质量 缺陷 分析 防治
一、造成混凝土结构物外观外质量缺陷原因分析
1、原材料与配合比等方面原因
1）地材（碎石与河砂）不稳定，较难保证混凝土外观质量。其中A1合同段辖区的TJ2~TJ5标土建标进场后（进场时间2016年11月）由于受广东省河源市市龙川县彭坑水库彭坑大桥（2016年被判定危桥，是各土建标材料进入的重要通道）限高限重原因，还有地方复杂社会关系市场垄断、材料产量（原各标使用彭坑水库的彭坑砂场）等影响，地材供应商抬价，一段时间内地材供应相当困难。地材供应不足后，个别施工单位私自采购当地小厂家的碎石与河砂，（这些厂家生产设备老化、产能低下，破碎工艺也满足不了工程需要，河砂含泥量较大，一般为2%~5%），不仅影响混凝土的强度，还影响混凝土外观质量。
2）减水剂与水泥厂家选择原因客观制约了混凝土质量的控制；
减水剂与水泥，项目上采用甲控与甲供方式进行管理（甲供：材料由建设方负责采购或供应；甲控：材料由乙方组织采购，质量被甲方管控）原因，客观制约了施工质量水平上限，从而影响混凝土施工外观质量，质量缺陷的限制难以保证。
按规范相关要求，材料进场后，水泥与减水剂，要进行相容性试验，如果二者相容性较差或不满足相关要求，各参建方有权提出更换材料厂家或品种（但是材料采购涉及各方利益，很难以解决）。二者材料间的相容性对结构混凝土的拌和物性能与外观质量都有不同程度影响。如：，采购中水泥材料，水泥强度、凝结时间波动较大，品种P.042.5水泥部分批号的强早期度比PⅡ52.5还高。混凝土早期强度过高，到致结构物因应力不均，产生裂纹，还有可能后期强度增涨过慢，造成强度不足等危害；
关于外加剂材料（减水剂），外加剂进场后，厂家虽然配合各施工单位对混凝土配合比进行一系列调配、调整等工作，对推动、解决混凝土性相关问题起到一定作用，但由于多方面原因达不到解决工地上混凝土中存在客观因素的能力，如：气泡多，性能不稳定，塑性较差等情况，在减水剂配方中保塑、增强、保坍、引气等成分直接影响混凝土中气泡（主要含气量）、流动性能、塑性能力、强度等相关性能。例如：当试验室某个配方调试好后，把配方交给后场，生产大样运送到工地现场，如果这时碎石与河砂规格、颗粒形状、粒度，级配等稍有变化，就会影响混凝土实际工作性能（减水剂大样又不能退掉，按国标检测是合格的，减水剂重要检测指标，如减水率、含气量、坍损、强度、泌水率比等指标检测是否合格与材料只存在相对关系）。所以笔者在这里认为每一批减水剂进场后，都要进行试拌，检查混凝土性能变化是否满足工地实际要求。
水泥与减水剂兼容对产生气泡有非常密切的关系，当气泡不能消除后，会在结构物表面，形成较大气孔，如100nm以上的称之为大害泡，100-50nm的叫中害泡，50-20nm的叫低害泡或无害泡。
在水泥生产过程中使用助磨剂（外掺专用助磨剂，厂家非常多，质量差异非常大，通常含有较多表面活性剂）的作用下，通常会产生气泡过多的情况，且水泥中碱含量过高，水泥细度太细，含气量也会增加。
3）配合比方面，在混凝土性能中出现了泌水、坍损快、离析等质量问题等，都需要外加剂与水泥主要胶凝材料较好兼容性，要求施工单位工地试验室对配合方反复调整。
2、搅拌机设备与现场施工因素
1）设备型号选择与维修保养对混凝土拌合性能有很大影响。
特别磨损严重的搅拌轴的叶片与搅拌筒的衬板影响混凝土拌合性能。
2）模板的质量与施工。模板的强度、刚度、稳定度及板面平整度、光洁度、拼缝、打磨等处理不好都会影响混凝土外观质量。
为了防止模板变形，可能出现棱线不直、翘边，表面不平整等现象，项目上要求普通混凝土结构物施工中采用厚度采用不小于5mm钢模，梁体制作模板不小于6mm钢模。
脱模剂的品种，涂刷的工艺或方法（如不均匀或放置时间较长后粘满灰尘）及养护剂等造成混凝土的色差及光洁度。
脱模剂现场施工品种较大 ，有的单位采用厂家成品脱模剂，有的采用色拉油，成品油勾兑，有的施工单位甚至采用废机油，脱模剂质量参差不齐，因此对结构物外质量颜色影响较大；关于脱模剂涂刷的工艺或方法使用工具，一般采用滚筒刷或喷雾器进行涂刷或喷涂，一但使用中过过薄过厚或不均，都会对混凝土外观有直接影响，如果过薄，折模后， 易麻面；过厚会出流淌，加上部分品种脱模剂不易挥发，空气中易沾满灰尘，放置时间稍长后，混凝土施工折模后，就呈面有深色斑痕，与混凝土配色非常明显。所以在施工中要求施工作业队调整改善涂布、调整喷涂量、或选择脱模剂硬度及溶剂体系，
3）混凝土现场施工，振捣，漏振，过振，欠振，拆模时间也是造成混凝土外面表面蜂窝麻面或凹凸不平；
4）关于混凝土裂纹、缝产生原因
除了配合比与原材原因，外界因素主要为环境温度、湿度、混凝土自身收缩、膨胀、结构物不均匀沉降、养护等等；
干缩：混凝土养护一段时间中或结束后，表面干燥，混凝土中水分子蒸发产生的干收缩，可能出现条行状、网状细缝，宽度为0.05~0.3mm。
温缩：混凝土结构物表面，当高温或较大风影响，表面失水较快，引起内部其一局部应力集中，内外应力不平衡，产生裂缝。
还有当体积混凝土施工中或温度变化较大时，温度变化明显时，大量水化热得不到散发，混凝土内部温度升高，体积膨胀，表面收缩，产生拉力，内部产生裂缝，而贯穿结构物，从而造成危害。
二、提高混凝土的原材料、配合比、及搅拌设备相关技术标准，是限制混凝土外观质量缺陷综合因素。
上述对混凝土外观质量缺陷进行了客观分析后，现在重点从混凝土配合比、性能指标、原材相关指标及现场施工工艺上等制定相关措施。来解决结构混凝土外观缺陷。
1、关于混凝土的原材料、配合比、及搅拌设备相关技术要求
1）碎石、河砂等地材要求料源稳定，级配良好，粗骨料应颜色、级配均匀，粒径良好，表面洁净；细骨料宜采用中砂，必须控制细筛部分（0.15~0.6）筛孔筛余质量。碎石与河砂质量控制，尽量做到稳定性、均匀性，随时随地关注原材料质量可能的波动，带来负面影响。
2）水泥质量要求稳定，如出现厂家的配方调整或变动应及时通知施工单位，重新进行混凝土配合比试配。还应定期进行水泥化学物质检验，如三氧化硫、烧失量等。
3）减水剂材料，为了混凝土工作性能与外观质量缺陷限制，建议水剂调控在0.8~1.2%范围之间，宜控制含固量、引气剂成分或剂量；每一批进场进行减水率检测及与水泥进行相容性试验，判定流动性能与经时坍落度损失是否满足要求；如果不能完成相容性试验，外加剂应该与水泥厂商应加强沟通、协调，调整配方，确定品种或适宜掺量。
如：减水剂掺入适量增稠剂、增塑剂。
4）混凝土配合比工作性能良好且稳定、无泌水离析现象，控制常温下90分钟或从开盘到混凝土入模情况下混凝土基本不能坍损现象，温度30℃以上控制坍落度损失为90分钟宜控制30mm以内，还应进行泌水率、含气量的检测。
5）为了提高混凝土耐久性、混凝土工作性，建议对重要结构物(（承台、箱梁）加入矿物掺合料，降低水化热，减少裂缝产生的概率。
6） 混凝土搅拌机型号、搅拌机的转速以及搅拌设备的维护，搅拌时间是混凝土拌合质量控制上的几个主要因素；型号上按标准化要求必须采用至少JS1000型强制搅拌机，混凝土的质量达到最佳，搅拌机就必须具有合理转速（25.5r/min）。搅拌机转速是保证搅拌机正常工作的基本参数，其必须满足搅拌质量与搅拌效率等性能要求；定期检修保养搅拌机，更换易磨损搅拌机的衬板与叶片。混凝土拌和最短时间应该按照搅拌机产品说明书要求，结合不同的强度等级混凝土与使用部位并考虑天气温度、现场实际环境等经试验确定。
三、现场结构物施工控制，是治理混凝土外观质量缺陷关健因素
1、提升混凝土外观表面颜色，要求色泽均匀、一致，无黑斑
模板加工、安装、混凝土浇筑、振捣、养护等工艺的一致性是保证混凝土颜色一致的重要保证措施，因此严格对模板、混凝土配合比、混凝土浇筑工艺、脱模剂品种、涂刷等工艺进行控制，要求统一采用保水性良好的脱模剂。
2、提度混凝土表面平整、光洁度，模板拼接中无错台、无漏浆。
严格控制模板强度、刚度、稳定度及板面平整度，模板拼缝严密，牢固稳定，且对模板全部打磨处理，对不符合要求的模板严禁使用。
3）控制结构物表面蜂窝麻面现象。
浇筑前，模板要清洁 ，脱模剂涂刷要均匀，分层厚度不宜超过300mm，振捣均匀，严禁漏振，过振，欠振，振动棒不宜超过下层表面混凝土50mm，；控制拆模时间，避免混凝土拆模时间过早，混凝土强度不足而粘结其模板上，从而造成混凝土外面表面蜂窝麻面或凹凸不平； 为了防止冷缝，严格控制分层浇筑时间。
4、限制和预防混凝土裂纹、裂缝措施
根据JTGF80/1-201《新公路工程质量检验评定标准》要求，非受力裂缝宽度（如设计未规定)如：梁、板、柱、墩台身、小型构件等小于0.2mm等。
采用中低热水泥，可以掺入外掺料(粉煤灰或矿渣粉等),选择水泥与外加剂品种，降低水泥用量，控制水灰比，加强混凝土早期养护，延长养护时间，冬天保湿覆盖，可以使用养护剂，
除了优化配合比，控制水灰比之外，现场施工中杜绝混凝土运输、浇筑时加水；
加强混凝土成品的养生，保持混凝土表面湿润，高温大风，设置遮阳或挡风设施，及时养护。
大体积混凝土要有控温、测温措施，浇筑12小时内及时采用内降外保措施，采用塑料薄膜大养护保证潮湿，采用浇水保证湿润。
5、混凝土的泌水，起砂与水带（水痕）现象。
工地试验室必须对混凝土配合比反复调整，混凝土工作性能满足要求，泌水率指标满足规范要求。
要求外加剂厂家利用企业自身特点，根据使用要求，工程材料，施工条件等因素，通过试验确定其品种及适宜掺量。通过反复调整建立与水泥和矿物掺合料之间良好相容性。
提高现场施工技能，不要过份振捣，控制混凝土水灰比（不宜偏大）；要求外加剂厂家调整或改善其配方，适当增加高品质引气剂，选用混凝土泌水率较小、流动度较大的高效减水剂，避免减水率过高而泌水，适当提高砂率；可能条件下，要求水泥厂家调整各种矿物成分的配方。
6、关于混凝土气泡控制具体措施
与水泥厂家沟通联系，在水泥生产过程中少使用或不使用助磨剂，控制水泥中碱含量及细度；要求外加剂厂家对减水剂配方进行适应、优化调整；施工单位根据粒料级配密实原理，调整级配与砂率。
控制搅拌时间，控制混凝土的和易性；
模板脱模剂要涂抹均匀，但不宜涂过多过厚。
掺入抑制有害气泡的消泡剂
总结:混凝土外观质量缺陷限制是日常混凝土工程施工中质量控制重要环节，也是工程质量检验、评定的重要根据。为了保证混凝土工程的外观质量，各参建单位应加强组织领导，加大资金投入，做好现场控制，把好每道工序；从源头抓起，加强施工各个环节，过程中的标准化施工、精细化管理，不仅依托首件示范工程，探索和总结混凝土外观质量创优经验，而且组织各单位交流与推广，为高速公路建设混凝土施工创优打开新的篇章。