混凝土外观质量缺陷的成因和防止措施的探讨

混凝土外观质量缺陷的成因和防止措施的探讨
随着人们审美观点的改变和建筑多样性的需要，一些重点工程、永久性建筑多采用清水混凝土作为最终的外饰面，对混凝土的外观质量提出了较为严格的要求。

但是受研究方式的手段的局限性的影响，在实验室再现问题发现过程十分困难，本文从混凝土原理方面进行初步分析。

希望对解决混凝土外观质量问题有所帮助。

1.混凝土出现外观质量问题的现象
混凝土由多种原材料复合制成，当采用优质原材料，优化配合比，经过严格的计量控制，我们应得到优质混凝土材料。

但是同样和易性的新拌混凝土，在不同的季节、不同的施工部位、不同的施工单位却得到不同的结果，主要表现为混凝土表面起砂、水纹、麻面（主要表现为孔洞和毛毛虫现象）、色差等问题。

2.外观质量缺陷的成因分析
无论是混凝土表面的起砂现象还是水纹、色差及麻面等问题，都可以归结为混凝土在外力作用下水分和各种粒径的固体颗粒的运动迁移遗留下来的痕迹。

因此上述现象与混凝土成型过程中的外力和混凝土内在组成有关系。

2.1混凝土材料在外力作用下的运动规律
所谓外力主要是重力、振捣棒的激振力和上层混凝土的压力。

这些外力都会导致混凝土材料的下沉、密实，但是由于混凝土组成材料的比重差异，其下降的程度有所区别。

混凝土中主要材料在宏观上我们可以分为相对“液体组分”固体组分和气体组分。

由于液体的存在，使混凝土组成材料在外力作用下可以自由运动。

在混凝土彻底失去流动性或者初凝之前，还要受重力和上部压力的作用，因此在振动结束之后，混凝土内的较小比重的部分还在继续运动迁移。

可以说外力的作用和混凝土的颗粒组成是
混凝土出现外观质量的外部原因。

2.2造成混凝土外观质量问题内在原因
对混凝土来说出现离析泌水现象是必然的，这是由混凝土的组成所决定的。

而混凝土的泌水、泌浆正由混凝土出现外观质量问题的主要原因之一。

（1）混凝土泌水现象及对其理解
混凝土拌和时所加入的水有两种作用：一是保证水泥水化过程的进行；二是使新拌水泥浆或混凝土混合物具有足够的流动性，以便于浇筑成型。

在目前施工条件下，满足后者要求的需水量，常大于前者所需的最低水量。

这种多余的水分在混凝土输送、浇筑振捣过程中以及在凝固以前的静置其中，都容易产生离析。

如果模板和混凝土之间泌水，则混凝土出现麻面、泪痕、砂线和砂面等现象，形成混凝土外观质量缺陷。

（2）泌水现象形成的物理化学作用
从物理变化方面看，泌水是混凝土拌合物内部固体材料沉降运动导致水渗出所致。

高泌水速率能造成通道泌水，通道泌水是由于水分上升中透过凝絮颗粒导致机械破裂的结果。

这种情形是贫水泥拌和物和大塌落度拌合物的稠度特征。

如果泌水在模板附近产生，就会有水将水泥等粉料成分带出，将砂子剩余形成砂线现象。

水泥水化作用快时由于游离水向化学水转化，减少了游离水的量，因此削弱了泌水作用。

水泥水化作用慢时由于水量较大，静止泌水的现象更易出现。

水泥愈细（比表面积愈大）吸附水量愈大、C3A含量愈多水化作用愈剧烈，因而在水泥浆内分散的胶体粒子数量增加，粒子的表面积增加，形成的凝聚结构的接触点增多，这种有巨大固相表面的凝聚结构网内，能大大增加吸附水的量，因而保水能力也就提高。

（3）混凝土泌水内在原因分析
受振动等外力作用是混凝土产生沉降离析泌水现象的外因，
是混凝土在成型过程中无法抗拒的因素，而找出混凝土本身的原因并克服之，将是我们改善离析泌水现象主要手段。

在生产实践中，有时出现由于泌水等造成混凝土外观质量缺陷的混凝土却具有非常理想的和易性。

3.应对策略
3.1 内在原因的措施
为解决或减轻砼泌水过大的危害，在混凝土的生产中可采取以下技术措施：
（1）适宜的水泥细度、粒度分布和颗粒形状，对于改善混凝土的和易性是非常有效的，从电化学角度和紧密堆积理论看，合适的水泥细度、粒度分布和颗粒形状将提高混凝土外加剂的使用效果。

（2）增加细粉料用量，可以增加砼中“液体”的黏度和比重，对较大颗粒(石子，砂子，粗颗粒等)的沉降起到阻止的作用，这样减少水承受的压力，减少上浮的可能即减少泌水的量。

（3）改善粗细集料的颗粒级配，使粗细骨料本身为稳定的骨架，用来承载来自上面混凝土的压力，减少水分的受压外溢。

（4）增加外加剂中的保塑组分，调整外加剂的适应性，使混凝土中水被高吸水性的高分子材料吸附，可以减少泌水的发生，但是会带来表面出现洞孔的负效应。

（5）改善混凝土与外加剂的适应性，可以保证混凝土生产的稳定性，选择优质的缓凝组分，在保证坍落度损失小的前提下，缩短疑结时间使混凝土众多余的水量减少，从而也会起到减少泌水的作用。

3.2 外部控制措施
在施工中，施工单位应加强与生产单位的沟通，对于不同的砼采取不同的振捣成型措施，确定合理的振捣成型措施模式，避免出现漏振和过振的现象，以弥补混凝土本身的不足。

目前國外开发出了高吸水性模板，可以将出现在模板附近的
多余的水吸掉，既可以保证表面不会出现缺陷，同时由于降低了表面的水灰比，使混凝土有一个非常致密光洁的表面。

4.结语
解决砼的外观质量问题，需要寻找有效的、能够在现的试验方式，而且从控制手段来说也需要非常系统的工作才行。

本文分析由于试验工作量较少，远不足以得出规律性结论，此类工作有待继续深入，需要水泥等生产企业、搅拌单位和施工单位携手进行，并重点在一下几个方面进行深入的探讨：
4.1水泥、拌合料、外加剂的批量检验存在差异，生产厂家与用户——搅拌站的所为批量并不一致，因而搅拌站因重新审视原来执行的批量检查做法：
4.2水泥、外加剂、拌合站应共同分析并认清混凝土泌水的原因，合力解决这一技术问题，寻找在现泌水过程的试验方法，提出解决外观质量的材料标准。

4.3搅拌站的质检工作应有效延伸至施工现场，因为新拌砼质量的优质直接决定混凝土的最终质量，因此搅拌站的质量管理至关重要。

4.4确定不同部位形式，不同季节，不同和易性条件下的振捣制度，并找出共性指导实际生产应用。

4.5开发吸水性模板，提高清水混凝土的质量水平。