隱蔽缺陷

      四十、隱蔽缺陷
     （一）混凝土強(qiáng)度不足，勻質(zhì)性差
      1．現(xiàn)象：
     （1）同批混凝土試塊的抗壓強(qiáng)度的平均值低于1.15設(shè)計強(qiáng)度（試塊組數(shù)小于10組）；或mfcu一λ1sfcu<0.9設(shè)計強(qiáng)度（試塊組數(shù)大于10組）。
     （2）同批混凝土中最低一組試塊強(qiáng)度值低于0.95設(shè)計強(qiáng)度（混凝土抗壓強(qiáng)度試塊組數(shù)小于10組）；或低于0.90沒計強(qiáng)度（試塊組數(shù)為10～14）。
     （3）同批混凝土中，個別試塊強(qiáng)度值過高或過低，出現(xiàn)異常。
     （4）同批混凝土中，個別最低一組試塊強(qiáng)度值低于0.85設(shè)計強(qiáng)度（混凝土抗壓強(qiáng)度試塊組數(shù)大于14組）。
      2．危害：按試配及設(shè)計混凝土配合比拌制的混凝土成品達(dá)不到強(qiáng)度要求時，強(qiáng)度保障率達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求95％而造成不合格工程。
      3．原因分析：
     （1）混凝土原材料不符合要求。
      1）水泥過期或受潮結(jié)塊，水泥未經(jīng)試驗(yàn)就使用；單方水泥用量少于最低值。
      2）砂、石骨料級配不好，空隙率大，含泥量大。
      3）外摻劑使用不當(dāng)，摻量不準(zhǔn)確。
     （2）混凝土配合比不準(zhǔn)確。
      1）不用試驗(yàn)室規(guī)定的配合比，隨便套用經(jīng)驗(yàn)配合比。
      2）計量工具陳舊或維修管理不善，精度不合格。
      3）砂、石、水泥不認(rèn)真過磅，計量不準(zhǔn)確。
      4）混凝土加水不準(zhǔn)，和易性不好就隨便加水，使混凝土水灰比增大，影響強(qiáng)度。
     （3）攪拌混凝土?xí)r加料順序顛倒，攪拌時間不夠，拌合物不均勻。
     （4）混凝土在冬施期間，拆模過早或早期受凍。
     （5）混凝土試塊沒有代表性：
      1）試模保管不善，經(jīng)多次使用產(chǎn)生變形，未及時更換，試模尺寸和混凝土石子粒徑大小不相適應(yīng)。
      2）不按規(guī)定時間取料裝?；蛟噳K未振搗密實(shí)。
      3）試塊標(biāo)養(yǎng)管理不善或養(yǎng)護(hù)條件不符合要求。
      4．預(yù)防措施：
     （1）確?；炷猎牧腺|(zhì)量。
     （2）嚴(yán)格控制混凝土配合比，保證計量準(zhǔn)確。
     （3）按試件有代表性的要求，應(yīng)在攪拌后第三盤至結(jié)束前半小時之間取樣裝試模，每組三塊用同一盤料，并應(yīng)加強(qiáng)對試塊的養(yǎng)護(hù)及管理。
     （4）防止混凝土早期受凍。冬季條件下養(yǎng)護(hù)的混凝土，在遭受凍結(jié)以前，硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制的混凝土，應(yīng)達(dá)設(shè)計強(qiáng)度30％，礦渣硅酸鹽水泥配制的混凝土，為設(shè)計強(qiáng)度的40％，但C10以下的混凝土不得低于5MPa。
      5．治理方法：
     （1）當(dāng)試壓結(jié)果與要求相差懸殊時，或試塊合格，而對混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)際強(qiáng)度有懷疑，或有試塊丟失、編號搞亂，忘記做試塊等情況，可采用非破損檢驗(yàn)方法，來測定混凝土的強(qiáng) 度；如果測定的混凝強(qiáng)度不符合要求，應(yīng)經(jīng)有關(guān)人員研究，查明原因，米取必要措施處理。
     （2）如混凝土強(qiáng)度不合格，可直接從混凝土結(jié)構(gòu)中鉆取試塊，仔細(xì)磨平，放在試驗(yàn)機(jī)上，加載試壓，測定混凝土實(shí)際強(qiáng)度。鉆取試塊的部位，應(yīng)為營運(yùn)和安全所允許，并應(yīng)對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度具有代表性。

     （一）內(nèi)部空洞、蜂窩
      1．現(xiàn)象：混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件內(nèi)部，出現(xiàn)大小不等空腔。在鋼筋密集、預(yù)埋件及預(yù)留孔洞處，有大小不等的地方，只有骨料，無水泥砂漿成蜂窩狀；或在預(yù)應(yīng)力混凝土的錨固區(qū)，預(yù)埋導(dǎo)管較多處，存在混凝土不密實(shí)情況。
      2．危害：由于內(nèi)部空洞及蜂窩易被忽視，因此危害極大。不少斷裂、倒坍的結(jié)構(gòu)物，都因存在內(nèi)部空洞或蜂窩，沒有得到正確處理，最后鋼筋銹蝕，或截面承載面積不足而發(fā)生事故。
      3．原因分析：
     （1）混凝土攪拌不均，或澆注中產(chǎn)生南銜，砂漿分離，石子成堆。
     （2）漏振或振搗間距過大，往往在表面蜂窩處，其內(nèi)部漏振形成孔洞。
     （3）澆注一次下料過多或分條、分層不清，振搗力達(dá)不到處形成大孔洞蜂窩；或在高溫、大風(fēng)條件下施工早期硬結(jié)，形成蜂窩。
     （4）由于特殊情況（如停電、交通堵車、設(shè)備壞），造成澆注停歇時間超過1h，又未按留施工縫處理的部位，易產(chǎn)生蜂窩空洞。
     （5）在鋼筋密集處或預(yù)留孔洞和埋件處，混凝土澆注流動不暢通。不能充滿（如立墻根部、箱梁邊角、封錨區(qū)），形成孔洞。
      4．預(yù)防措施：
     （1）嚴(yán)格控制攪拌投料順序和最小攪拌時間，保證混凝土拌合物均勻：控制好下料數(shù)量和方法，使混凝土澆筑中不產(chǎn)生離析。
     （2）采用正確的振搗方法，嚴(yán)防漏振：
      1）振人式振搗器應(yīng)采用垂直振搗方法，即振搗棒與混凝土表面垂直或成40°～45°角的斜向振搗。
      2）插入式振搗棒振搗時，其插點(diǎn)應(yīng)排列均勻，可采用行列方格式或交錯式順序移動，不應(yīng)混用，以免漏振，每次移動距離不應(yīng)大于振搗棒作用半徑的1.5倍，振搗棒操作應(yīng)快插，慢拔，上下抽動5～10cm。
     （3）完善混凝土澆注出現(xiàn)特殊情況的應(yīng)付措施和相應(yīng)備用設(shè)施，保證混凝土連續(xù)澆注，按最壞情況做準(zhǔn)備，組織好人力、物力。
     （4）預(yù)留孔洞處應(yīng)在兩側(cè)同時下料，為防下部澆注不滿，振不實(shí)，可采取在側(cè)面臨時開口澆注振密后再封死模板，繼續(xù)往上澆注；在鋼筋密集、預(yù)埋件、封錨區(qū)等不易澆注處?？刹捎枚故炷翝沧?，并用人工插搗配合；如有管道橫穿時，應(yīng)先澆到管道F 20cm處，再用振搗棒在管道兩側(cè)斜向插入，使管下及管間充滿。
      5．治理方法：發(fā)現(xiàn)內(nèi)部空洞、蜂窩，經(jīng)有關(guān)單位共同研究。制定方案補(bǔ)強(qiáng)或炸掉重建。

     （三）混凝土“堿一骨料反應(yīng)”引起膨脹開裂
      1．現(xiàn)象：在混凝土硬化過程中，最先是在混凝土表面?zhèn)€別點(diǎn)上出現(xiàn)凝膠體，該凝膠體開始是透明分泌物。然后在干燥時轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨奶沾审w。這些凝膠體會從其周圍吸取水分，使其體積膨脹為原來的數(shù)倍。當(dāng)位于混凝土內(nèi)部的凝膠體吸水膨脹時，引起混凝土的開裂，這種開裂出現(xiàn)的時間約為混凝土硬化后的30個月至72個月。當(dāng)這種膨脹開裂發(fā)展至表面時，會在混凝土表面出現(xiàn)由一個中心點(diǎn)向外輻射的短裂縫，隨時間的推移，裂縫發(fā)展為地圖狀，伴有明顯的透明液體滲出，混凝土表面泛白面積擴(kuò)大，混凝土將喪失強(qiáng)度和硬度。在我國、前蘇聯(lián)、加拿大、丹麥、新西蘭、日本、德國、南非、印度、巴西、冰島等國都發(fā)生過此類工程事故。
      2．危害：“堿一骨料反應(yīng)”是發(fā)生于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的膨脹、開裂，且當(dāng)工程竣工后5～10年后才被發(fā)現(xiàn)。因此，其潛在危害極大。由于是發(fā)生在混凝土內(nèi)集料中的吸水、反應(yīng)、膨脹，會從混凝土內(nèi)部開花裂縫，因此被人們稱為混凝土結(jié)構(gòu)的“癌癥”?；炷两Y(jié)構(gòu)一旦發(fā)生“堿一骨料反應(yīng)”，只能報廢。
      3．原因分析：
      水泥混凝土中的堿溶液與混凝土集料中含活性組分（如 SiO2）骨料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，引起混凝土的膨脹、開裂。目前，發(fā)現(xiàn)有堿一硅酸反應(yīng)（簡稱為ASR）和堿一碳酸反應(yīng)（簡稱為ACR）兩大類型。這兩大類型反應(yīng)生成物，均吸收周圍介質(zhì)中的水分而體積膨脹，造成混凝土開裂。雖然堿一骨料反應(yīng)是十分復(fù)雜的反應(yīng)，影響反應(yīng)的因素很多。但調(diào)查研究成果表明，發(fā)生堿——骨料反應(yīng)有以下三個必要條件：
     （1）混凝土中的骨料具有堿活性。即骨料中含有蛋白石（類似我國南京雨花臺的雨花石）、火山玻璃體、玉髓、瑪瑙、蠕石英、磷石英、結(jié)晶細(xì)小的泥質(zhì)石灰石質(zhì)白云石等堿活性組分。
     （2）混凝土中具有一定量的可溶性的堿?；炷林袎A含量是以等當(dāng)量Na2O表示，等于Na2O+0.658K2O的含量，以百分?jǐn)?shù)表示?；炷林械膲A主要來源于水泥，其次是外加劑。
     （3）具有一定相對濕度的環(huán)境。研究表明“堿一骨料反應(yīng)”是一種液固相反應(yīng)。為使反應(yīng)能持續(xù)進(jìn)行。混凝土孔隙中必須充滿堿液。試驗(yàn)表明，ASR當(dāng)溫度為23C時，其停止膨脹的相對濕度大約為85％，而ACR，只有相對濕度低于50％時，才不產(chǎn)生膨脹。
      4．預(yù)防措施：
     （1）對混凝土使用的集料，進(jìn)行堿活性檢測。
目前我國建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》（JGJ53—92）和《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》（JGJ52—92）中規(guī)定用巖相法、化學(xué)法、砂漿長度法和巖石柱法來檢測集料的堿活性。南京化工學(xué)院的唐明述教授等學(xué)者，近來提出的小砂漿棒快速膨脹法，選擇了高溫、高壓、高堿條件下測定骨料堿活性，可將砂漿棒法的測試時間由三個月縮短為兩天，提供了更快捷的檢測方法。在有條件時，不使用堿活性集料，是最好的預(yù)防措施。
     （2）當(dāng)不可避免使用堿活性骨料時，限制混凝土中的堿含量。如使用堿含量不大于0.6%的低堿水泥；控制混凝土中外加劑產(chǎn)生的堿增量。不超過每立方米混凝土1kg的標(biāo)準(zhǔn)。
     （3）盡量采用混合水泥或在硅酸鹽水泥中摻入混合材。試驗(yàn)表明，如果水泥中摻入硅灰、沸石粉、火山灰、礦渣等混合材，可以降低堿骨料反應(yīng)的破壞程度。這是因?yàn)榛旌喜闹卸己?SiO2，可在混凝土硬化前，消化掉水泥中的堿，從而可抑制堿—骨料反應(yīng)的發(fā)生。
     （4）加強(qiáng)施工管理，嚴(yán)格控制工程的質(zhì)量。如確保混凝土的密實(shí)；減少混凝土的裂縫，特別是溫度裂縫、施工因素裂縫等。
     （5）要重視結(jié)構(gòu)的防水和排水功能的完善和有效。為混凝土提供相對濕度較低的工作環(huán)境，北京立交橋中出現(xiàn)的堿骨料反應(yīng)損壞，在十分潮濕環(huán)境下的僅有6年時間。而相對濕度較低環(huán)境的立交橋，雖然同樣使用堿活性骨料，同樣是堿含量較高的混凝土，出現(xiàn)堿一骨料反應(yīng)時間達(dá)13年。

     （四）保護(hù)層保護(hù)性能不良
      1．現(xiàn)象：橋梁結(jié)構(gòu)保護(hù)層混凝土遭受破壞，或其保護(hù)層過薄時，鋼筋將發(fā)生銹蝕而引起混凝土開裂。
      2．危害：不能保證結(jié)構(gòu)鋼筋在50年內(nèi)不發(fā)生銹蝕，甚至有的連10年均達(dá)不到。
      3．原因分析：
     （1）橋梁結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物施工中形成外觀缺陷，沒處理或處理不善；
     （2）混凝土內(nèi)摻入過量氯鹽類外摻劑，造成鋼筋銹蝕，致使混凝土沿著鋼筋位置產(chǎn)生裂縫。
      4．預(yù)防措施：
     （1）及時修補(bǔ)混凝土外觀缺陷，并保證修補(bǔ)質(zhì)量合格。
     （2）冬施時，含鋼筋的混凝土中，不得摻用氧鹽類及氯離子含量較大的外摻劑。
      5．治理方法：
     （1）混凝土裂縫可用環(huán)氧樹脂灌縫。
     （2）對已經(jīng)銹蝕的鋼筋，必須徹底清除鐵銹，鑿除與鋼筋結(jié)合不良的混凝土，用清水沖洗干凈并充分濕潤后，再用比設(shè)計高一級的豆石混凝土填實(shí)，認(rèn)真養(yǎng)護(hù)。
     （3）大面積鋼筋銹蝕引起混凝土裂縫，必須會同設(shè)計部門，共同研究制定處理方案，經(jīng)審批后進(jìn)行處理。
      混凝土裂縫的分類及防治
      混凝土的裂縫，是由于混凝土內(nèi)部應(yīng)力作用和外部荷載作用，以及溫差、干縮變化等因素作用下形成的。一般橋梁結(jié)構(gòu)，構(gòu)件中，裂縫寬度小于或等于0.05mm的那部分，對使用沒多大危害，因此有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中明確規(guī)定。允許存在一定寬度的裂縫。但大于0.05mm的裂縫，終究會影響結(jié)構(gòu)物的耐久性，因此，施工中仍應(yīng)盡可能控制裂縫的數(shù)量和寬度。同時，有些裂縫，隨時間的延長而減少發(fā)展；有些裂縫，隨時間延長而繼續(xù)擴(kuò)展，對前者，采用封閉措施即可，而后者，關(guān)系結(jié)構(gòu)安全度，而不可簡單處治。