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止于至善

有混凝土的地方,就会有我

 
 
 

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关于我

闻宝联,工学博士,教授级高工,天津市市政工程研究院副总工程师,同济大学、天津大学、河北工大、北京交大硕士导师,新加坡《urban transportation &construction》杂志副主编,中国土木工程学会混凝土质量专业委员会委员、混凝土耐久性专业委员会委员,全国混凝土标准化技术委员会委员,中国建筑业协会混凝土分会专家组成员,中国腐蚀与防护学会建筑工程专业委员会委员,中国商品混凝土企业联合会专家委员会主任委员,中国硅酸盐学会混凝土与水泥制品协会理事,数十项国家重点工程混凝土专项技术指导。

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混凝土强度偏低的几大原因及应对措施  

2016-04-13 10:24:05|  分类: 混凝土质量控制 |  标签: |举报 |字号 订阅

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   在工程施工中,混凝土强度不足的原因有很多,其中主要表现在施工原材料质量差、混凝土配合比不当、施工技术中存在问题以及试块管理不当这四个方面。其中导致原材料质量差的主要原因有水泥的质量问题、砂石质量差、拌合水质量不合格和外加剂质量差等;而混凝土结构的配合比不当则是因为施工人员对混凝土配合比进行确定的时候,没有按照工程施工的规范和标准对其混凝土配合比进行合理的设计,随意套用混凝土配合比使得混凝土结构的质量无法达到工程施工的标准。

   在工程施工的过程中,施工工艺存在的问题是导致混凝土强度不足的主要因素,其主要表现着以下几个方面:第一,在对混凝土进行搅拌施工的时候,施工人员没有严格按照工程施工的标准,出现加料的顺序错误,搅拌的时间过短等问题,使得混凝土浇筑的质量差;第二,在混凝土运输的过程中,没有对其混凝土结构很好的处理,使得混凝土在运输时质量出现问题;第三,在混凝土浇筑完毕以后,施工人员没有对其进行很好的振捣,使得混凝土结构中的孔斜率过大;第四,在养护的过程中,由于养护不当使得混凝土结构中的温度和湿度无法满足工程施工的标准,导致混凝土结构的质量发生变化。下面对以上几点进行了详细的分析。

1组成材料和配合比

 

(1)水泥实际强度与水灰比

   水泥实际强度越大,硬化水泥石强度就越大,骨料之间更易于胶结,由此形成高强度的混凝土。假设水泥实际强度一定,水灰比越小,水泥石强度越大,与骨料粘结力就越大,由此也能形成高强度的混凝土。如果水灰比太小,混合料粘稠度过大,不易振捣密实,难免出现蜂窝或孔洞,这就大大降低了混凝土强度。

(2)骨料的选择

   水泥石与骨料的粘结度取决于骨料的表面状况,水泥石与骨料粘结度差,必然降低混凝土强度。一般来讲,选用有粗糙表面的碎石能够增强水泥石与骨料之间的粘结性,最终可提高混凝土强度;若采用有光滑表面的卵石,则会降低骨料和水泥石之间的粘结性,继而降低混凝土强度。鉴于此,在配合比一定的条件下,尽量选择碎石混凝土。在水灰比低于0.4的条件下,卵石混凝土与碎石混凝土在强度上往往呈现明显的差异。另外,选择骨料时还须注意骨料最大粒径。

(3)外加剂与掺合料

   将适量的外加剂掺入混凝土中,能够提高混凝早强和高强性能。掺有早强剂的混凝土往往早期强度较好;拌和混合料时掺适量减水剂,可减少掺水量。当水灰比较低时,可确保混凝土成型良好,并且可得到较高的28d强度。掺合料能够提高水泥石密实性,增大骨料和水泥石之间的粘结度,使混凝土长期强度有所提高。因此,若想提高混凝土强度和性能,可在拌和混合料时考虑添加高效减水剂和掺合料。

2养护条件

   浇筑后的混凝土主要依靠水泥水化作用而逐渐凝结硬化。一般来讲,只有温湿度条件达到一定标准时,水泥才能水化。鉴于此,混凝土浇筑后必须按施工要求加强养护,以确保混凝土快速硬化,提高强度。养护的温度和湿度对混凝土抗压强度影响比较大。在正常养护的条件下,龄期越长,越有利于混凝土强度的形成。养护初期7~14天内,混凝土强度明显提高,14天后强度的形成速度渐缓,28天时强度达标。28天后,混凝土强度依然在增长,这个过程往往延续数十年。

 

3试验条件对混凝土强度的影响

   混凝土配合比相同,试件尺寸与所测得的混凝土强度呈正相关。试件尺寸越大,其内部所涵盖的缺陷越多,导致有效受力面积的减小及应力集中,测得混凝土强度就越低。按照国标规定,测试混凝土强度所用标准试件必须是150mm×150mm×150mm的立方体。若所用试件与国标不符,应将所得抗压强度乘以规定的换算系数得出准确的测试结果。假设采用受压面积相同但高度不同的试件,则试件高宽比越大,所测得的抗压强度就越小。另外,试件的受力破坏形式及其所测得的强度与试件表面有、无润滑剂有必然联系。用受压面涂抹油脂类润滑剂的试件施测,试件受压时所测得的环箍效应偏小,试件将产生直裂破坏,所得强度就越小。

提高混凝土强度的主要措施

1、混凝土配合比不变,可通过提高水泥强度等级来增大混凝土强度。使用早强型水泥有助于增大混凝土早期强度,以满足快速施工的要求。

2、控制水灰比,或使用需水量小的干硬性砼施工。施工时,一般通过降低水灰比来提高混凝土强度。适当降低水灰比,可有效控制浆集比和水泥浆层厚度,使集料的骨架作用得到充分发挥,最终能增强混凝土强度。

3、优化设计工艺流程,混合料拌和振捣机械化。如采用机械搅拌和强力振捣,都可使混凝土拌合物在低水灰比的情况下更加均匀、密实地浇筑,从而获得更高的强度。近年来,国外研制的高速搅拌法、二次投料搅拌法及高频振捣法等新的施工工艺在国内的工程中应用,都取得了较好的效果。

4、选择级配优良、砂率适中的高强度碎石。

5、采用湿热处理养护混凝土。(1)蒸汽养护:将混凝土放在温度低于1       00℃的常压蒸汽中进行养护。一般混凝土经过16~20h蒸汽养护,其强度可达正常条件下养护28d强度的70%~80%。(2)蒸压养护:将静停8~10h的混凝土构件放在温度175℃、0.8MPa的蒸压锅中进行养护。

6、适量添加外加剂和掺合料。要获得早强、高强混凝土,必须在拌和混合料时添加外加剂。早强剂能够提高混凝土早期强度。添加减水剂,尤其高效减水剂,可降低掺水量,提高混凝土耐久性的同时可确保混凝土强度达标。

结束语

   综上所述,造成混凝土强度不足的原因有很多,我们在对其进行处理的时候,一定要先对结构混凝土强度不足事故的原因进行分析,从根本上找到相应的解决方法,只有这样才能有效的提高混凝土结构的质量,使其满足工程施工的要求。

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