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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、天津大学校外硕士导师,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,中国土木工程学会混凝土耐久性专业委员会委员,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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混凝土工程常见事故的几点分析  

2016-04-06 12:51:03|  分类: 混凝土质量控制 |  标签: |举报 |字号 订阅

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随着我国建筑业的蓬勃发展,高层建筑的不断增多,特别是在商品商品混凝土的普及和推广应用后,商品混凝土技术在工程施工中越来越多地被采用。商品混 凝土具有容易成型、输送能力大、速度快、缩短工期、降低费用及能连续作业的特点,尤其对于高层建筑和大体积基础商品混凝土的施工,更能显示出它的优越性。 但是,商品混凝土在工程的实际运用中,常有出现商品混凝土凝结异常,强度不足以及出现裂缝的现象,在一定程度上影响了工程的质量,因而应当引起足够的重 视。

一、外加剂使用不当是最常见的一类事故

1、此类事故表现在:

(1)商品混凝土浇筑后,局部或大部长时间不凝结硬化[1]。

(2)已浇筑完的商品混凝土结构物表面起鼓包。

2、要避免这类质量事故发生,必须重视以下三方面的问题:

(1)外加剂与水泥的适应性。外加剂进场后,必须进行试配,掌握其特性:坍落度的耗时损失、凝结时间、减水率等,以确定能否使用;对于硬石膏做调凝剂的水泥,这点尤其重要,以免商品混凝土搅拌成后,发生速凝或坍落度损失过快的问题。

(2)外加剂的每一次投料,都必须严格按照配合比计量。计量器具必须经常进行校验,保证其灵敏度和准确度。

(3)粉状外加剂要保持干燥状态,防止受潮结块。已经结块的粉状外加剂,应烘干、碾碎,过0.6毫米筛后使用,以免含未碾成粉状的颗粒遇水膨胀,造成商品混凝土表面鼓包。

3、补救措施

(1)对大面积松散不凝结硬化的结构物必须拆掉重新浇筑。

(2)因缓凝型减水剂使用过量造成商品混凝土长时间不凝结硬化时,可延长其养护时间,推迟拆模,后期商品混凝土强度一般不受影响。在商品混凝土结构验收时,应按规范要求进行现场检测。

二、商品混凝土强度达不到要求而造成质量事故

这类事故反映在两方面:一是商品混凝土强度本身就没有达到设计要求,二是现场抽样的商品混凝土试块未达到设计要求。后者占比重较大。

杜绝这类事故,一是确保商品混凝土原材料的质量,水泥最好采用大厂或正规厂家的水泥,因其质量控制、管理水平高,产品质量的稳定性远高于小厂。二是 严格控制商品混凝土配合比,保证计量准确,尤其是水混用量一定要足,不能扣水泥用量。影响商品混凝土强度因素是多方面的,有些在实验室能达到的指标,在现 场施工中却难达到。因而,在水泥用量上,须考虑现场的实际情况,如使用袋装水泥,应核验袋装水泥的重量,以防水泥份量不足。三是商品混凝土搅拌要建立岗位 责任制,要合理拌制,保证商品混凝土搅拌时间。四是防止商品混凝土早期受冻。五是认真制作试块,加强对试块的管理,按标准要求对商品混凝土试块进行标准养 护,用于结构验收的试块要和构件同条件养护。

现行国家规范,确定商品混凝土强度是否合格是立方试块抗压强度的代表值[2],系指对按标准方法制作,边长为15cm的立方体试件,在标准养护条件 下28天龄时,用标准试验方法,测得的商品混凝土的抗压强度,按检验批进行验收,最小强度值的要求视商品混凝土强度的评定方法。规范在这里一共强调了“标 准方法制作、标准方法养护、标准尺寸的试件和标准的试验方法”,其中有任何一项不规范所测得的商品混凝土强度值都是不准确的,都不能完全代表商品混凝土的 强度。

在现实的施工中,不少项目商品混凝土的制作,养护不符合标准的规定,给商品混凝土强度的评定带来一定难度。

从取样方法上讲,规范规定商品混凝土试样从同一盘或同一车内抽取。在卸料过程中宜在卸料量的1/4―3/4范围之间抽取。

从养护上讲,作为商品混凝土强度的验收,必须实行标准养护。

有的工地试模严重变形、搓角,有的螺栓残缺不全,有的侧板变形裂缝。据有关资料统计,由于试件不准确,可使商品混凝土试块实测强度降低20%以上。

三、因商品混凝土出现裂缝而造成的质量事故

商品混凝土裂缝主要分为三类:一类是由荷载(包括施工和使用阶段的静荷载、动荷载)引起的裂缝,一类是由变形(包括温度、湿度变形、不均匀沉降等) 引起的裂缝。另一类是由施工操作(如制作、脱模、养护、堆放、运输、吊装等)引起的裂缝[3]。这里仅就商品混凝土工程变形引起的裂缝进行一些探讨。

1、引起变形裂缝的主要原因

(1)温度变化。商品混凝土由于温度变化发生体积变形,膨胀或收缩,这是材料固有的物理特性。当这种体积变化受到约束时就会产生内应力,这种应力如 果超过了商品混凝土的抗拉强度,就会引起开裂。例如大体积商品混凝土浇筑后,在硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,使商品混凝土表面与内部温 差很大,如果其内部与表面温差超过25℃时,就会产生裂缝;有的体积较大或者较长的商品混凝土结构,在施工后几天或几十天中出现大量裂缝;有的结构在屋面 四角出现斜裂缝。这些都是因为温度变化引起的裂缝。

(2)收缩裂缝。商品混凝土的收缩分为自身收缩,即水泥水化作用引起的体积收缩与外界湿度无关;塑性收缩,即在初凝结过程中发生化学的收缩;炭化收 缩,即二氧化碳与水泥水化物发生化学反应引起的收缩、干缩;湿度收缩,即商品混凝土中多余水分蒸发,随着温度降低体积减少而发生的收缩,其收缩量占整个收 缩量的绝大部分。收缩使商品混凝土的体积变小,在其内部也会产生内应力,当这种应力超过了商品混凝土的抗拉强度时,也会引起商品混凝土裂缝。例如,有的商 品混凝土结构体积并不大,但商品混凝土终凝后,表面却出现了大量不规则裂缝,有的楼板拆模后,发现板和梁交界处出现水平裂缝,有的较长结构,在冬季忽然降 温或夏季突然降暴雨后,这些大多是由于收缩引起的裂缝。

(3)不均匀沉降。如果结构物的基础不牢固,发生了不均匀沉降,导致结构变形,也会在其内部引起拉应力而造成商品混凝土结构开裂。这种情况在日常工作中也会时有发生。

(4)化学反应也会引起商品混凝土开裂。例如碱骨料反应将引起商品混凝土体积膨胀而产生裂缝。氯离子的浸蚀引起钢筋锈蚀也会造成商品混凝土开裂。

2、施工上的防治措施

(1)必须控制好原材料的质量,特别是砂石的含量,对商品混凝土的抗拉强度及收缩变形影响很大。

(2)对大体积商品混凝土,尽可能在保证强度的前提下减少水泥的用量,可以用优质粉煤灰、磨细矿渣、浮石粉等材料,取代一部分水泥,这既可降低成本,又能够降低水化热减少商品混凝土收缩,对防止裂缝是很有利的。

(3)严格控制商品混凝土的水灰比。商品混凝土的水灰比越大,其体积收缩也就越大,特别是在商品混凝土成型的头一、二天里,水灰比过大的商品混凝土,将出现大量的不规则裂缝。最好的商品混凝土初凝前,用砂板再进行一次搓压,防止商品混凝土早期的收缩裂缝。

(4)加强养护,使商品混凝土表面保持湿润状态,不断补充蒸发的水分。这样既可以防止商品混凝土的干缩裂缝,又可以加速商品混凝土的水化,提高商品混凝土的抗拉强度。

(5)对大体积商品混凝土加强保温养护,是减少温度裂缝的最有效措施。大体积商品混凝土的保温养护,最常用的是采用草袋同塑料薄膜联合使用,用草袋 进行保温,用塑料薄膜保湿,保温层的拆除应根据测温情况而定,要确认内外温度差低于25℃时方能拆除,同时应分层逐步拆除,应尽量避免因为降温速度过快而 引起商品混凝土开裂。

(6)对重要的商品混凝土工程应该控制水泥、外加剂及掺和料的含碱量,同时,对其骨料应进行碱活性测定,从而从根本上避免碱骨料反应的发生。

保证工程质量,既是一个技术问题,又是一个管理问题,我们必须以规范、规程为标准,严格操作、科学管理,用认真的态度控制好每一个环节,只有这样,才能够真正做到“百年大计,质量第一”。

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