建筑结构混凝土质量的通病与原因及其控制措施研究
2014-08-15郝海云
郝海云
(神华宁夏煤业集团有限责任公司煤制油项目建设指挥部,宁夏 银川750001)
0 引言
神宁煤制油工程建设属国家级试验工程,宁夏自治区一号工程,我们项目建设者在工程施工过程中常常遇到一些混凝土质量通病的问题,这些质量问题对整体工程会产生负面作用,而且对工程验收和质量等级的评定都会产生一定的影响,本文对这些质量通病的种类、产生原因以及防止措施进行分析,以尽可能地在工程建设过程中减少杜绝这些质量问题。
1 混凝土结构的质量通病及其原因
1.1 断面尺寸及轴线偏差、表面平整度超限产生的原因
(1)断面尺寸及轴线偏差产生的原因有:①图纸或施工测量放线有误;②模板支撑不牢固,支撑点基土下沉,模板刚度不够;③混凝土浇筑时一次投料过多或浇筑高度超过规定,使模板走形;④浇筑混凝土顺序不当,造成模板倾斜。
(2)表面平整度超限产生的原因有振捣时,过多振动模板,产生模板位移,模板接缝处不平整或模板表面凹凸不平等。
1.2 结构表面损伤、缺棱掉角、蜂窝、麻面、露筋、孔洞及内部不实产生原因
(1)出现结构表面损伤、缺棱掉角有:①模板表面未涂隔离剂;②模板表面未清理干净;③粘有混凝土;④模板表面不平,翘曲变形。
(2)产生蜂窝、麻面、露筋有:①振捣不良,边角处未振实;②拆模过早或拆模用力过猛,损坏棱角。
(3)拆模后未做好成品保护或养护不到位,结构被碰撞损坏等。
(4)模板拼缝不严,接缝处漏浆。
(5)混凝土配合比设计不当。
(6)孔洞及内部不实产生原因:①混凝土搅拌不匀,和易性不好;②混凝土入模时自由倾落高度较大,未用串筒或溜槽,产生离析。
(7)底模未放垫块或垫块脱落,导致钢筋移动。
(8)结构节点处,由于钢筋密集,混凝土的石子粒径过大,浇筑困难,振捣不仔细等。
1.3 在梁、板墙、柱等结构的接缝和施工处产生烂根、烂脖、烂肚的原因
(1)施工缝的位置留得不当,不易振捣。
(2)模板安装完毕后接搓处未清理干净。
(3)对施工缝的老混凝土表面未作处理或处理不当,形成冷缝,接缝处模板拼缝不严、漏浆等。
1.4 混凝土强度偏低或波动较大产生的原因
(1)①原材料质量波动较大,特别是各砼站送到现场的混凝土原材料中沙、泥土含量过大;②混凝土原材料配合比掌握不好;③水灰比控制不严。
(2)①混凝土拌和不匀,搅拌时间不够,或投料顺序不对;②混凝土途中运送的时间过长或产生离析;③混凝土振捣不密实;④混凝土未按要求养护等。
1.5 结构发生裂缝或断裂的原因
(1)①模板及其支撑不牢,产生变形或局部沉降;②拆模时间和顺序不当,引起开裂;③未按要求养护引起裂缝;④混凝土和易性不好,浇筑后产生分层,出现裂缝;⑤混凝土原材料中泥沙含量较大产生裂缝。
(2)①冬季施工时,拆除保温材料时温差过大,引起裂缝;②当烈日暴晒后突然降雨,产生裂缝;③大体积混凝土由于水化热,使内部与表面温差过大,产生裂缝;④大面积现浇混凝土由于收缩和温度应力产生裂缝。
(3)①构件厚薄不均匀,使得收缩不均匀而产生裂缝;②构件受力过早或超载引起裂缝;③基础不均匀下沉引起开裂;④设计不合理或使用不当引起开裂等。
(4)钢筋位置不对,钢筋数量不足,钢筋质量不符合要求,产生脆断。
(5)①混凝土凝结后,尚未达到足够的强度时受冻,产生胀裂;②混凝土密实性差,孔隙多而大,吸水后气温下降达到负温时,水变成冰,体积膨胀,使混凝土破坏,混凝土抗冻性未达到设计要求,产生破坏等。
1.6 碱骨料反应产生的原因
骨料中含有与碱起化学作用的活性矿物质成分,如含微晶氧化硅、二氧化碳和碳酸盐的骨料,水泥的含碱量过高;混凝土的水灰比过大,环境温、湿度的影响,外加剂中含碱量大等等。解决办法是选用没有碱反应影响的骨料,控制水泥与外加剂的含碱量。
1.7 产生钢筋锈蚀的原因
(1)混凝土碳化会破坏钢筋表面的钝化膜,使钢筋失去混凝土对其保护作用而锈化。由于空气中二氧化碳的浓度较低,在正常条件下,混凝土碳化的发展速度比较慢,对密实性较好的高强度混凝土,保护层为20 mm时,碳化发展到钢筋的位置需要数十年的时间。
(2)混凝土液相的pH值的影响,pH值小于4时,钢筋锈蚀速度急剧加快,混凝土的碳化将降低pH值,氯离子含量的影响,氯离子会破坏钢筋表面的氧化膜,使钢筋锈蚀,钢筋的混凝土保护层厚度的影响,水泥品种的影响,环境温、湿度的影响;大气、水与土体中盐的渗透作用,混凝土密实度的影响等。
2 控制措施
2.1 从设计方面着手解决
(1)①在建筑设计中一方面要处理好对处于约束状态下的结构,要采取必要的防开裂的措施使结构不产生变形,或控制其变形在规范允许范围内;②要解决好结构完全处于自由状态下,采取措施使之有足够变形余地,如合理设置变形缝及后浇带。
(2)设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中,如因结构或构造方面原因等不得已时应充分考虑采用加强措施。
(3)积极采用补偿混凝土收缩技术,在混凝土中掺加膨胀剂,从实践证明效果较好,能较好的补偿混凝土收缩。
(4)重视对构造钢筋的认识,在结构设计中,设计人员应重视对构造钢筋的配置,特别是楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量。
(5)对于大体和混凝土,建议采用60 d龄期的强度值作为设计值,以减少混凝土单方的用灰量,并积极采用各类行之有效的混凝土掺合料。
2.2 保证原材料质量及混凝土配合比
(1)根据结构设计的混凝土强度等级选择合适的水泥强度等级,尽量避免采用早强水泥。
(2)选择级配优良的砂石原材料,含泥量应符合材料规范要求。
(3)实践表明混凝土外加剂和掺和料积极适量采用可大大降低水泥用量,有降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土的成本作用,但对混凝土补偿收缩技术要正确掌握好,要充分考虑膨胀剂的品种和掺量所起到的不同膨胀效果,要通过试验确定膨胀剂的最佳掺量。
(4)配合比设计人员应深入现场依据现场的浇捣工艺及操作水平,构件截面等情况,合理选择好混凝土坍落度,针对现场的砂、石等原材料质量及时调整施工配合比,协助现场搞好现场构件的养护工作。
2.3 现场实践操作
(1)模板工程应有足够的强度和稳定性,强化验收,并在同条件养护拆模试件指导下拆模。
(2)严格控制钢筋保护层厚度。
(3)在浇捣时,振捣棒要快插慢拔根据不同的坍落度掌握正确的振捣时间,避免过振或漏振,应尽量采用二次振捣,二次抹面,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。
(4)对新浇的混凝土进行早期的养护工作,以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩,主要构件养护要大于等于7d,对于大体积混凝土有条件的采用蓄水或流水养护,养护时间为14~28d。对大体积混凝土,在施工时应充分考虑水泥水化热问题,采取必要的降温措施,避免水化热高峰集中出现,降低峰值。浇捣成型后应采取措施蓄水保温,湿麻袋或湿毡毯等进行养护,以防止内外温差大而引起温度裂缝。
(5)冬雨季施工措施。大风或雨天避免浇筑混凝土。夏季混凝土浇筑应降低混凝土原材料温度、入模温度及采取低温养护措施;冬天提高混凝土初级温度、入模温度,并做好保温措施,严防冻害。
2.4 控制浇筑过程质量
工程监理和质量控制人员应严格检查施工单位浇筑前的准备工作,如浇筑方法、水电供应情况、人员配备数量、振捣器类型数量、各个季节的施工覆盖材料准备情况、关键部位(施工缝、薄壁结构)以及特殊部位施工方法是否形成清晰明确的浇筑方案等。浇筑过程中应注意控制振捣器插点的间距、均匀度和振捣时间,泵送混凝土如果振捣时间太长反而会加剧干缩裂纹的形成。要注意梁柱节点等受剪力弯矩较大部位的振捣密实。
2.5 控制养护过程质量
混凝土的原料、配比、浇筑固然重要,但如果在养护环节出了纰漏,混凝土的强度将大打折扣,甚至导致报废拆除。冬季混凝土的养护必须注意保温加热,要及时覆盖草席等保温材料;夏季混凝土的养护要注意覆盖养护膜,还应注意因拆模过早导致的混凝土楼板裂缝甚至变形塌陷问题。
3 结束语
总之,工程项目建设既是一个硬件管理,又是一件软件管理,硬件管理是指项目管理的过程管理,他需要要技术措施作指导,还需要强硬的制度建设,如混凝土浇灌前的技术交底,环境条件,技术人员的管控和现场指导,砼站技术人员的现场指导和技术交底,监理人员现场监督等。软件管理是指加强项目管理单位技术人员,监理单位监理人员,施工人员的职业操控,职业道德教育和爱岗敬业的奉献精神培养,避免混凝土质量通病的发生,除了采取以上措施外,还要加大工程质量管理的执法力度,促进建筑市场行为不断完善,使工程质量通病一无社会基础,二无人为温床,只有这样才能使施工企业拓展经营,适应激烈竞争的建筑市场的需要,也才能真正实现建筑业的辉煌。
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