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  • 影响混凝土质量案例分析

  • 发布时间:2018.02.25 新闻来源:淄博庄园混凝土有限公司-中国混凝土行业优秀企业 浏?#26469;?#25968;:
  • 影响混凝土质量案例分析

    张波1,张梁2,张天敬3

    1.淄博庄园混凝土有限公司,山东 淄博 2550002.淄博市建筑工程质量监测站,山东 淄博 2550003.青岛金辰商砼有限公司,山东 青岛 266300

    摘自《工程质量》2017年3期85-88页

    摘要:混凝土质量问题屡见不鲜,影响其质量的原因繁多,只有?#39029;?#20854;中主要原因并加以控制,才能有效避

    免或减少混凝土质量问题的产生。针对混凝土墙体裂缝、冬期施工混凝土冻害问题,论文结合两个典型案例,进行了原因分析,并提出了相应控制措施,可有效改善由此造成的混凝土质量性能下降问题。

    关键词:保湿养护;薄膜?#31243;?#38632;雪恶劣天气

    0 引言

      我国的预拌混凝土企业在近二十年里得到了迅猛发展,但使用预拌混凝土浇筑施工的工程结构也出现了一些普遍存在的质量问题。其中有些是预拌混凝土自身质量的原因所造成,有些是由于施工过程控制措施不当、不到位所造成。如混凝土墙体的裂缝问题、冬期施工混凝土的冻害问题等。本文根据笔者多年从业经验,主要结合两个典型案例分析,从施工过程控制方面提出了有效预?#26469;?#26045;及注意事项,同时也提供了提高预拌混凝土质量的主要措施。以供同行及业内人员借鉴。

     

    1典型案例分析

      混凝土的裂缝问题一直是困扰工程界的一大难题。各?#20013;?#24335;的裂缝都有其形成的原因,只有?#39029;?#20854;中主要的原因,并针对主要原因采取措施,才能有效避免问题的产生。混凝土墙体裂缝一直?#35980;?#21040;很好解决,一个主要原因就是混凝土墙体拆模后,未能采取有效的保湿养护,造成混凝土早期失水过大。另一方面,冬期施工混凝土极?#33258;?#21463;冻害,遭受冻害的混凝土质量性能将?#29616;?#19979;降。

      以下两个工程案例,一个是针对混凝土墙体的裂缝问题,一个是针对冬期施工混凝土的冻害问题,分析其形成原因并提出具体的解决措施。

    1.1混凝土墙体裂缝案例

    1.1.1质量问题描述

     

      C40以上较高强度等级、长度在6m以?#31995;?#28151;凝土墙体,是最容易出现裂缝?#26131;?#38590;控制的。

      2015年4月~6月,淄博一家混凝土企业供货的某高层工程核心筒部位,两道9.5m长C50混凝土剪力墙出现较多裂缝。每道墙有2~3条裂缝,裂缝宽度在0.2~0.3mm间。历时两个多月浇筑了六层,问题迟迟?#35980;?#21040;解决。后来换用笔者公司混凝土浇筑了一层,拆模后发现9.5m长的墙体上仍出现了一条裂缝,裂缝宽度在0.15mm。质监部门要求进一步采取有效措施,保证1条裂缝也不出现。

    1.1.2原因分析

      过认真询问、观察及分析前期出现裂缝的原因。前期供货企业的混凝土水泥用量偏多,泵送剂缓凝时间短,混凝土强度增长过快是一个原因,而施工单位在混凝土墙体拆模后基本不采取任何养护措施,混凝土早期失养是主要原因。较高强度的混凝土水化热大,强度增长快,内部水分极易散失,要使9.5m长的墙体不出现一条裂缝,就要保证混凝土浇筑后前3d给予充分的保湿养护。

    1.1.3解决措施

      明确原因后又浇筑了一层,混凝土终凝具有一定强度(拆模不会对混凝土造成损伤),即拆除墙体模板。随前面拆模板,后面立刻用喷雾器及水管浇淋混凝土墙面,两人轮流24h不间断浇水养护3d。最初1d,混凝土墙面随浇水随干,以后慢慢间隔时间长。充分?#24471;?#28151;凝土浇筑后初期,由于水化消耗大量水分,混凝土处于?#29616;?#38656;水状态(250mm厚的墙体中心温度达41℃)。这时如不能保证混凝土的充?#36136;?#20859;护,则混凝土裂缝就无法避免。

      经过这次试验验证,混凝土墙体浇筑后3d内,在充分保湿养护条件下可避免裂缝的出现。但这样的浇水养护,很难做到。笔者想到现已普遍采用的,现浇混凝土楼板随浇筑抹面完成后,随覆盖塑料薄膜保湿养护,解决板面裂缝的成功经验,经与施工方研究后认为,采取在混凝土墙体拆模后,立即涂刷108胶?#31243;?#22609;料薄膜保湿养护。除冬?#23601;猓?#20854;它三季应在混凝土墙体拆模后先浇水湿润墙体,然后涂胶?#31243;?#34180;膜。如图1、图2所示。

              

     

           图1墙体涂刷108胶后?#31243;?#22609;料薄膜                                    2拆除顶模后墙体仍粘有塑料薄膜

     

      采取此措施后浇筑的混凝土墙体质量证明,只要保证混凝土拆模后,表面及时补水湿润,塑料薄膜?#31243;?#21450;时,即可避免一般混凝土墙体裂缝的出现。地下室外墙等较长距离的墙体,也明显降?#22303;?#32541;出现的数量及宽度(在拆模到?#31243;?#34180;膜的时间间隔内,混凝土墙体仍会存在不同程度的缺水)。同时混凝土碳化深度大大降低(混凝土浇筑后60d碳化深度一般<1.0mm),采用回弹法检测,回弹?#24471;?#26174;提高(由于保湿养护好,混凝土表面强度得以正常增长)。

    1.2冬期施工混凝土冻害案例

    1.2.1质量问题描述

      我国北方地区,冬季混凝土的浇筑是建筑工程冬期施工质量控制的重点,每年混凝土遭受冻害的质量事故也时有发生。

      2016年1月6日,为某工程供应C30梁、板、墙、柱泵送混凝土270m3。6日上午10:30开始浇筑混凝土,12:00左右开始下小雨,15:00左右开始转为中雪,随之气温下降。混凝土浇筑至23:00结束,期间一直是边下雪边浇筑。7日早5:00气温下降至-9℃,混凝土板抹面后随即覆盖了一层塑料薄膜,当晚未盖毛毯。第二天早晨混凝土板面?#36784;?#21518;才覆盖了二层毛?#20445;?#20043;后3d白天气温在3℃左右,夜间最低气温在-8℃左右。7日白天阴,最高气温1℃,混凝土板面基本未化冻。8日白天晴,光照好,但最高气温也仅3℃,?#20013;?#26102;间不到4h,?#36784;?#30340;混凝土板面化冻,但未等终凝8日晚又?#36784;帷?日天气晴朗,阳光好,最高气温升至5℃,混凝土表面稍有强?#21462;?#32463;过两次冻融,混凝土板面疏松膨胀,混凝土遭受冻害。

      浇筑后第一天受冻混凝土板及钻取芯样如图3、图4所示。截除受冻混凝土,对芯样加工后进行了抗压检测,混凝土强度为37.5Mpa,满足设计要求。2016年5月工程竣工装修前,?#22253;?#38754;受冻混凝土(墙、柱、梁部位均未有冻害)进行了钻芯取样。通过芯样可见,受冻混凝土深度达20mm。针对受冻混凝土,凿除后重新浇筑了一层高强度砂浆予以补强。

        

    3受冻混凝土板面                                          4钻取受冻混凝土板芯样

    1.2.2原因分析

      经过这次混凝土板面冻害事故,笔者单位同施工方共同分析原因。首先考虑混凝土配合比及防冻剂是否出现问题。经查混凝土配比及防冻剂掺量都没问题,而且后期在气温更低(达-13℃)情况下浇筑的混凝土板面,没有发生明显冻害现象。之后从施工方面分析、查找原因。当晚混凝土浇筑后只覆盖了一层塑料薄膜,未按规范要求覆盖棉毡是原因之一,但不是这次冻害的主要原因。主要原因是在浇筑过程中先下雨后下雪,随混凝土浇筑,雨水、雪水都掺入混凝土中,造成混凝土水胶?#20173;?#22823;,防冻剂被稀释。混凝土浇筑后未达终凝,气温即下降至-9℃,同时未覆盖棉毡养护,最终导致了混凝土板面的冻害事故。

      经查阅往年冬季发生的几次不同程度混凝土冻害情况,大多是在下雪天气下浇筑混凝土造成的。下雪天气下浇筑基础类较大体积的混凝土,由于内部水化热作用,一般不会造成混凝土的冻害。而?#22253;?#31867;薄壁结构及路面工程等,在下雪天气下浇筑混凝土,特别是雪后气温下降幅度较大时,则及?#36164;?#38754;层混凝土遭受冻害。

    1.2.3预?#26469;?#26045;

      冬季应避免在下雪及较大风力严寒天气下浇筑混凝土。若确需浇筑也应采取一些必要措施。如将板下四周维护,内?#21487;?#32622;加温设施,随浇筑抹面?#31243;?#19968;层塑料薄膜后,再在上面覆盖一层较厚大的塑料布或不透水篷?#25216;?#22810;层棉毡等,可有效降低混凝土遭受冻害的风险。

      混凝土浇筑过程中严禁往混凝土中加水,浇筑应做到尽快铺料、及时振捣、及时覆盖,以防热量损失。

    2 提高预拌混凝土质量的主要措施

      以上针对混凝土墙体裂缝、冬期施工混凝土冻害问题,从施工方面提出了有效的控制措施。采取这些措施的前提是预拌混凝土质量必须得到保证。主要可?#28304;?#20197;下方面控制。

    2.1混凝土配合比设计

      混凝土配合比设计的正确与否是决定混凝土拌合物质量高低的决定因素,也是保证混凝土工程质量的首要条件。混凝土配合比应根据设计要求的强度等级、耐久性及施工性能要求,结合原材?#31995;?#24615;能特点来设计,且符合相应标准、规范要求。如较高强度等级的混凝土墙体应合理掺用矿粉、粉煤灰,水泥用量不宜过大;而冬期施工混凝土中掺合料用量不宜过大,最少水泥用量应符合冬期施工规范要求。

      根据设计配合比生产的混凝土拌合物,应具有良好的和易性及施工操作性。混凝土配合比设计,应注重不同?#20998;?#21407;材料间的相容性,特别是外加?#21155;?#28151;凝土原材料间的相容性。根据不同季节、不同浇筑部位、不同强度等级,合理控制混凝土的凝结时间。

     2.2原材料控制

      生产混凝土用的所有原材料均应符合配合比设计要求,且必须在经过评审合格的供应商内采购。

      如水泥应选择信誉好、强度富余系数高、质量稳定、与减水剂有良好适应性、规模较大的企业。 减水剂或泵送剂是混凝土生产中使用最普遍的外加剂,也是影响混凝土质量最重要的材?#29616;?#19968;,减水率及与水泥、掺合?#31995;?#28151;凝土?#35980;牧系?#30456;容性是其主要控制指标。冬期施工,防冻型外加剂是影响混凝土质量的关键材料,其使用温度及掺量应经过充分的试验验证。最?#35980;捎猛?#24180;经工程使用验证,安全、有效的同一厂家、同一?#20998;?#30340;外加剂。

      混凝土生产所用任?#25105;?#31181;材料其质量的波动,都会影响混凝土的质量。混凝土生产原材料选择的原则是:首先材料各项性能指标要达到相关标准要求,然后横向比较各厂?#20063;?#26009;质量,优先选择质量高于标准多的材料,各材料间搭配使用适应性好的材料。使用质量稳定、优质的材料,不仅有利于混凝土的质量控制,也有利于成本的降低。

    2.3混凝土生产及运输控制

      在具有成熟配合比及合格原材料情况下,通过加强对混凝土生产、运输?#26041;?#25511;制,才能?#32321;?#39044;拌混凝土质量。

      混凝土生产前应对配合?#21462;?#21407;材料、生产设备、计量设备等进行检查和确认。搅拌应保证混凝土拌合物质量均匀,其坍落?#21462;?#21644;易性等应满足设计配合比的要求。

      搅拌运输车在运输时应能保证混凝土拌合物均匀,不产生分层、离析。搅拌运输车在装料前应把搅拌罐内积水排净,装料后严禁向罐内的混凝土拌合物加水,以?#32321;?#28151;凝土质量。

    3 结语

       通过以上两个典型案例分析?#24471;鰨?#24456;多工程质量事故或通病,?#27492;?#24456;难解决,但仔细分析总能?#39029;?#20854;形成的原因。只要针对原因采取相应措施,就能有效避免一般质量事故及病害的发生。如从2016年推广利用的混凝土墙体?#31243;?#22609;料薄膜保湿养护措施,基本解决了一般混凝土墙体裂缝及碳化深度大问题,同时提高了混凝土的表面强?#21462;?/P>

      冬期施工应避免在雨、雪及较大风力、严寒天气下浇筑混凝土。在雨、雪天气下浇筑混凝土,雨、雪水融入混凝土造成混凝土水胶?#20173;?#22823;。而下雪过后一般伴随较大幅度降温,这时由于混凝土中结晶水过多,混凝土极?#33258;?#21463;冻害,特别是?#22253;?#31867;薄壁结构。

      因此,在混凝土工程施工过程中,应根据不同的施工部位,不同的季节、环?#24120;?#32467;合混凝土自身性能特点,采取针对?#28304;?#26045;,同时从混凝土配合比设计、原材料选择、生产运输等?#26041;?#23545;预拌混凝土质量严格控制,才能有效避免混凝土质量事故及通病的发生。

     

     

     

     

    作者简介表

    姓名

    张波

    性别

    籍贯

    山东淄博

    工作单位

    淄博庄园混凝土有限公司

    职务

    总工程师

    研究方向

    预拌混凝土生产及施工

    职称

    高级工程师

    通信地址

    山东省淄博市周村区南郊镇李家工业园

    ?#26102;?/P>

    255000

    办公电话

    0533-7980778

    传真

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    [email protected]

    ?#21482;?/P>

    13853355921

     

     

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