注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

天津市市政工程质量检测中心

天津市交通科学研究院——天津市市政工程质量检测中心

 
 
 

日志

 
 
关于我

天津市市政工程质量检测中心隶属于天津市交通科学研究院(原天津市市政工程研究院,2015年4月起更名),为独立事业法人单位,是从事市政、公路、桥梁、房建工程材料和实体的质量检测、鉴定验收、法律仲裁、技术咨询的综合性第三方专业检测服务机构。

网易考拉推荐

混凝土及其常见质量问题浅析  

2014-12-24 09:07:49|  分类: 混凝土控制与质量 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |
混凝土及其常见质量问题浅析



一、普通混凝土组成材料及其技术要求。

1、普通混凝土的组成材料.

普通混凝土由水泥、水、粗集料、细集料和外加剂五种材料组成。在混凝土中,砂、石起骨架作用,称为集料;水泥与水形成水泥浆,水泥浆包裹在集料的表面并填充其空隙。在硬化前,水泥浆与外加剂起润滑作用,赋予拌和物一定和易性,便于施工。水泥浆硬化后,则将集料胶结成一个坚实的整体。

2、混凝土组成材料的技术要求。

2.1水泥。

用于配制普通混凝土的水泥,可采用常用的五大类水泥,即硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。根据使用场合的不同,各种水泥的适用程度也不同。

水泥强度等级的选择,应与混凝土的设计强度等级相适应。经验证明,一般以水泥等级为混凝土强度等级的1.5-2.0倍为宜。 

2.2混凝土拌合水及养护用水。

凡是能饮用的自来水和清洁的天然水,都能用来拌制和养护混凝土。但应符合国家标准《混凝土拌和用水标准》(JGJ63-89)中的有关规定。

2.3细集料:

粒径为0.16-5mm之间的集料为细集料。一般采用天然砂。按其形成环境可分为河砂、海砂和山砂。

配制混凝土对细集料的质量要求应从以下几个方面考虑:

①砂中泥、黏土块、有害物质含量;

②砂的坚固性;

③碱活性集料;

④颗粒形状及表面特征;

⑤砂的颗粒级配及粗细程度。

2.4粗集料。配制混凝土对粗集料的质量要求应从以下几个方面考虑:

①碎石和卵石中泥、黏土块和有害物质含量;

②颗粒形状及表面特征;

③最大粒径及颗粒级配;

④强度及坚固性。

2.5外加剂。

2.5.1外加剂(有时也称为化学外加剂,以区别粉煤灰等矿物外加剂)按其主要功能不同可以分类为引气剂、减水剂、缓凝剂、促凝剂、高效减水剂以及其他一些具有特定用途的外加剂。这些外加剂的作用包括改善工作度、提高黏结性能、防止钢筋锈蚀、提高可泵送性等。

2.5.2采用外加剂的主要原因有:减少混凝土浇筑施工的费用,更有效地获得所需的混凝土性能,保证混凝土在不利的搅拌、输送、浇筑、养护条件下仍有所需的施工质量,满足混凝土在施工过程中的一些特殊要求。

2.5.3掺入外加剂的有效性取决于水泥的品种、品牌及用量,用水量,集料的配比、形状和粒径,搅拌时间,坍落度,混凝土及环境的温度等。

2.5.4常用的外加剂及其分类:

外加剂种类

作    用

材    料

促凝剂

加速凝结和早期强度的发展

氯化钙、三乙醇胺、硫氰酸钠、甲酸钙、亚硝酸钙、硝酸钙

引气剂

改善抗冻融循环及除冰剂、硫酸盐、碱条件下的耐久性,改善工作度

木质树脂盐、一些合成清洗剂、木质磺酸盐、石油酸盐、朊盐、脂肪酸及其盐、磺化碳氢化合物

缓凝剂

延缓凝结

木质素、硼砂、糖、酒石酸及其盐

高效减水剂

提高混凝土流动性,

减小水灰比

磺化三聚氰胺甲醛凝聚物、磺化萘甲醛凝聚物、木质磺酸盐

减水剂

减少用水量至少5%

木质磺酸盐、羟基羧酸、碳水化合物(有缓凝作用,因此常常要加入促凝剂)

黏结剂

提高黏结强度

橡胶、聚氯乙烯、聚酯酸、乙烯酸、聚丙烯

防锈剂

在氯离子环境中减小钢筋的锈蚀

亚硝酸钙、亚硝酸钠、苯酸钠、一些磷酸盐、氟硅酸盐

泵送剂

改善泵送性能

有机合成聚合物、有机凝聚物、有机乳化剂、石蜡、焦油、沥青、丙烯酸、膨润土

二、混凝土的强度、变形、耐久性及影响因素.

1、混凝土的强度

1.1立方体抗压强度标准值与强度等级:

按国家标准《普通混凝土力学性能试验法》(GB/T50081-2002),制作边长为150mm的立方体试件,在标准条件下(温度20±3℃,相对湿度95%以上),养护到28d龄期,测得的抗压强度值为混凝土立方体试件抗压强度,以fcu表示,单位为N/mm2或MPa。

混凝土强度等级:混凝土强度等级是根据立方体抗压强度标准来确定的。采用符号C表示的混凝土的强度划分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80十四个等级,C30即表示混凝土立方体抗压强度标准fcu,k=30MPa。

1.2混凝土的抗拉强度fst:

混凝土抗拉强度只有抗压强度的1/10~1/20,且随着混凝土强度等级的提高,比值有所降低,在结构设计中抗拉强度是确定混凝土抗裂度的重要指标,有时也用它来直接衡量混凝土与钢筋的粘结强度等。

1.3影响混凝土强度的因素:

①水泥强度与水灰比;                   ②集料;

③养护温度与湿度;                     ④龄期。

1.4提高混凝土强度和促进强度发展的主要措施:

①采用高强度水泥和快硬早强型水泥;

②采用干硬性混凝土或较小的水灰比;

③采用级配好、质量高、粒径适宜的集料;

④采用机械搅拌和机械振动成型;

⑤加强养护;      ⑥掺加外加剂;      ⑦掺加混凝土掺合料。

2、混凝土的变形

主要分为两大类:非荷载型变形和荷载型变形。

2.1非荷载型混凝土变型(物理化学因素引起的变形):塑性收缩;化学收缩;碳化收缩;干缩变形;温度变形。

2.2荷载作用下的变形:在短期荷载作用下的变形;长期荷载作用下的变形——徐变。

3、混凝土的耐久性

混凝土的耐久性是指混凝土在所处环境及使用条件下经久耐用的性能。混凝土的耐久性是一个综合性概念,包含很多内容,如抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、抗碳化反应、抗碱—集料反应等,这些性能均决定着混凝土经久耐用的程度,故称为耐久性。

3.1抗渗性:

抗渗性是指混凝土抵抗水、油等液体在压力作用下渗透的性能。它直接影响到混凝土的抗冻性和抗侵蚀性。混凝土的抗渗性主要与其密实度及内部孔隙的大小和构造有关。

混凝土的抗渗性用抗渗等级(P)来表示。混凝土的抗渗等级分为P4、P6、P8、P10、P12等五个等级。

3.2抗冻性:

混凝土的抗冻性是指混凝土在水饱和状态下能经受多次冻融循环作用而不破坏,同时也不严重降低强度的性能。

混凝土的抗冻性用抗冻等级(F)来表示。抗冻等级F50以上的混凝土简称抗冻混凝土。

3.3抗侵蚀性:

当混凝土所处的环境中含有侵蚀性介质时,要求混凝土具有抗侵蚀能力。侵蚀介质一般为软水侵蚀、硫酸盐侵蚀、镁盐侵蚀、碳酸盐侵蚀、强酸与强碱侵蚀等。

3.4混凝土的碳化(中性化):

混凝土的碳化作用是CO2与水泥石中的Ca(OH)2作用,生成CaCO3和水。由于碳化引起水泥石化学组成及组织结构的变化,从而对混凝土的化学和力学性能有明显的影响,主要是对碱度、强度和收缩的影响。

3.5碱一集料反应:

碱一集料反应是指混凝土内水泥中的碱性氧化物(此处专指Na2O和K2O)含量较高时,它会与集料中所含的活性SiO2发生化学反应,并在集料表面生成一层复杂的碱一硅酸凝胶。这种凝胶吸水后,会产生很大的体积膨胀(约增大3倍以上),从而导致混凝土胀裂,这种现象称为碱一集料反应。

三、混凝土产生裂缝的一般原因及处治方法。

1、混凝土产生裂缝的一般原因。

众所周知,混凝土是由水泥、砂、石、外加剂加水而成,这些松散互不相关的材料在混合成型后的过程中,存在着众多的微孔、气泡、缝隙,结构内部呈现不均匀状态。由于受外界不同环境的影响,产生和形成裂缝的原因多种多样,归纳总结主要有:

1.1水化热引起的裂缝:水泥在水化过程中会产生水化热而不能散发出来,导致结构体内外形成超过25℃的温差梯度,同时受到钢筋及外模的约束,此时形成的应力变形超过混凝土的抗拉强度值时,就会产生裂缝。

1.2沉降坍落引起的裂缝:当结构体厚度较大时,浇灌后在终凝前时间内,由于振捣使粗骨料较多下沉,受钢筋(水平筋)抑制或模板影响等阻碍塑性流动,在停止振动后逐渐沉落,或因模板下沉松动,在终凝前沉陷同钢筋等脱离即发生裂缝。

1.3干缩裂缝:干缩裂缝发生的机会最多且最大。当构件浇筑后表面同自然环境接触,体积变化受到限制约束时,如较大面积场地、两端固定梁、或在原混凝土表面新浇混凝土,都会出现这种裂缝。这种裂缝有时较宽,个别会贯穿结构件(体),危害较大。

1.4塑性缩裂:塑性收缩裂缝多出现在混凝土浇筑后终凝以前,尤其在大风、炎热气候环境下,因混凝土表面失水过快及自身产生的水化热而出现。其裂缝特点是缝的宽度大小不一,深度不尽相同,最深会超过保护层至钢筋,薄板可能会裂穿。分布形状无规律,结构体表面均可出现。

1.5环境温度引起的裂缝: 物体胀缩是固有的特征,不存在任何约束的物体会随环境温度的变化而自由伸缩;当存在约束时体积变化受到限制,这种限制在混凝土内部即产生应力,混凝土初期 抗拉强度较低,容易被温度应力拉裂。挡土墙、混凝土大坝、大型屋架等当突然遇到降温、寒潮袭击、短期降冰雹时产生较大的温差,形成内外温差应力使结构体开 裂。

1.6碱集料反应(AAR)开裂:碱集料反应近些年引起工程界人士的高度重视,它所引起的后果极其严重。其特征是混凝土经拌和,水泥中的碱不断溶解,这种碱液与骨料中的活性氧化硅起化学反应析出胶状的碱——硅胶,从周围介质中吸水膨胀,其体积增大2~3倍,使混凝土体胀裂,从缝中看到白色胶体状。

1.7荷载引起裂缝: 在不同荷载作用下构件会出现不同形状的裂缝。构件在集中或均布荷载作用下,当拉力超过混凝土的抗拉强度时,会出现垂直于构件纵向的裂缝;当构件在荷载作用时产生较大剪应力时,与纵向45°的夹角处主拉应力值最大,容易出现斜向裂缝向下延伸扩展。

1.8基础不均匀沉降形成的裂缝:当结构的基础出现沉降不均时,结构件会出现强迫变形,此时构件会出现裂缝。随着不均匀沉降的延续,裂缝也会进一步扩大加深。

1.9钢筋锈蚀引起的裂缝:引导起钢筋锈蚀的原因很多,如环境恶劣、保护层太薄、密实性差、氯离子(Cl—) 的浸蚀及冻胀使混凝土中的钢筋锈蚀生成氧化铁等。由于氧化铁的体积较原体积增大,锈体膨胀挤压周围混凝土使其开裂。锈蚀裂缝的特点是沿钢筋布设的方向,先 锈后裂缝识别较容易。当出现这种裂缝时钢筋已发生较严重腐蚀,且速度加快使钢筋保护层混凝土连片脱落,这种锈蚀对结构耐久性影响很大。

2、裂缝治理的一般方法措施(略)。

四、地面起砂的症状成因及防治措施。

1、地面起砂的症状:地面表面不光滑,不坚实,面层有松动的水泥及砂粒,或成片水泥硬壳剥落,露出松散的水泥和砂子。

2、地面起砂的成因:

2.1原材料不符合要求:水泥标号低或水泥存放过期,影响地面强度及耐磨性能;砂子粒度过细,增加了拌合物的泌水性,砂子含泥量大影响水泥与砂子的粘结;骨料级配不好,使伴合物产生离析等。

2.2水泥拌合物稠度(坍落度)过大:拌合物水灰比过大,造成粗骨料沉淀和砂浆析水;同时,砂浆、混凝土在硬化过程中,多余水分蒸发,形成大量毛细孔,降低了地面的机械强度。水灰比过大,还会推迟地面压光的时间,成了地面起砂的潜在因素。

2.3地面压光时间过早或过迟:水泥地面压光的目的在于使地面密实、光滑,但只有在适当时间进行这道工序,才能收到预期效果,过早或过迟都会引起地面起砂。过早压光,会出现水光(即压光后表面游浮一层水),过迟压光,水泥已终凝硬化,不但操作困难,也无法消除面层毛细孔及抹痕,而且会扰动已经硬结的表面。如果为了进度,采取洒水或洒水加灰的办法强行压抹,便会破坏水泥石的结构。上述情况,都是造成地面起砂的重要原因。

2.4养护不适当:水泥地面压光后,应适当浇水养护。浇水过早(终凝前)会冲淡水泥胶质而影响其胶结能力,浇水过迟或根本不浇水(尤其是春季干燥多风或炎夏季节)地面表层水分很快蒸发,水泥缺乏必要的水作用,致使水泥脱水而粉化。

2.5上人过早:为抢工期在水泥地面尚未达到足够强度时就插入其它工序施工,是目前施工安排普遍存在的问题之一,在气温低时尤为突出。经过人员走动、重物拖拉、工具撞击,使使耐磨强度还不够高的表面遭受破坏。地面起砂部位往往发生在门口及房间中部,靠墙处很少起砂,就是这一原因造成。

2.6早期受冻:由于地面面积大,散热快,初冬或冬施期间养护不当,很可能使地面遭冻。地面受冻后砂浆表层抗拉强度不能承受体内冰晶张力,其结构遭到破坏,形成松散的颗粒。

3、地面起砂的防治措施:

3.1从原料着手,使面层具有较高的早期强度:最好采用普通硅酸盐水泥,配合比1:2为宜。沙子宜用粗砂或中砂,混凝土面层所用碎石和卵石,其粒径不应大于15mm和面层厚度的三分之二,骨料含泥量控制在≤2%~3%。

3.2严格控制水灰比:严格控制水灰比是保证水泥地面质量最有效的措施。水泥砂浆标准稠度不宜大于35mm,混凝土铺设时塌落度不宜大于30mm。由于水泥拌合物比较干硬,给操作带来一定的困难,应采取相应的措施,如浇浆要充分;冲筋间距最好控制在1.2m左右,采用短杠刮(找平用长杆),这样可以随装灰随刮平,防止铺设面积过大,造成刮不动拍不实的现象;混凝土面要用平板振捣器振捣。

3.3适当掌握每次压光时间:水泥地面一般压光三遍成活,而三次压光又必须在适当时间进行。第一遍跟得较紧,以压光表面不出现水层为宜;第二遍压光最重要,要达到消除表面气泡、孔隙作用,使表面平整光滑。第二遍压光原则上在水泥初凝后、终凝前完成,但在不同水泥、不同温度、不同稠度等情况下要根据平时积累的经验,掌握适当时机,一般以上人时有轻微脚印但不下陷为宜。第三遍压光主要消除抹痕和毛细孔,时间宜掌握在上人不出脚印或有极细微的脚印为宜,切勿在水泥硬后压光。

3.4防止早期受冻:水泥地面施工宜在常温下进行。冬季施工时应将外门窗封闭,并应采取热养护,严防受冻。

3.5加强养护:压光一昼夜后,洒水养护和覆盖不少于10昼夜,最好用蓄水养护。同时适当安排工期,保证地面有足够的养护期。

3.6水泥地面起砂补救办法:小面积起砂,可用磨石机将起砂部分水磨,直至露出坚硬表面。面积较大的起砂可用107胶水泥浆补救。其方法是,先用钢丝刷将起砂部分浮砂清除干净并浇水,保持表面湿润,修补分两层进行,底层胶浆配合比为水泥:107胶:水=1:0.25:0.35,搅拌均匀后涂抹于经过处理的地面上,然后用刮板刮平。在底层初凝后、终凝前再涂面层。面层胶浆配合比为水泥:107胶:水=1:0.2:0.45,面层一般刷2~3道,刷下一道必须在上一道面干情况下进行。修理后的地面,按照水泥地面养护方法进行养护。

五、地面裂缝的症状成因及防治措施。

1、地面裂缝的症状成因:水泥地面裂缝有多种,主要有通常的纵向及横向裂缝,连底裂缝和表面裂缝,不规则水裂、干缩等塑性裂缝。成因如下:

1.1材料性能不好及养护不善:如水泥安定性不好,收缩大;砂子粒度过细,拌合物泌水,引起收缩裂缝;

1.2面层做完后未及时浇水养护,是产生干缩裂缝最普遍的原因。

1.3水泥拌合物稠(坍落度)过大或搅拌不均匀:拌合物水灰比过大或搅拌不均匀,造成粗骨料沉淀、砂浆离析,混凝土内水分蒸发形成孔隙,削弱了混凝土的粘聚力,从面降低了其抵抗内在(如水泥收缩、温度应力)和外来损害的能力。

1.4垫层的强度不够: 地面垫层质量往往被忽视,经常出现配合比不准、振捣不实甚至不振捣(指用铁锹拍和脚踩)、接槎不严等粗制滥造的现象,大大降低了垫层的强度和作用;有时首 层地面素土(或灰土)标高不够,垫以砂石未经认真夯实,或标高超出后减少了垫层厚度,都会削弱垫层承载能力从而引起面层发生裂缝。

1.5结构变形:如地基下沉、构件挠度过大或错位等,都会引起地面裂缝。

1.6预制构件安装不合要求:楼板座浆不实、拉缝不够大、灌缝不实、堵头不严等等,往往使预制构件下沉、错位、变形而造成地面裂缝。在有进深梁的预制楼板接头处,由于做完地面后形成整体,楼板支座处产生弯矩,引起地面的横向裂缝。

1.7收缩不均匀:造成收缩不均匀的因素,如底层不平整,使面层厚薄不匀,产生不等量收缩;新旧混凝土交接处吸水率不同、垫层材料翻新不同以及埋设的管道、预埋件局部高起等,都能导致面层收缩不均匀而出现裂缝。

1.8温度变形:面积较大的楼地面,由于温度变化而产生较大的膨胀或收缩变形,引起地面出现裂缝。

2、地面裂缝的防治措施:

2.1水泥安定性要好,砂子用粗砂或中砂。采用半硬性砂浆及混凝土(同防止起砂措施)。

2.2保证垫层配合比及厚度的准确性,要振捣密实,表面平整,接槎严密;施工剩余的混凝土不能随便充作垫层;混凝土垫层厚度一般不小于60mm;当房间面积大于30m2时,建议垫层厚度不小于80mm。

2.3基层(垫层)不平时应先处理找平,暖气沟盖板标高应落在垫层以下;首层楼起步处和室内暖气沟填土要认真夯实;预制楼梯段、阳台板等与楼面交接处,要清理干净,表面凿毛,灌缝前浇水润湿。

2.4预制楼板之间板缝不小于40mm;灌缝的细石混凝土标号不小于C20,并充分养护,在其强度达到C15以上方可进行下步施工。楼板下垫灰要饱满、平整,并随安随浇浆;空心板堵头要严密。预制楼板横向接头处,应在面层内配置能承受负弯矩的钢筋网片,位置在面层下面,找平层上面,离面层上表面15~20mm为宜。

2.5设备管道应埋置于垫层内,在特殊情况下,高出垫层时应加钢丝网处理。

2.6混凝土地面面积大于30m2时,应分仓筑打,每仓不超过6m×6m,并分块跳格浇注。水泥砂浆面层在较大面积的房间内,也应分格处理。

2.7不得在水泥地面上撒干水泥面压光,一般应撒1:1(体积比)水泥砂子进行压光。

六、案例

大家知道,混凝土是由水泥、砂、石、水及外加剂组成的,如发现质量问题,施工方首先就要查是否是水泥质量问题,因为水泥是混凝土中最重要的成份,而在水泥没有问题的情况下,那就要查其他各项材料以及施工过程中的各有关问题。

外加剂

如 某搅拌站施工中的混凝土不凝固,后经过一段时间后也凝固,早期强度低,但搅拌站试验室检验我公司的水泥又符合标准,我们与搅拌站技术人员一起分析,查找 砂、石没有问题,最后找到的是外加剂的问题,因为外加剂的品种多,有部分外加剂与我公司的水泥适应性不好引起的,那么就要求我们销售人员知道混凝土中各项 材料质量要符合要求,使用的外加剂与我公司的水泥适应性要好,以及施工中要按标准进行操作。

路面裂缝

关 于施工中的裂缝问题,特别是浇筑道路表面裂,有一次去某个浇路施工工地,因路面施工压光后,短时间内表面出现裂缝现象,是因为高温天气施工,混凝土表面失 水过快及自身产生的水化热,而出现塑性缩裂,我们建议施工方,在高温炎热天气施工时,要注意混凝土表的保温防护,从而解决高温天气混凝土表面裂缝现象。

混凝土强度低

有一次一用户提到,他所砌的房子浇筑的混凝土柱拆模后数日反映强度低,我们到施工现场后没有发现砂、石等材料有质量问题,我就无意中问中间施工负责人你们浇筑的配合比是怎么配比的,他讲,我们是按标准1:3:5,我一听就知道此配合比是有问题的,按此比例施工出来的混凝土强度是在C10—C15之间,加之柱截面积小,不好施工,混凝土中的石子,比较达不到要求,从而造成混凝土强度低

有关技术要求

一般工程施工中,水泥存放时间超过三个月要进行二次复检,要按照复检的结果进行配比使用,水泥不宜长期保存,保存中要防止受潮,因受潮结块而降低水泥强度,正常工程施工中的配合比32.5级配C25参考比例为水泥:砂:石子  1:1.8:3.5左右

工程施工中要将现场使用的水泥、砂、石子送检测中心进行试配,按试配的比例进行施工,确保工程施工混凝土达设技要求。
  评论这张
 
阅读(26)| 评论(0)
推荐 转载

历史上的今天

在LOFTER的更多文章

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017