Motivele pot fi împărțite aproximativ în următoarele categorii:
1. Condiții de conservare: Îndeplinește cerințele? Deoarece raportul dintre 7d și 28d este date empirice obținute în condiții standard de întărire (temperatură și umiditate constante), dacă nu este vorba de condiții standard de întărire, este imposibil să vorbim despre comparație.
2. Aditivi care afectează raportul dintre 7d și 28d: agent de rezistență precoce, retardant excesiv.
3. Aditivii care afectează rezistența ulterioară includ agenți care antrenează aer.
4. Compoziția cimentului: Dacă conținutul de alcali din ciment este prea mare, acesta va reduce rezistența ulterioară.
5. Adaptabilitatea aditivilor și a cimentului. Gradul de influență asupra acestui tip de ciment trebuie dovedit prin teste.
6. Agent de rezistență precoce excesivă.
7. Rezistența în exces a cimentului în sine nu este mare, iar rata de creștere a rezistenței ulterioare este mică.
Cauze și tratamente ale rezistenței insuficiente a betonului tehnic
„Clasul de rezistență al betonului structural trebuie să îndeplinească cerințele de proiectare”.
Aceasta este o prevedere obligatorie stipulată în codul de construcții al construcțiilor inginerești și trebuie pusă în aplicare cu strictețe. Cu toate acestea, există încă unele betoane de inginerie care au cauzat multe probleme de calitate din cauza rezistenței insuficiente. Consecințele rezistenței scăzute a betonului se manifestă în principal în următoarele două aspecte:
În primul rând, capacitatea portantă a elementelor structurale este redusă;
În al doilea rând, scade impermeabilitatea, rezistența la îngheț și durabilitatea. Prin urmare, problema rezistenței insuficiente a betonului trebuie analizată și tratată cu atenție.
Cauze și tratamente ale rezistenței insuficiente a betonului tehnic
1. Cauze comune ale rezistenței insuficiente a betonului
1. Probleme de calitate a materiei prime
(1) Calitate slabă a cimentului
1) Activitatea reală (rezistența) cimentului este scăzută: există două situații comune. Unul este că calitatea cimentului este slabă la părăsirea fabricii, iar atunci când este aplicat în inginerie efectivă, înainte ca rezultatele testelor de rezistență 28d ale cimentului să fie măsurate, gradul de rezistență al cimentului este estimat pentru a configura betonul. , când rezistența măsurată a cimentului 28d este mai mică decât valoarea estimată inițială, rezistența betonului va fi insuficientă; a doua este că condițiile de depozitare a cimentului sunt slabe sau timpul de depozitare este prea lung, rezultând aglomerarea cimentului, activitate redusă și afectarea rezistenței.
2) Stabilitate necalificată a cimentului:
Motivul principal este că clincherul de ciment conține prea mult oxid de calciu liber (CaO) sau oxid de magneziu liber (MgO) și, uneori, poate fi cauzat și de adăugarea de prea mult gips. Deoarece CaO și MgO din clincherul de ciment sunt toate arse, întărirea este foarte lentă după contactul cu apa, iar expansiunea de volum produsă de întărire durează mult timp. Când cantitatea de gips este prea mare, gipsul reacţionează cu hidratul de aluminat de calciu din cimentul hidratat pentru a forma sulfat de calciu aluminiu hidrat, care măreşte şi volumul. Dacă aceste modificări de volum apar după întărirea betonului, ele vor distruge structura de ciment, cea mai mare parte va duce la fisurarea betonului și va reduce rezistența betonului. În special, trebuie remarcat faptul că, deși suprafața betonului pregătită de un ciment necalificat nu are fisuri evidente, rezistența sa este extrem de scăzută.
(2) Calitatea slabă a agregatului (nisip, piatră)
1) Rezistența pietrelor este scăzută: În unele blocuri de testare din beton, multe pietre au fost zdrobite, ceea ce indică faptul că rezistența pietrelor este mai mică decât cea a betonului, rezultând o scădere a rezistenței efective a betonului.
2) Stabilitate slabă a volumului pietrelor:
Unele pietre zdrobite din chert poros, șisturi, calcar cu argilă expandată etc., prezintă adesea o stabilitate slabă a volumului sub acțiunea alternării ciclurilor umede și uscate sau îngheț-dezgheț, rezultând o scădere a rezistenței betonului.
3) Forma și starea slabă a suprafeței pietrelor:
Conținutul ridicat de pietre asemănătoare acului afectează rezistența betonului. Pietrele, pe de altă parte, au o suprafață rugoasă și poroasă, ceea ce are un efect favorabil asupra rezistenței betonului, în special asupra rezistenței la încovoiere și la tracțiune, datorită aderării sale mai bune cu cimentul. Fenomenul cel mai des întâlnit este că sub același raport ciment și apă-ciment, rezistența betonului de piatră spartă este cu aproximativ 10 la sută mai mare decât cea a betonului cu pietricele.
4) Conținut ridicat de impurități organice în agregat (în special nisip):
Dacă agregatul conține animale și plante putrezite și alte impurități organice (în principal acid tanic și derivații săi), acesta va afecta în mod negativ hidratarea cimentului și va reduce rezistența betonului.
5) Conținut ridicat de argilă și praf:
Scăderea rezistenței betonului cauzată de acest motiv se manifestă în principal în următoarele trei aspecte. În primul rând, aceste particule foarte fine sunt înfășurate pe suprafața agregatului, ceea ce afectează lipirea agregatului și a cimentului; în al doilea rând, suprafața agregatului este mărită pentru a crește consumul de apă; Sunt particule de argilă, volumul este instabil și se micșorează și se umflă când se usucă și are un anumit efect distructiv asupra betonului.
6) Conținut ridicat de trioxid de sulf:
Aggregate contains pyrite (FeS2) or raw gypsum (CaSO4 2H2O) and other sulfides or sulfates. When the content is high in terms of sulfur trioxide (eg >1 la sută), poate interacționa cu hidrații de ciment. În producția de sulfoaluminat de calciu, are loc dilatarea volumului, rezultând fisuri și pierderi de rezistență în betonul întărit.
7) Conținut ridicat de mica în nisip:
Deoarece suprafața de mica este netedă, performanța de lipire cu piatra de ciment este extrem de slabă și este ușor de crapat de-a lungul îmbinărilor, astfel încât conținutul ridicat de mica în nisip are efecte adverse asupra proprietăților fizice și mecanice (inclusiv rezistența) ale beton.
(3) Calitatea apei de amestecare este necalificată
Dacă pentru amestecarea betonului se utilizează apă de mlaștină cu conținut ridicat de impurități organice, ape uzate și ape uzate industriale care conțin acid humic sau alți acizi și săruri (în special sulfat), proprietățile fizice și mecanice ale betonului pot fi reduse.
(4) Calitatea amestecului este slabă
În prezent, calitatea aditivilor produse de unele fabrici mici nu este la standard. Este destul de comun ca aditivii să producă o rezistență insuficientă a betonului și chiar și accidente în care betonul nu se condensează din când în când.
2. Raport necorespunzător al amestecului de beton
Raportul amestecului de beton este unul dintre factorii importanți care determină rezistența. Raportul apă-ciment afectează direct rezistența betonului. Altele, cum ar fi consumul de apă, raportul de nisip și raportul de cenușă osoasă, afectează, de asemenea, diferite proprietăți ale betonului, ducând la accidente de rezistență insuficientă. Acești factori se manifestă în general în următoarele aspecte în construcțiile inginerești:
(1) Aplicați aleatoriu raportul de amestec:
Raportul de amestec de beton este determinat de șantier după aplicarea la laborator pentru amestecare de probă în funcție de caracteristicile proiectului, condițiile de construcție și materiile prime. Cu toate acestea, multe șantiere ignoră aceste condiții specifice și aplică aleatoriu raportul de amestec în funcție de indicele gradului de rezistență al betonului, provocând astfel multe accidente de rezistență insuficientă.
(2) Creșterea consumului de apă:
Cele mai frecvente sunt măsurarea inexactă a dispozitivului de adăugare a apei pe echipamentul de amestecare; nededucerea conținutului de apă din nisip; chiar adăugând apă în mod arbitrar la locul de irigare. După ce consumul de apă crește, raportul apă-ciment și deformarea betonului vor crește, rezultând accidente de rezistență insuficientă.
(3) Cantitate insuficientă de ciment:
Pe lângă măsurarea inexactă înainte de amestecare, apare frecvent și greutatea insuficientă a cimentului ambalat, ceea ce duce la ciment insuficient în beton, rezultând o rezistență scăzută.
(4) Măsurarea inexactă a nisipului și pietrei:
Este mai frecvent ca instrumentele de măsurare să fie depășite sau gestionarea întreținerii nu este bună, iar acuratețea nu este la standard.
(5) Utilizarea greșită a amestecului:
Există două tipuri principale; unul este că specia este utilizată greșit, iar amestecul este amestecat orbește cu aditivul înainte ca performanța aditivului să fie clară, cum ar fi rezistența timpurie, întârzierea și reducerea apei, astfel încât betonul să nu atingă rezistența așteptată; celălalt este că doza nu este corectă. permite.
(6) Reacția alcalin-agregat:
Când conținutul total de alcali al betonului este mare, agregatul grosier care conține carbonat sau silice activ (opal, calcedonie, obsidian, zeolit, chert poros, riolit, andezit, tuf etc.) poate produce o reacție alcalin-agregat, adică , hidroxid de sodiu si hidroxid de potasiu formate in urma hidroliza oxizilor alcalini, care reactioneaza chimic cu agregatele active pentru a forma un gel mixt care absoarbe continuu apa si se dilata, determinand fisuri sau scaderea intensitatii betonului. Potrivit informațiilor din Japonia, în aceleași alte condiții, rezistența betonului după reacția alcalin-agregat este de numai aproximativ 60 la sută din valoarea normală.
3. Există probleme în tehnologia construcțiilor din beton
(1) Amestecare slabă a betonului;
Ordinea de adăugare a materialelor la mixer este inversată, iar timpul de amestecare este prea scurt, rezultând un amestec neuniform și afectând rezistența.
(2) Condiții proaste de transport:
S-a constatat segregarea betonului în timpul transportului, dar nu au fost luate măsuri eficiente (cum ar fi reamestecarea etc.), iar rezistența a fost afectată de scurgerea instrumentelor de transport.
(3) Metodă necorespunzătoare de turnare:
Dacă betonul a fost întărit inițial în timpul turnării; betonul a fost separat înainte de turnare etc., ceea ce poate cauza o rezistență insuficientă a betonului.
(4) Scurgeri severe de șlam din cofraj:
Cofrajul din oțel al unui anumit proiect a fost serios deformat, decalajul plăcii a fost de 5 ~ 10 mm, iar chitul avea scurgeri serioase. Rezistența măsurată a betonului la 28 de zile a fost doar jumătate din valoarea de proiectare.
(5) Vibrația de formare nu este densă:
Porozitatea betonului după ce este introdus în matriță ajunge la 10 la sută ~ 20 la sută. Dacă vibrația nu este solidă sau cofrajul are scurgeri, rezistența va fi inevitabil afectată.
(6) Sistem de întreținere slab:
Motivul principal este că temperatura și umiditatea nu sunt suficiente, lipsa de apă și uscarea timpurie sau înghețarea timpurie, rezultând o rezistență scăzută a betonului.
4. Gestionarea defectuoasă a blocurilor de testare
(1) Bloc de testare fără întreținere standard:
Până acum, există încă câteva șantiere și mulți personal de construcții și testare care nu știu că blocul de beton de testare trebuie să fie întărit în condiții standard într-un mediu umed sau apă cu o temperatură de (20±2) grade și o umiditate relativă. de 90% sau mai mult, iar blocul de testare trebuie menținut într-un mediu umed cu o umiditate relativă peste 90%. În aceleași condiții de construcție și întreținere, unele blocuri de testare au condiții slabe de temperatură și umiditate, iar unele blocuri de testare au fost sparte, astfel încât rezistența blocurilor de testare este scăzută.
(2) Gestionare slabă a testelor de mucegai:
Deformarea matriței de testare nu este reparată sau înlocuită la timp.
(3) Nerealizarea blocurilor de testare conform reglementărilor:
De exemplu, dimensiunea matriței de testare nu se potrivește cu dimensiunea particulelor pietrei, există prea puține pietre în blocul de testare și blocul de testare nu este vibrat cu echipamentul corespunzător.
În al doilea rând, impactul rezistenței insuficiente a betonului asupra diferitelor tipuri de elemente structurale
Conform analizei principiilor de proiectare a structurilor din beton armat, gradul de influență al rezistenței insuficiente a betonului asupra rezistenței diferitelor structuri este destul de diferit, iar regulile generale sunt următoarele:
(1) Element de compresie axială:
De obicei, este proiectat pentru ca betonul să suporte toată sau cea mai mare parte a sarcinii. Prin urmare, rezistența insuficientă a betonului are o mare influență asupra rezistenței componentelor.
(2) Elemente de tensiune axială:
Codul de proiectare nu permite utilizarea betonului simplu ca elemente de tensionare, iar efectul betonului nu este luat în considerare în calculul rezistenței elementelor de tensionare din beton armat, astfel încât rezistența betonului este insuficientă și are un efect redus asupra rezistenței membri de tensiune.
(3) Elemente de îndoire:
Rezistența secțiunii normale a elementelor de încovoiere din beton armat este legată de rezistența betonului, dar domeniul de influență nu este mare. De exemplu, pentru elementele cu un raport de armătură din oțel HRB335 la tracțiune longitudinală de 0.2 la sută ~1.0 la sută, când rezistența betonului este redusă de la C30 la C20, rezistența secțiunii normale în general scade cu cel mult 5 procente, dar rezistența betonului este insuficientă pentru rezistența la forfecare a secțiunii oblice. Impact mai mare.
(4) Element de compresie excentric:
Pentru elementele cu compresie excentrică mică sau armătură de întindere, toată sau cea mai mare parte a secțiunii transversale a betonului este sub compresie și pot apărea daune prin comprimarea betonului. Prin urmare, rezistența insuficientă a betonului are un impact semnificativ asupra rezistenței componentelor. Pentru elementele cu compresie excentrică mare și armături cu puține tensiuni, impactul unei rezistențe insuficiente a betonului asupra rezistenței secțiunii normale a elementelor este similar cu cel al elementelor la încovoiere.
(5) Influența asupra rezistenței la perforare:
Capacitatea de forfecare la perforare este direct proporțională cu rezistența la tracțiune a betonului, care este de aproximativ 7% până la 14% (în medie 10%) din rezistența la compresiune. Prin urmare, atunci când rezistența betonului este insuficientă, rezistența la forfecare la perforare va scădea semnificativ.
Înainte de a face față accidentelor de rezistență insuficientă a betonului, este necesar să se distingă proprietățile mecanice ale componentelor structurale, să se estimeze corect impactul rezistenței reduse a betonului asupra capacității portante și apoi să se ia în considerare în mod cuprinzător cerințele de rezistență la fisuri, rigiditate, impermeabilitate, durabilitate, etc. și selectați măsurile de tratament adecvate.
5. Metode uzuale de tratare a accidentelor cu rezistență insuficientă a betonului
(1) Determinarea rezistenței reale a betonului:
Când rezultatele testelor de presiune ale blocului de testare sunt necalificate și se estimează că rezistența reală a betonului în structură poate îndeplini cerințele de proiectare, rezistența reală a betonului poate fi măsurată prin metode de inspecție nedistructivă sau prin sondaj de foraj. , ca bază pentru gestionarea accidentelor.
(2) Utilizați rezistența târzie a betonului:
Rezistența betonului crește odată cu vârsta. Într-un mediu uscat, rezistența poate ajunge de 1,2 ori mai mult decât a 28 de zile în 3 luni și de 1,35 ~ 1,75 ori într-un an. Dacă rezistența reală a betonului nu este cu mult mai mică decât cerințele de proiectare, iar timpul de încărcare a structurii este relativ târziu, poate fi adoptată întreținere intensivă, iar principiul rezistenței târzii a betonului poate fi utilizat pentru a face față accidentelor cu rezistență insuficientă. .
(3) Reduceți sarcina structurală:
Atunci când capacitatea portantă a structurii este redusă semnificativ din cauza rezistenței insuficiente a betonului și este incomod să folosiți metode de armare pentru a face față acesteia, metoda de reducere a sarcinii structurale este de obicei utilizată pentru a face față acesteia. De exemplu, măsuri precum înlocuirea zgurii de var sau a zgurii de ciment cu materiale de izolare cu eficiență ridicată și ușoare pot reduce greutatea proprie a clădirilor și pot reduce înălțimea totală a clădirilor.
(4) Armare structurală:
Când rezistența betonului stâlpului este insuficientă, aceasta poate fi armată prin externalizarea betonului armat sau a oțelului și poate fi, de asemenea, armată prin metoda coloanei de reținere în spirală. Când rezistența betonului cu grinzi este scăzută și rezistența la forfecare este insuficientă, acesta poate fi armat prin externalizarea betonului armat și lipirea plăcilor de oțel. Atunci când rezistența betonului a grinzii este serios insuficientă, rezultând că rezistența secțiunii normale nu poate îndeplini cerințele specificațiilor, betonul armat poate fi utilizat pentru a crește înălțimea grinzii, iar sistemul de armare a tirantului precomprimat poate fi, de asemenea, folosit pentru întărire.
(5) Analiza si verificarea potentialului minier:
Când rezistența reală a betonului este similară cu cerințele de proiectare, aceasta este în general verificată prin analiză, iar majoritatea dintre ele nu trebuie să fie armate special. Deoarece lipsa rezistenței betonului are un efect redus asupra rezistenței secțiunii normale a elementului de încovoiere, această metodă este adesea folosită pentru a face față acesteia: dacă este necesar, pe baza verificării calculului, faceți un test de sarcină pentru a demonstra în continuare că structura este sigură și fiabilă și nu este nevoie să o faceți. Rezistența insuficientă a betonului în zona centrală a îmbinărilor cadru prefabricat grindă-stâlp poate duce la o siguranță seismică insuficientă. Atâta timp cât rezistența îndeplinește cerințele sub mărimea de proiectare echivalentă după verificare și calcul conform codului seismic, fisurile și deformațiile structurale nu sunt reparate sau sunt supuse unor reparații generale Dacă poate fi încă utilizată, nu sunt necesare măsuri speciale. De precizat că concluzia de neprelucrare după analiză și calcul trebuie să fie aprobată prin viza de proiectare pentru a fi valabilă. În același timp, trebuie subliniat faptul că această abordare exploatează de fapt potențialul de proiectare.
