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文档简介

钢筋混凝土结构事故分析第一节引起钢筋混凝土工程缺陷和事故的主要因素

一、水泥过期和受潮1.水泥在存放时,容易吸收空气中的水分和碳酸气(CO2),使其颗粒表面缓慢水化硬化,从而降低了自身凝胶力和强度。如果在潮湿环境中存放,则更容易结成硬块。2.水泥的贮存运输需十分谨慎;在贮存运输的过程中不得受潮,更不能雨淋。3.水泥出厂时的实际强度一般应高于规定标号;存放要求用袋装或专设散装的水泥仓库,这样密封保管的水泥的强度损失会小得多。即使如此,在贮存期间也会有强度损失。4.水泥的允许贮存期为出厂后3个月。水泥出厂后3个月内,如对水泥质量提出疑问,需要仲裁时,用水泥厂同一编号水泥的封存样进行。

15.水泥在贮存3个月后按过期水泥使用。3个月后,水泥的强度将降低10%一20%;6个月后,约降低15%一30%;一年以后,约降低25%一40%。如果水泥在贮存期间不慎受潮,其处理和使用须符合表4-1-1的要求。工程实例:广西某车间为单层砖房,建筑面积221m2,屋盖采用预制空心板和12m跨现浇钢筋混凝土大梁(梁底标高5m),屋面荷载经梁传给MU10砖、M5砂浆砌筑的490mm×870mm砖柱和490m×620mm砖壁柱上。2此车间于l983年l0月开工,当年12浇筑完大梁混凝土,12月26—29日安装完屋盖预制板,接着进行屋面防水层施工;1984年1月3日拆完大梁底模板和支撑,1月4日下午房屋全部倒塌。

图4-1-1车间平面示意分析倒塌原因如下:(1)钢筋混凝土大梁原设计为C20混凝土。施工时,使用的是3进场已3个多月并存放在潮湿地方已有部分硬块的325号水泥。(2)这种受潮水泥应通过试验按实际强度用于不重要的构件或砌筑砂浆,但施工单位却仍用于浇筑大梁,且采用人工搅拌和振捣、无严格配合比。(3)大梁在混凝土浇筑28天后(倒塌后)用回弹仪测定的平均抗压强度只有5N/mm2左右;有些地方竞测不到回弹值。(4)在倒塌的大梁中,发现有断砖块和拳头大小的石块。(5)大梁纵筋和箍筋的实际配置量少于设计需要(纵筋原设计为10Ø22,实配7Ø20,3Ø22;箍筋原设计为Ø8@250,实配Ø6@300),分别仅及设计需要量的88%和47%。经按施工时实际荷载复核,本倒塌事故是因施工中大梁混凝土强度过低,在大梁拆除底模后,其压区混凝土被压碎所引发,继而导致整个房屋倒塌。使用过期受潮水泥是主因,混凝土配比不严、振捣不实、配筋不足也是重要原因。

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[应吸取的教训](1)施工现场入库水泥应按品种、标号、出厂日期分别堆放,并建立标志。先到先用,防止混掺使用。(2)为防止水泥受潮,现场仓库应尽量密闭。包装水泥存放时应垫起离地300mm以上,离墙也要300mm以上。堆放高度不超过10包。临时露天暂存水泥应用防雨篷布盖严,底板要垫高,并采取油毡、油纸或油布铺垫等防潮措施。(3)过期(3个月)水泥使用时应复查试验,按试验结果使用。(4)受潮水泥应严格按表4-1-1办法处理。

二、水泥和集料台有害物质水泥除CaO、SiO2、A12O3:、Fe203:4种氧化物的总数大约在95%以上外,还有5%以下的其它氧化物如MgO、SO3、TiO2、K20、Na2O等。所有上述氧化物大多来自原料,少数来自燃料。它们在燃烧过程中相互结合,生成多种矿物;但是,总还有极少量的氧化物因没有足够的反应时间而残余下来,以游离状态5存在于泥浆体之中。游离的CaO和MgO水化作用很慢。它们往往在水泥凝结硬化后还继续进行水化作用,使得已发生均匀体积变化而凝结(水泥在水化过程中一般都会产生均匀体积变化,这时对凝结后的混凝土质量并无影响)的水泥浆体继续产生剧烈的不均匀体积变化。这种再生的体积变化,严重时会发生使混凝土开裂甚至崩溃的质量事故。游离的SO3能在水泥凝结硬化后继续与水化铝酸钙作用,形成大量体积膨胀的水化硫铝酸钙(钙矾石)晶体,在凝结后的水泥浆体内产生膨胀应力,破坏水泥浆体结构。游离的Na2O、K2O若过量时遇到混凝土中的活性骨料(活性SiO2),也会产生使骨料体积膨胀的效果,严重时会使混凝土“开裂”。国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB175—85)规定:□硅酸盐水泥熟料中MgO的含量不得超过5.0%。如水泥经压蒸6安定性试验合格,则允许放宽到6.0%。

□水泥中的SO3的含量不得超过3.5%(这里的水泥指硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥;但矿渣水泥中的SO3含量不得超过4.0%。)

□一般还认为水泥中的Na2O当量不宜大于1%(我国水泥品质指标控制中无此规定,美国等国家有类似规定;但我国却有“若使用活性集料,用户要求提供低碱水泥时,水泥中碱含量不得大于0.60%或由供需双方商定”的说法。)。原国家建筑工程总局《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》(JGJ53—79)规定:

□碎石或卵石中硫化物及硫酸盐含量折算成S03的含量不得超过1.0%。

工程概况:山西某厂有九幢4层砖混结构住宅,均采用预制空心楼板、7平屋顶,总建筑面积10290m2。该工程1984年5月开工,同年底完成主体工程,翌年内部装修。在1985年6月进行工程质量检查时,发现其中一幢(12号楼)有多处预制楼板起鼓、酥裂情况。随后,该楼楼板损坏愈来愈严重,其它四幢(13、11、16、17号楼)也相继不同程度地出现破坏迹象。至l985年10月,在这五幢楼房铺设的2190块预制板中,已完全塌落的有48块,明显存号在隐患的有2065块。这些预制板都由太原市某乡镇企业所生产,其中最早使用于12、13楼的,图4-1-2预制混凝土空心板破坏情况8质量问题也最严重。楼板酥裂和塌落的情况见图4-1-2。分析破坏原因如下:从预制板普遍破坏迹象看,主要是由于混凝土材料品质不良引起的,而且显然是因为混凝土内含有害物使材料逐渐发生物理化学变化引起体积膨胀所造成的。于是,从破坏最严重的楼板、尚未铺设的楼板以及尚未出厂的楼板上取样2000余个,筛选10%,再从中抽出部分样品作材料的化学分析和岩相分析检验。检验时按粗骨料的不同颜色分类。其中有代表性的白石、青石、亮石的化学分析结果见表4-1-2。9耗尽的石膏也可能在混凝土硬化后继续生成水化硫铝酸钙,而水化硫铝酸钙生成时的体积约达原体积的2.5倍,这是造成预制板混凝土膨胀、酥裂、破坏乃至倒塌的主要内在原因。

[应吸取的教训](1)水泥进场时必须有出厂合格证或水泥物理试验报告,并对其品种、标号、物理力学性能进行检查验收。(2)水泥合格与否除强度指标外,还必须看其体积安定性试验结果和细度、凝结时间等三项指标(细度的要求为0.08mm方孔筛的筛余量<12%;凝结时间的要求为初凝不早于45分钟,终凝不迟于12小时。(3)体积安定性是指水泥硬化过程中体积变化的均匀性能,如果水泥中含有较多的游离CaO、MgO或SO3:,就会使水泥的结构产生不均匀变形甚至破坏。体积安定性试验可按压蒸法进行。(4)混凝土用碎石(卵石)和砂在必要时应做硫化物和硫酸盐含量10检验。用磨细细后的粗、细细集料粉试样样品按一定步步骤加入蒸馏馏水、盐酸、、氯化钡溶液液等试剂,用用求试样重、、沉淀物重、、坩埚重的方方法代入一定定公式即可求求出以SO3计的水溶性硫硫化物和硫酸酸盐的含量。。若含量值大于于集料样品重重的1.0%%,即为不合合格集料。三、碱—集集料反应碱—集料反应应是指水泥中中的碱,如Ca(OH)2和易生成NaOH的Na20,与集料中中的活性SiO2发生反应,生生成碱的硅酸酸盐凝胶体,,吸水膨胀,,引起混凝土土开裂的现象象。它能使混混凝土的耐久久性下降,严严重时还会使使混凝土失去去使用价值。。由于这种破破坏既难以阻阻止其发展,,也难以修补补,故俗称为为混凝土的““癌症”。因碱—集料反反应发生的质质量事故遍及及全世界:□美国是发现现碱—集料反反应最早的国国家,有十余余个州曾发生生碱—集料反反应的破坏事事件;□加拿大也深深受其害,1906年在在渥太华建成成的Hurdman桥,,因11碱—集料反应应严重而于1987年拆拆毁,1957年后该国国中部和东部部地区发现数数百个混凝土土工程因碱——集料反应而而破坏;□日本于1980年在阪神神高速公路上上发现大量因因碱—集体反反应的破坏事事故;□南非碱—集料料反应的破坏坏也十分严重重,遭破坏的的混凝土工程程包括桥梁、、挡土墙、路路面、蓄水坝坝、电线杆、、桩基等,它它们出现混凝凝土开裂多在在建成后3-10之内。。碱—集料反应应来自两个方方面:一是集料中的活性性SiO2,如玉髓、玛玛蹈、鳞石英英、方石英、、微晶石英等等;一是水泥原料中碱碱含量(以等等当量Na2O计)过高。。我国经初步研研究,已证实实广西红水河河地区、辽宁宁锦州地区、、江苏仪征地地区、北京地地区、长江流流域的沦江地地区等所采集集的部分粗集集料中含有活活性Si02。如在石灰石石集料中夹杂杂有成分为微微晶12石英的隧石、、在砾石中含含有玉髓和玛玛瑙等。我国历年来生生产的水泥的的碱含量也偏偏高。早在60年代初,,华北、西北北、东北地区区水泥厂所生生产水泥的碱碱含量以等当当量Na2O计,就已经经波动于0.39%一1.08%之之间(不少厂厂接近1%)。有关部门门曾对含有燧燧石的细集料料(证实为碱碱活性集料)做成的水泥泥砂浆试件进进行过测试,,测得试件的的线膨胀率如如表4-1-3。注:砂浆长度度法和快速测测长法为两种种不同的测试试方法13上述试验表明明:1)当水泥泥碱含量为1%时,试件件的体积膨胀胀率随时间而而增长;2)当水泥泥碱含量为1.2%时,,膨胀率约为为1%时的1.5倍。它说明水泥碱碱含量为1%%,也即当半半年的体积膨膨胀率>0.1%时(或或3个月的体体积膨胀率>>0.05%%时),会产产生潜在破坏坏性的膨胀。。这个结论与与前人的研究究结论:“当当混凝土中的的碱含量大于于3.0㎏//m3时,碱将与活活性集料反应应,产生破坏坏性膨胀”是是一致的。因因为若水泥中中的碱为1%%,单位水泥泥用量为400kg/m3:,则混凝土土中的碱含量量为4.0㎏㎏(>3.0kg/m3),超过了极极限安全碱含含量。以往我国虽水水泥含碱量较较多,但由于于一般工程的的混凝土强度度等级不高(C15一C25),而而且水泥中多多掺加混合材材料(如普通通硅酸盐水泥泥允许渗入l5%混合合材料,矿渣渣硅酸盐水泥泥多达40%%),这对抑抑制碱—集料料反应的发生生十分有效。。可是,近年年来我国混凝凝土工程却有有着三个趋向向:141)水泥含碱碱量普遍有所所提高(有的的地区水泥厂厂竟达1.8%一2.0%,等当量量Na20达1.31%-1.86%%;2)混凝土土强度等级级普遍提高高(也即每每m3混凝土的水水泥用量增增多);3)有的施施工单位广广泛使用早早强型减水水剂,其中中有的碱含含量很高。。这些倾向向,对碱——集料反应应来说,十十分令人担担忧。工程实例:北京某厂受受热车间,,建于1960年,,建成后长长年处于40℃-50℃的高高湿环境中中,后发现现其混凝土土墙面上有有许多网状状裂纹。经经查当年混混凝土所用用原料为400号矿矿渣水泥、、每立方米米混凝土水水泥用量4lOkg,配合比比为水泥::砂:石::水=1:1.009:3.58:0.39,,粗集料为为粒径5mm~30mm的卵卵石,掺2%CaCl2(氯盐)和和2%CaSO2H2O(石膏)的外加剂剂。为了确定此此墙面的严严重网状裂裂纹是否为为碱—集料料反应所致致,在裂纹纹处钻一直直径70mm、长120mm的混凝土土圆柱芯体体。将此芯芯15体横向锯成成若干磨光光薄片,在在反光显微微镜下观察察,发现内内部有许多多网状裂缝缝(图4-1-3)。将此磨磨光薄片进进行岩相分分析,发现现每个薄片片含有6至11枚枚粗集料中中有1至3枚粗集料料含微晶石石英和玉髓髓。该厂露天堆堆场钢筋混混凝土柱的的混凝土保保护层也严严重剥落,,钢筋严重重锈蚀(图图4-1-4)。从从剥落的混混凝土中取取得一些集集料进行岩岩相分析,,其中也含含有典型的的活性矿物物玉髓和微微晶石英。。因而,此此柱的混凝凝土剥落和和钢筋锈蚀蚀可视作是是碱—集料料反应导致致混凝土开开裂,图4-1-3混混凝土内部部裂纹16从而加剧钢钢筋锈蚀,,而钢筋锈锈蚀又促使使混凝土剥剥落,这两两方面综合合作用的的结果。根据上述分分析,可以以证明上述述墙面严重重裂纹是由由于碱—集集料反应所所引起的。。图4-1-4漏漏天堆场钢钢筋混凝土土柱破坏情情况[应吸取的的教训](1)广泛泛系统地调调查我国哪哪些地区的的集料具有有碱活性(如北京市市建筑工程程研究所已已发现北京京南口碎石石的碱活性性较高,不不宜用作水水泥混凝土土集料)。。同时,对对重要工程程的混凝土土所使用的的集料进行行碱活性检检验。17(2)进行行碱活性检检验时,首首先应采用用岩相分析析检验碱活活性集料的的品种、类类型(也可可由地质部部门提供)。若集料料中含有活活性SiO2时,应采用用化学法和和砂浆长度度法(参见见表2.4)进行检检验。若集集料判定为为有潜在破破坏性膨胀胀,则应遵遵守以下规规定:1)使用含含碱量小于于0.6%%的水泥;;2)掺用粉粉煤灰、矿矿渣、硅灰灰等掺合料料,以降低低水泥用量量,但混凝凝土总含碱碱量不得超超过3kg/m3;3)当使用用含K、Na离子的的外加剂时时,必须进进行专门试试验。(3)对于于一般混凝凝土工程,,当其集料料有碱活性性但并不高高时,混凝凝土总含碱碱量不得超超过3kg/m3;当其集料料无碱活性性时,混凝凝土总合碱碱量不得超超过6kg/m3。四、集料中中含过量杂杂质集料(砂、、石子)占占混凝土总总体积70%以上,,混凝土质质量除与水水18泥品质有关关外,也与与集料中杂杂质含量有有密切关系系。衡量集集料中杂质质是否有害害有三条标标准:一是对水泥水化化硬化是否否产生不利利影响;二是对水泥石与与集料的粘粘结是否有有害;三是杂质自身的的物理化学学变化对已已形成混凝凝土结构是是否产生不不利影响。。根据这三三条标准,,一般认为为集料中的的有害杂质质大体有以以下几种::(1)含泥泥量——指砂或或石子中粒粒径小于0.08mm的尘屑屑、淤泥和和粘土的总总含量。若若含泥量过过多(分别别指粗和细细集料中含含泥的重量量占粗和细细集料重量量的百分比比),它不不仅由于自自身是软弱弱颗粒而影影响混凝土土强度和耐耐久性,而而且还会影影响集料与与水泥石界界面的粘结结,从根本本降低混凝凝土的强度度。(2)有机机质含量——指以附附属在集料料上的有机机土形式出出现的植物物腐烂产物物。它的危危害性主要要是妨碍水水泥的水化化,降低混混凝土的强强度。检验验有机质含含量采用比比色法。19(3)硫化化物和硫酸酸盐含量———若集料料中有硫铁铁矿(FeS2)、生石膏膏(CaSO·2H20)等硫化化物或硫酸酸盐折算为为SO:(按质量计计)的含量量过高,可可能对混凝凝土产生硫硫酸盐腐蚀蚀,即与水水泥中的氢氢氧化钙作作用后生成成的结晶体体体积膨胀胀,致使水水泥石严重重开裂而破破坏。(4)生石灰和和其它轻物质含含量——砂、石石子在堆放、运运输过程中易混混入生石灰块或或煤粒等轻物质质。生石灰遇水水会产生熟化反反应,熟化时体体积膨胀l-2.5倍,并生生成大量蒸汽,,使石灰松解为为细粉(值得注注意的是石灰石石在混凝土内可可以经过一个很很长的时间才完完全熟化)。轻轻物质则不仅本本身软弱而且和和水泥石的粘结结也差,从而对对混凝土的强度度和耐久性产生生不良影响。因因此,集料中不不得含有生石灰灰石。工程实例(1)河南某中中学教学楼为一一3层砖混结构构,全长42.4m,开间3.2m,进深深6.4m,层层高3.45m,单面走廊(图4-1-5),每三开间间配置两根混凝凝土为C20的的进深梁,上铺铺预制空心板。。20该楼1982年年8月开工,11月主体结构构完工,在进行行屋面施工时,,屋面进深梁突突然断裂,造成成屋面局部倒塌塌(顶层墙体未未倒)。分析破坏原因如如下:屋面局部倒塌后后曾对设计进行行审查,未发现现任何问题。在在对施工方面进进行审查中发现现以下问题:1)进深梁设计计时为C20混混凝土,施工时时未留试块,事事后鉴定其强度度等级只是C7.5左右。在在梁的断口处可可清楚地看出砂砂石未洗净,集集料中7混有鸽鸽蛋大小的粘土土块、石灰颗粒粒和树叶等杂质质。2)混凝土采用用的水泥是当地地生产的400号普通硅酸盐盐水泥,后经检检验只达到350号,施工时时当作400号号水泥配制混凝凝土,致使混凝凝土强度受到一一定影响。3)在进深梁断断口上发现主筋筋偏在一侧,梁梁的受拉区l//3宽度内几乎乎没有钢筋,这这种主筋布置使使梁在屋盖荷载载作用下处于21图4-1-5河河南某中学教教学楼示意弯、剪、扭受力力状态,使梁的的支承处作用有有扭力矩。4)对墙体进行行检查,未发现现有质量问题。。综合以上施工问问题,可以认为为进深梁的断裂裂主要由于该梁梁受有因扭矩和和剪力产生的较较大剪应力,而而梁的混凝土强强度又过低,22导致梁发生剪切切破坏的缘故。。其中混凝土集集料含过量的土土块等有害杂质质,又是混凝土土强度过低的主主要原因。(2)某商店工程为内内框架结构。其其中7m跨现浇浇钢筋混凝土连连续梁在拆模时时发现跨度中部部有一块混凝土土崩裂,直径约约250mm。。崩裂处突出侧侧面30~40mm。当时梁的底模和和另一侧模板尚尚未拆除,发现现上述问题后,,停止拆模,将将崩裂部位剔出出,发现侧面有有一块直径约40一50mm的石灰石,已已经粉化。后来来,在拆除另一一侧模时,又发发现与这侧崩裂裂部位对应的另另一侧还有一条条长达700~~800mm的的斜裂缝,说明明该梁已经断裂裂。此外,还发发现在已凿剔部部位内部还有已已粉化的石灰石石,它们分布在在宽约130mm,深约110mm,厚约约90mm的区区域内。因此,决定对此此梁作以下加固固处理:1)将梁底用木木柱顶住,保证证安全地进行加加固;232)将梁中裂缝缝处左右约1500mm范围围内的混凝土凿凿去,凿剔部位位为直搓;3)原纵向受力力筋不变,加密密箍筋;4)采用C30混凝土进行补补强。该梁崩裂、斜裂裂缝情况和加固固范围示意见图图4-7。图4-1-67m跨梁的开开裂情况经事后检查,认认为混凝土内混混入石灰石块是是由于施工时对对材料检查不严严的缘故。因为为发现在现场使使用的石子堆旁旁有过去24淋灰时没有烧熟熟的生石灰块,,石子堆料场内内清理不彻底,,石子和少量剩剩下的石灰块混混杂在一起。(3)在某一幢幢已使用了三年年的建筑物中曾曾发现混凝土一一块一块地崩裂裂。崩裂部位的的尺寸从直径约约5mm至直径径约120mm。有一块板上上崩裂处达20余个。个别板板上,崩裂处的的直径达80~~120mm。。所有崩裂处的的特征都是水泥泥石沿碎石外缘缘的开裂,开裂裂处残留已粉化化的石灰石块,,如图4-1-7所示。图4-1-7混混凝土夹杂未熟熟化石灰引起的的崩裂显然,混凝土崩崩裂的原因是其其集料中夹杂有有未熟化的生石石灰颗粒所致。。生石灰在已凝凝结的混凝土内内逐渐吸收水分分,经过25一个很长的时间间才完全熟化。。3年后导致混混凝土崩裂的例例子不鲜。这种种隐患有人称为为混凝土中的““爆瘤”。[应吸取的教训训](1)粗、细集集料在使用前应应从料堆(或从从火车、汽车、、货船上)取样样。取样部位应应均匀分布,抽抽取大致相等的的8-l5份份组成样品。取取样数量见混凝凝土用碎石或卵卵石、砂的质量量检验规定。(2)关于杂质质的质量检验项项目及其规定如如表4-1-2:(3)若检验不不合格时,应重重新取样,对不不合格项进行加加倍复验;若仍仍有一个试样不不能满足标准要要求,应按不合合格品处理。(4)严禁在曾曾堆放过生石灰灰的场地上堆放放水泥混凝土用用的粗、细集料料。26五、混凝土早早期受冻或养护护温度过低环境的温度对水水泥水化硬化有有很大影响。□当温度低于5℃时时,混凝土强度的的增长明显延缓。。当温度在274~0℃时,混混凝土的凝结时间间要比15℃时延延长3倍。□当温度低于0℃,,特别是温度下降降至混凝土冰点温温度(新浇筑混凝凝土的冰点为-0.3~-0.5℃)以下时,混混凝土中的水开始始结冰,体积膨胀胀9%,混凝土有有冻害的可能。□当温度低、风速大大时,新浇筑混凝凝土结构外露部分分的冷却速度也加加快,对大体积混混凝土还可能造成成内外温度差的增增加,形成混凝土土结构表面的裂缝缝。早期受冻的钢筋混混凝土构件往往存存在以下缺陷:(1)混凝土浇筑筑后立即受冻,其其抗压强度损失可可达50%以上,,其抗拉强度损失失可达40%。即即使后期正温三个个月,亦不会恢复复到原有设计强度度水平。这对混凝凝土构件使用后的的各种指标(强度度、抗裂、抗渗等等)影响太大。(2)混凝土冻结结时水泥石和集料料间的粘结力遭到到损伤,使混凝28的弹性模量大大降降低。(3)冻结后的混混凝土内部组织松松散,严重地影响响其耐久性。(4)一旦钢筋混混凝土构件遭冻害害,影响最严重的的部位在构件外露露四侧,而以混凝凝土保护层尤甚。。故遭冻害的构件件拆模后混凝土保保护层有可能沿钢钢筋脱开。(5)若混凝土集集料中夹杂有冻结结的淤泥或粘土覆覆裹物时,还会出出现混凝土冻胀开开裂现象。工程实例1:某工程为三层砖混混结构,现浇钢筋筋混凝土楼盖,纵纵墙承重、灰土基基础(图4-1-7)。施工后于于当年10月浇灌灌二层楼盖混凝土土,11月浇灌三三层楼盖混凝土。。全部主体结构于于第二年1月完工工。在4月间进行行装修工程时,发发现各层大梁均有有斜裂缝,其现象象是:1)裂缝多为斜向向,倾角500~600,且多发生在300mm的钢箍29图4-1-7某某工程及裂缝情况况示意(a)平面图;((b)大梁(L1)配筋图;(c))大梁裂缝示意间距内。近梁中部部为竖向裂缝。2)斜裂缝两端密密集,中部稀少(值得注意的是在在纵筋截断处都30有斜裂缝);其沿沿梁高度方向的位位置较多地在中和和轴以下,个别贯贯通梁高。3)裂缝宽度在梁梁端附近约0.5~1.2mm,,近跨中约0.1~0.5mm;;裂缝深度一般小小于梁宽的l/3,个别的两面穿穿通;裂缝数量每每根梁少则4根,,多则22根,一一般为l0~15根。分析混凝土开裂原原因如下:1)施工原因浇灌二层梁板时,,未采用专门养护护措施,浇灌后两两小时就在板面铺铺脚手板、堆放砖砖块进行砌墙。11月初浇灌三层层梁板时,室内温温度为0~1℃,,未采取保温措施施。根据试验资料料,混凝土在21天后的强度只达达28天理论强度度值的42.5%%,一个月后才达达到52%。因此此,混凝土早期受受冻是这起质量事事故的重要原因。。另外,混凝土的的水泥用量偏低(只有210kg/m3,略少于225kg/m3的最低值)也是因因素之一。312)设计原因□其一是箍筋间距过过大。混凝土结构构设计规范7.2.7条规定,““当梁高为500mm且时时,梁中箍筋筋的最大间距为200mm”。而而本工程箍筋间距距却为300mm,这就是斜裂缝缝多发生在箍筋之之间的原因。□其二是纵筋在梁跨跨中间截断。混凝凝土结构设计规范范6.1.5条规规定,“纵向受拉拉钢筋不宜在受拉拉区截断”。而本本工程梁中部分纵纵向受拉钢筋在跨跨中截断,截断处处都出现斜裂缝,,这说明受拉纵筋筋对梁截面的抗剪剪能力能起到一定定作用,也说明规规范的规定是适宜宜的。比较施工和设计原原因,显然可见,,施工中混凝土早早期受冻是产生本本工程质量事故的的主要原因。由于梁上有大量斜斜裂缝,很容易发发生脆性斜截面破破坏,引起梁的断断裂,故必须进行行加固。加固方案案是在原大梁外包包一U形截面梁,,该梁按承受原来来梁的全部弯矩和和剪力进行设计,,并在32U形截面梁的端部部沿墙设置钢筋混混凝土柱和基础,,作为加固梁的支支承,如图4-1-8所示。图4-1-8加加固方案工程实例2大连某工程为一建建筑面积137m2的单层砖混结构,,屋盖结构为1.5m×6m大型型屋面板搁置在250mm×650mm×7800mm的现浇33钢筋混凝土屋面大大梁上(图4-1-9)。该工程程于1980年11月20日开工工,1981年2月14日上午12时突然发生大大梁断裂塌落事故故。图4-1-9某某单层砖混结构构平面分析大梁断裂原因因如下:□该工程在冬季施工工,搅拌混凝土时时除将水略加温外外,其余材料均未未加温,也未用防防冻外加剂。大梁梁灌筑后6天才加加以保温,致使混混凝土边施工边受受冻,灌筑后继续续受冻。□经查气象记录,1980年12月月中旬大连地区最最低气温为-9.8℃,34最高气温为+8.4℃,大梁的混混凝土正在此期间间灌筑。大梁断裂裂后,发现梁上混混凝土碎渣的石子子表面有一层冰霜霜,说明大梁的混混凝土确系受冻破破坏。[应吸取的教训](1)当室外日平平均气温连续五天天稳定低于5℃时时,混凝土工程即即进入冬期施工阶阶段。如在北京,,冬季施工期限为为第一年的11月月12日至第二年年的3月22日;;而在大连则为第第一年的11月14日至第二年的的4月1日。(2)混凝土冬期期施工时应采用冬冬期施工法。它们们有不加热养护法法(如蓄热法、掺掺化学外加刑法),加热养护法(如蒸汽加热法、、电热法、暖棚法法),综合养护法法(原材料加热、、掺防冻剂、高效效能保温材料、短短时加热)。(3)冬季施工时时水泥应优先使用用硅酸盐水泥或普普通硅酸盐水泥,,水泥标号不应低低于425号,,最小水泥用量不不宜少于300kg/m3;集料必须清洁、、不得含有冰雪等等冻结物和易冻的的矿物质。掺含K、35Na离子防冻剂的的混凝土中,集料料不应混有活性集集料。水应优先采采用加热水。外加加剂宜使用无氯盐盐防冻剂。水灰比比不应大于0.6。搅拌时间应比比常温搅拌时间延延长50%;拌合合物出机温度不宜宜低于10℃,入入模温度不得低于于5℃。六、混凝土初期收收缩在混凝土尚处于未未完全硬化状态时时,如果环境相对对湿度较低,则会会产生失水收缩裂裂纹。这种裂纹走走向不规则、宽度度小,通常发生在在混凝土表面,虽虽然不是什么大的的缺陷,但若在容容易遭受冻融的部部位发生,将会成成为破坏的间接原原因。混凝土初期收缩裂裂纹是由于水分蒸蒸发而产生的。混混凝土内部的水分分主要由三部分组组成:□一是用于水泥水化化变成结合水;□二是吸附在凝胶体体内外表面称为吸吸附水;□三是毛细孔水,只只有这部分水才能能用于水泥的继续续水化。36如果环境相对湿度度较低,毛细孔水水则易于蒸发。当当相对湿度低于80%时,毛细孔孔水可以完全蒸发发掉,水泥的继续续水化也就基本停停止,混凝土的强强度也就不再增长长,甚至还会由于于失水收缩而引起起粗集料界面产生生裂纹,使混凝土土强度有所下降。。湿度对混凝土强强度的影响如图4-1-10所示示。图4-13湿度对对混凝土强度的影影响37工程实例:某办公楼为现浇钢钢筋混凝土框架结结构。在达到预定定混凝土强度拆除除楼板模板时,发发现板上有无数走走向不规则的微细细裂纹,如图4-14所示。裂缝缝宽0.05~0.15mm,有有的上下贯通,但但其总体特征是板板上裂纹多于板下下裂纹。图4-1-11混混凝土板面塑塑性收缩裂缝为了分析裂纹产生生的原因,查得施施工时的气象条件件是:上午9时气气温13℃,风速速7m/s,相对对湿度40%;中中午温度15℃,,风速3813m/s(最大大瞬时风速达18m/s),相对对湿度29%;下下午5时温度11℃,风速11m/s,相对湿度度39%。灌筑混混凝土就是在这种种非常干燥的条件件下进行的。由于于异常干燥加上强强风影响,故使得得混凝土在凝结后后不久即出现裂纹纹。根据有关资料记载载:当风速为16m/s时,混凝凝土的蒸发速度为为无风时的4倍;;当相对湿度为10%时,混凝土土的蒸发速度为相相对湿度90%时时的9倍以上。根根据这些参数推算算,本工程在上述述气象条件下的蒸蒸发速度可达通常常条件的8~10倍。因此,可以以认为与大气接触触的楼板上面受干干燥空气和强风的的影响成为产生较较多失水收缩裂纹纹的主因,而曾受受模板保护的楼板板下面这种失水收收缩裂纹会比较少少一些。经过对灌筑楼板时时预留的试块和对对楼板承载能力进进行试验,均能达达到设计要求。这这说明具有失水收收缩的混凝土初期期裂纹对楼板的承承载力并无影响。。但为了建筑物的的耐久性,还应使使用树脂注入法进进行补强。39[应吸取的教训]本例的主要教训是是在浇筑混凝土后后未认真地进行浇浇水自然养护。自自然养护时应按照照以下要求进行::(1)浇水养护日日期应按水泥品种种和混凝土性质而而定。一般硅酸盐盐水泥、普通硅酸酸盐水泥、矿渣水水泥不少于7天,,火山灰水泥、粉粉煤灰水泥不少于于14天,抗渗混混凝土不少于14天。(2)浇水养护时时的平均气温>5C。浇水次数以以能保持混凝土具具有足够的潮湿状状态为宜。一般混混凝土浇筑完最初初二天中,白天每每隔2小时浇水一一次,夜间至少浇浇两次;以后每昼昼夜至少浇水四次次(干燥和阴雨天天气适当增减)。。(3)浇水时要用用草帘或麻袋将混混凝土覆盖以保持持其湿润(初凝后后即可浇水)。七、混凝土麻面面、掉角、蜂窝、、露筋和空洞1.麻面40麻面是混凝土表面面缺浆、起砂、掉掉皮的缺陷,表现现为构件外表呈现现质地疏松的凹点点,其面积不大()、深深度不深(),且无无钢筋裸露现象。。这种缺陷一般是是由于模板润湿不不够、支架不严,,捣固时发生漏浆浆或振捣不足,气气泡未排出以及捣捣固后没有很好养养护而产生。麻面虽对构件承载载力无大影响,但但由于表面不平,,在凹凸处容易发发生各种物理化学学作用,从而破坏坏构件表皮,影响响结构的外观和耐耐久性。麻面的处理可用钢钢丝刷将表面疏松松处刷净,用清水水冲洗,充分湿润润后用水泥浆或1:2水泥砂浆浆抹平。修补后按按一般结构面层做做法进行装饰。2.掉角掉角指梁、柱、墙墙、板和孔洞处直直角边上的混凝土土局部残损掉落。。产生掉角的原因因有:(1)混凝土浇筑筑前模板未充分湿湿润,造成棱角处处混凝土失水或水水41化不充分,强度降降低,拆模时棱角角受损;(2)拆模或抽芯芯过早,混凝土尚尚未建立足够强度度,致使棱角受损损;(3)起吊、运输输时对构件保护不不好,造成边角部部分局部脱落、劈劈裂受损等。掉角较小时,可将将该处用钢丝刷刷刷净,用清水冲洗洗,充分湿润后用用1:2水泥砂浆浆抹补整齐。掉角角较大时,可将不不实的混凝土和突突出的集料颗粒凿凿除,用水冲洗干干净,充分湿润后后支模用比原强度度等级高一级的细细石混凝土补好,,认真加以养护。。3.蜂窝蜂窝有表面的、深深进的和贯通的三三种,也常遇到水水平的、倾斜的、、斜交的单独蜂窝窝和相连的蜂窝群群(图4-1-12,4-1-13)。其表现为为局部表面酥松、、无水泥浆,粗集集料外露深度大于于5mm(小于混混凝土保护层厚),石子间存在小小于最大石子粒径径的空隙,呈蜂窝窝状。有蜂窝处混混凝土的强度很低低。42图4-1-12砼砼框架结构上的的麻面、调角、缝缝窝、漏筋和空洞洞蜂窝—般由下列原原因造成:(1)混凝土在浇浇筑时振捣不严,,尤其是没有逐层层振捣;(2)混凝土在倾倾掷入模时,因倾倾落高度太大而分分层;(3)采用于硬性性混凝土,或施工工时混凝土材料配配合比控制不严,,尤其是水灰比太太低;(4)模板不严密密,浇筑混凝土后后出现跑浆现象,,水泥浆流失;(5)混凝上在运运输过程中已有离离析现象。43图4-1-13钢钢筋砼柱的蜂窝蜂窝往往出现在钢钢筋最密集处或混混凝土难以捣实的的部位。构件(板板、梁、柱、墙、、基础)不同部位位不同形状的蜂窝窝,其危害性是不不同的:若板、梁梁、柱的受压区存存在蜂窝,会影响响构件的承载力,,而在其受拉区存存在蜂窝,则会影影响构件的抗裂度度,并使钢筋锈蚀蚀,从而影响构件件的承载力祁耐久久性;在柱、墙一一侧存在蜂窝,往往往会改变构件的的受力状态,而若若在其内部存在深深进相贯通的蜂..则常常是结构丧丧失稳定甚至倒塌塌的直接原因;在在防水混凝土中存存在蜂窝,是造成成渗水、漏水的隐隐患。44蜂窝形状决定着蜂蜂窝的具体补强方方案。例如对柱内内贯通的蜂窝进行行补强时,要从各各个侧面按预定的的步骤凿去疏松的的混凝土,填补新新的混凝土(如图图4-1-14所所示)。补强用混混凝土应比原构件件混凝土的强度等等级高一级,目的的是提高新混凝土土与旧混凝土和钢钢筋之间的粘结力力以及获得缺陷处处的早期高强度。。又如蜂窝的清净净工作会引起构件件承载力减弱时,,则常需要构件外外做好钢夹板,随随后才能通过事先先装置好通往蜂窝窝深处的灌注管进进行压力灌浆,使使构件内外都得到到补强。45图4-1-14对对受荷载柱的贯贯通蜂窝进行补强强的方法和步骤1.补强前的状态态;2.清净贯通通蜂窝的两个对角角区;3.对已清清净的两区浇注砼砼;4.清清净另两个对角角区;5.对另两两个对角区重复第第三步;6.补强强后状态。4.露筋露筋是拆模后钢筋筋暴露在混凝土外外面的现象。其产产生原因主要是浇浇筑时垫块移动,,使钢筋紧贴模板板,以致保护层厚厚度不足所造成;;有时也因保护层层的混凝土振捣不不密实或模板湿润润不够、吸水过多多造成掉角而露筋筋。46露筋影响钢筋与混混凝土的粘着力,,使钢筋易于生锈锈,损害构件的抗抗裂度和耐久性。。梁、柱拆模后主主筋露筋长度大于于100mm,累累计长度大于200mm;板、墙墙、基础拆模后主主筋露筋长度大于于200mm,累累计长度大于400mm,均为不不合格的混凝土工工程。在任何情况况下,梁端主筋锚锚固区内有露筋(或梁端1/4跨跨度内有大于5%%跨长的主筋露筋筋)都为不允许。。露筋的补补强是将将外露钢钢筋上的的混凝土土残渣和和铁锈清清理干净净,用水水冲洗湿湿润,再再用1::2水泥泥砂浆抹抹压平整整;如露露筋较深深,应将将薄弱混混凝土剔剔除,再再用高一一级强度度等级的的细石混混凝土捣捣实并妥妥善养护护。5.空洞洞由于混凝凝土灌筑筑时有一一些部位位堵塞不不通,构构件中就就会产生生空洞。。空洞不不同于蜂蜂窝:蜂蜂窝的特特征是存存在着未未捣实的的混凝土土或缺水水泥浆;;而空洞洞却是局局部或全全部没有有混凝土土。空洞洞的尺度度通常较较大,以以至于钢钢筋全部部裸露,,造成构构件内贯贯通的断断缺以致致使47结构发生生整体性性破坏。。空洞往往往在结构构构件的的下列部部位上发发现:(1)有有较密的的双向配配筋的钢钢筋混凝凝土板或或薄壁构构件中;;(2)梁梁下部有有较密的的纵向受受拉钢筋筋处或梁梁的支承承处;(3)正正交梁的的连接处处或梁与与柱的连连接处;;(4)钢钢筋混凝凝土墙与与钢筋混混凝土底底板的连连接处;;(5)钢钢筋混凝凝土构件件中的埋埋设件附附近。空洞的补补强工作作比蜂窝窝简单一一些,它它可用混混凝土进进行一次次性的补补强,也也可分几几次进行行补强。。在空洞洞边缘的的旧混凝凝土上通通常有带带塌散集集料的疏疏松表面面和松弱弱浆膜。。在用新新混凝土土填充空空洞以前前,应清清除所有有疏松的的旧混凝凝土,并并进行冲冲洗,充充分湿润润至少24小时时。空洞洞的补强强可用比比旧混凝凝土高一一等级的的细碎石石混凝土土灌筑(水灰比比控制在在0.5以内,,掺入适适量膨胀胀剂),,并经仔仔细实。。48和养护。。其模板板应适应应空洞的的具体条条件做成成带托盒盒的悬挂挂式模板板。托盒要高高出混凝凝土灌筑筑处的水水平面,,以形成成混凝土土尚为液液体时的的液压,,使空洞洞得以全全部填实实。工程实例例:(1)某某剧场眺眺台平面面和柱截截面配筋筋如图4-1-15a、b所所示。在在14根根钢筋混混凝土柱柱子中有有13根根有严重重的蜂窝窝现象。。具体情情况是::柱全部部侧面积积142m2,蜂窝面面积有7.41m2占5.2%;其其中最严严重的是是K4,,仅蜂窝窝中的露露筋面积积就有0.56m2。露筋位位置在地地面以上上1m处处,正是是钢筋的的搭接部部位(图图4-1-15c)。。49图4-1-15某剧剧场眺台台混凝土土结构和和施工缺缺陷示意意造成如此此严重的的蜂窝现现象与下下列因素素有关::1)混凝凝土灌筑筑高度太太高。7m多高高的柱子子在模板板上未留留灌筑混混凝土的的洞口,,倾倒混混凝土时时未用串串筒、溜溜管等设设施,违违反施工工50验收规范范中关于于“混凝凝土自由由倾落高高度不宜宜超过2m及““柱子分分段灌筑筑高度不不应大于于3.5m”的的规定,,使混凝凝土在灌灌筑过程程中已有有离析现现象。2)灌筑筑厚度大大厚,捣捣固要求求不严。。施工时时未用振振捣棒,,而采用用6m长长的木杆杆捣固,,并且错错误地规规定每次次灌筑厚厚度以一一车混凝凝土为准准(约厚厚40cm),,灌筑后后捣固30下即即可。此此规定违违反施工工验收规规范中关关于“柱柱子灌筑筑层厚度度不得超超过20cm””的界限限。3)柱子子钢筋搭搭接处的的设计净净距太小小,只有有31~~37.5mm,小于于设计规规范规定定柱纵筋筋净距应应>50mm的的要求。。实际上上有的露露筋处净净距为0或10mm。。本例的补补强方案案是:剔剔除全部部蜂窝四四周的松松散混凝凝土;用用湿麻袋袋塞在凿凿剔面上上,经24小时时使混凝凝土涸透透厚度至至少40~50mm;;按照蜂蜂窝尺寸寸支以有有喇叭口口的模板板,如图图4-1-15e;51□灌筑加有有早强剂剂的C30(旧旧混凝土土为C20)豆豆石混凝凝土;养养护14昼夜;;拆模后后将喇叭叭口上的的混凝土土凿除。。除以上补补强措施施外,还还应对柱柱体进行行超声波波探伤,,查明是是否还有有隐患。。工程实例例2:某厂房7个联合合基础的的平剖面面如图4-1-16(a)(b)所所示。基基础下段段700mm高高度内采采用土模模。施工工后发现现有严重重蜂窝、、空洞,,可以用用粗钢筋筋穿入深深达1.4m。。挖开全全部土模模检查,,发现7个基础础中蜂窝窝、空洞洞达100余处处。以某某一柱基基为例,,蜂窝、、空洞20处,,总面积积7.83m2,占基础础下段700mm高度度4个侧侧面面积积的40%,(见图4-1-16(c)一一(f))。此此外,有有的基础础还有分分层现象象,在离离基底300mm处有有一层140mm厚的的分离层层,如图图4-1-16g所示示。52图4-1-16某某柱基蜂蜂窝、空空洞实测测情况(a)平平面图;;(b))剖面图图;(c)~(f)该该基础四四个剖面面;(g)另一一柱基底底部分离离层情况况原因分析析如下::1)在捣捣固基底底中部混混凝土时时,没有有将最下下一节串串筒拉成成竖向,,结果使使石子滚滚向前方方,砂浆浆留在后后面,形形成蜂窝窝(图4—1-17)。53图4-1-17基基础混凝凝土施工工过程示示意(a)错错误的倾倾倒混凝凝土;(b)错错误的振振捣2)供料料时急时时缓,急急时堆成成的混凝凝土过高高(>500mm),,形成两两边高中中间低,,石子分分离尤甚甚(图4-1-17)。3)基础础顶面设设置有125mm×300mm的方方格钢筋筋网,施施工人员员只能站站在网上上操作。。捣固底底板中部部时,振振捣棒从从两边斜斜插入振振捣,表表面虽出出浆,中中下部难难以振实实,A处处质量无无法保证证(图4-1-17)。4)振捣捣棒工作作时无规规律,当当如图4-1-17b所示情情况时,,B处不不易捣实实。5)土模模附近捣捣固极差差。546)造成成分离层层的另一一因素是是工人交交接班停停留时间间过长,,超过混混凝土初初凝时间间。当接接班后继继续灌筑筑时,没没有先灌灌注一层层无石子子的水泥泥砂浆。。7)基础础受力主主筋太密密,且最最下一排排主筋在在端部全全部弯起起,钢筋筋净距不不足40mm(图4-1-18)。。图4-1-18(a)基基底配筋筋过密导导致蜂窝窝空洞;;(b))基础加加固示意意加固措施施如下,,考虑到到:1)旧基基础蜂窝窝、空洞洞面积太太大,除除表面发发现的情情况外,,内部其其它情况况尚不明明;2)底板板部分垫垫层与受受力主筋筋之间已已灌进大大量泥浆浆、无法法彻底清清除;553)若将将基础加加高,对对生产使使用无影影响。故故决定在在旧基础础上重新新做钢筋筋混凝土土基础。。新加的的基础根根据计算算需2m高,肋肋部包括括旧基础础在内为为2m宽宽。新旧旧基础接接触面处处全部凿凿毛连接接。已发发现的蜂蜂窝、空空洞全部部用高标标号砂浆浆填实(图4-1-18)。。细部做做法从略略。[应吸取取的教训训]混凝土工工程中的的浇筑前前准备以以及混凝凝土的拌拌制、运运输、浇浇筑、振振捣是保保护其工工程质量量的前提提。(1)浇浇筑前准准备:包包括模板板检查(位置、、标高、、尺寸、、支撑、、拼缝、、内部杂杂物清理理等),,钢筋检检查(位位置、规规格、数数量、间间距、保保护层垫垫块、表表面油污污、无粘粘结筋曲曲率和外外包层等等),地地基检查查(标高高、轴线线、尺寸寸、淤泥泥杂物、、平整度度、边坡坡等。)(2)最最短搅拌拌时间::120s(自自动式搅搅拌机)190s(强强制式搅搅拌机),小体体积(<<2501))或大体体积(>>5001)搅搅拌机适适当减少少或增加加。(3)出出搅拌机机至浇筑筑完时间间:120min(≤≤C30),90min(>>C30),56气温>25℃时时适当减减少。(4)浇浇筑时坍坍落度::1~3cm(基础或或大体积积构件),3~~5cm(一般般构件),5~~7cm(配筋筋密集构构件)。。(5)倾倾落高度度:(一一般构件件),(竖向构构件,浇浇筑前底底部应先先填以50~100mm厚与与混凝土土内砂浆浆成分相相同的水水泥砂浆浆)。否否则,应应采用串串筒、溜溜管或振振动溜管管下落。。如遇分分离现象象,对混混凝土必必须进行行二次搅搅拌。(6)浇浇筑层厚厚度:用用插入式式振捣时时,为振振捣器作作用部分分长度的的1.25倍;;用表面面振动器器时,为为200mm;;用人工工捣固时时,基础础或配筋筋稀疏构构件为250mm,一一般构件件为200mm,配筋筋密集构构件为150mm。每每次浇筑筑的推进进长度宜宜在1~~1.5m之间间。(7)尽尽可能连连续浇筑筑混凝土土,如必必须间歇歇时,应应尽量缩缩短间歇歇时间,,并应在在前层混混凝土凝凝结之前前。将次次层混凝凝土浇筑筑完毕。。混凝土土运输、、浇筑和和间歇的的最长时时间如表表2-6如超过过此规定定时间应应留施工工缝。57注:当混混凝土中中掺有促促凝或缓缓凝外加加剂时,,其允许许时间应应根据试试验结果果确定。。(8)一一般插入入式振捣捣棒作用用半径30~40cm,其移移动间距距不宜大大于作用用半径的的1.5倍。每每点振捣捣时间为为20~~30s。振捣捣上层混混凝土时时要在下下层混凝凝土初凝凝前进行行,插入入下层5cm左左右。平平板式振振动器在在每一位位置上应应连续振振动25~40s,以以混凝土土面均匀匀出浆液液为准。。移动间间距宜搭搭接3~~5cm,以防防漏振。。八、混凝土土施工缝处理理不当□钢筋混凝土结结构在灌筑混混凝土时宜连连续浇灌,不不留缝隙。但但是有些工程程的混凝土量量很大,而实实际施工条件件如人力、时时间、设备能能力、模板及及钢筋就位等等受到限制,,不得不中断断浇灌;58等到再行灌筑筑时,新旧混混凝土间形成成一条连接缝缝,称为施工工缝。施工缝缝如果处理不不好,往往会会形成结构中中的缺陷和弱弱点,对结构构的受力、整整体性和防水水都不利。□处理不当的混混凝土施工缝缝往往表现为为在构件中留留有可见的缝缝隙和夹层。。它们具有水水平的、竖向向的、倾斜的的、曲折的形形状(图4-1-19)。缝隙说明明新旧混凝土土连接不好,,它把结构分分隔成几个不不相联结”的的部分。夹层层内混凝土不不密实,甚至至无水泥石。。它往往是由由于旧混凝土土大干燥,吸吸走了新浇灌灌混凝土中的的水分,或者者由于新浇灌灌混凝土粗集集料下沉、水水泥浆上逸,,或者由于新新浇灌混凝土土时夹杂外来来杂物所造成成的。图4-1-19钢筋筋混凝土构件件内有缺陷的的施工缝(a)竖向的的;(b)水水平的;(c)倾斜的;;(d)曲折折的59缝隙和夹层的的危害性视其其所在的部位位而定:对缝缝隙说,如果果处于剪力较较大的部位,,其危害性较较大,而处于于与内压力相相垂直的部位位就没有多大大问题;对夹夹层说,处于于结构不重要要的受力较小小的部位(如如反弯点附近近),其危害害性相对较小小。工程实例1:某厂某车间为为四层框架结结构,柱网6m×6m。。在灌筑二层层楼板时,既既无计划也无无措施,在东东西66m长长的混凝土楼楼板上竞留了了9条施工缝缝,见图4-1-20所所示。这些施施工缝的连接接处并未做妥妥善处理。施施工后不久,,由于混凝土土干缩而发生生裂缝。下雨雨后,雨水从从上面渗透下下来,楼板底底部留有明显显水迹。由此此可见,这些些板上的裂缝缝是上下贯通通的。60图4-1-20某车车间平面及施施工缝位置图图工程实例2::某会议室门厅厅,屋面板为为预制楼板而而大梁、圈梁梁、雨罩均为为现浇C20钢筋混凝土土构件(图4-1-21)。施工时时,大梁混凝凝土先灌筑,,圈梁、雨罩罩混凝土因故故后浇灌,但但却不适当地地将施工缝留留在大梁梁端端与圈梁交接接处(图4-1-21甲甲),而且施施工缝处的混混凝土没有妥妥善处理,又又由于该处混混凝土没有侧侧向限制而无无法振捣,实实际上形成松松散的一堆。。这样。由于于以下三个原原因影响了结结构质量:61图4-1-21错误误的施工缝位位置及其加固固示意(a)平面面;(b)门门厅门口局部部做法;(c)梁端加固固措施1)施工缝留留在梁端剪力力最大部位;;2)施工缝处处混凝土强度度等级显然不不满足设计要要求,甚至不不足C10,,严重影响梁梁端抗剪能力力和粘着力强强度;623)新旧混凝凝土无法连接接。最后,不得不不将梁端混凝凝土用人工小小心地凿成如如图4-1-21乙所示示形状,并将将部分预制楼楼板改成现浇浇楼板,以加加强梁端的抗抗剪能力。工程实例3::某厂机工车间间为一现浇钢钢筋混凝土框框架结构。在在灌筑柱和屋屋面大梁的混混凝土时,错错误地将施工工缝设在梁的的下部,如图图4-1-22所示。待待再灌筑梁上上层的混凝土土时,在施工工缝以下钢筋筋混凝土柱的的两侧附近,,产生由已灌灌筑混凝土面面上的自上而而下发展的竖竖向裂缝。63(a)(b)图4-1-22错误误的施工缝位位置(a)一般梁梁柱((b)有承托托梁柱若在带有承托托的大梁上采采用上述相似似办法留施工工缝,也会发发生类似的竖竖向裂缝(图图4-1-22b)。产生以上裂缝缝的原因,是是施工缝以下下已凝结硬化化的混凝土还还未达到足够够的强度时,,就在施工缝缝上面浇灌新新的混凝土。。这不仅使下下部混凝土承承受上部混凝凝土的重力荷荷载而受弯开开裂,而且在在灌筑新混凝凝土时,使下下部已凝结的的混凝土受振振,使模板和和立柱变形。。64当已凝结的混混凝土强度较较低时,就会会发生上述竖竖向裂缝。合理的做法是是将施工缝下下移至柱与梁梁交接处。[应吸取的教教训]施工缝位置必必须在浇筑混混凝土前事先先考虑好。它它应留在结构构的次要或受受力(主要指指剪力)较小小而施工又方方便的地方。。施工缝形成成的截面应与与结构产生的的轴向压力相相垂直,以便便能直接发挥挥混凝土的特特长—传递压压力。如梁、、柱的施工缝缝应与其轴线线相垂直;板板、墙施工缝缝应与其面相相垂直等。具具体为:(1)水平施施工缝(图4-1-23)1)基础与基基础梁、基础础梁与柱间的的施工缝如a;2)柱与基础础间的施工缝缝如b;3)梁与柱间间的施工缝如如c654)无梁楼板板与柱间的施施工缝宜留在在柱帽下,如如d;5)板与梁应应一起浇灌。。当梁的截面面尺寸很大时时,施工缝可可留在板底下下20~30mm处,如如e;6)烟囱、水水塔、水池、、斗仓的施工工缝可每隔2m左右留一一道,如f;;但水塔的水水箱施工缝应应避免留在支支托斜底部分分;斗仓的施施工缝也可留留在漏斗斜板板与漏斗主壁壁交接处;66图4-1-23水平平方向的施工工缝位置7)地下室钢钢筋混凝土墙墙的施工缝,,其—下面可可留在地面以以上300~~500mm范围内或基基础梁上皮;;其上面可留留在楼板底面面或梁底面下下某处,其距距离视板或梁梁伸入墙内钢钢筋的高度而而定,如g。。(1)竖向施施工缝(图4-1-24)1)单向板的的施工缝可留留在与板跨平平行的任何位位置,如a;;672)对浇灌灌方向沿次次梁跨度推推进的肋形形楼盖,施施工缝宜留留在次梁跨跨度中间1/3L范范围内,如如b;3)对浇灌灌方向沿垂垂直于次梁梁跨度推进进的肋形楼楼盖,施工工缝宜留在在主梁跨度度中间2/4L和板板跨中间1/2L范范围内,如如图C;4)对现浇浇的有斜梁梁的框架,,应连续浇浇灌;如必必须分开浇浇灌时,施施工缝宜留留在斜梁加加腋(即承承托)的上上部,如d;5)地下室室墙体的施施工缝,必必要时可留留在两横梁梁之间,如如d;6)现浇楼楼梯的施工工缝,一般般按楼层分分,如f。。施工缝的处处理应参照照以下要点点:(1)施工工间隙未超超过水泥初初凝时间时时,可将新新混凝土均均匀倾入,,盖满先浇浇灌的混凝凝土,用振振捣工具穿穿过新混凝凝土达到已已浇混凝土土层内50~100mm,将将新老混凝凝土一并捣捣实,结成成整体。(2)如施施工间歇已已超过初凝凝时间,则则必须等待待已浇灌的的混凝土68强度不少于于1.2N/mm2时方可继续续施工。425号普普通水泥的的混凝土(C20)达到1.2N/mm2的时间约为为:□44小时(外界温度度l~5℃℃);□28小时(5~10℃);□20小时(10~15℃),,20小时时以内(15℃以上上)。(3)在已已硬化混凝凝土表面继继续浇筑新新混凝土前前应清除垃垃圾、浮浆浆、膜衣、、松动集料料和软弱混混凝土面层层,将旧混混凝土凿毛毛,用水冲冲洗充分润润湿。但连连接钢筋周周围的混凝凝土应不受受松动和损损坏,钢筋筋上的油污污、砂浆及及浮锈也应应清除。(4)浇筑筑新混凝土土前,在接接缝面上先先铺一层10—l5mm厚厚的水泥砂砂浆,其配配比与混凝凝土内砂浆浆成分相同同。浇筑新新混凝土时时,应避免免直接靠近近缝边下料料,并应加加强接缝时时的捣实工工作,使其其紧密结合合。必要时时还加增设设接头钢筋筋(如Ø6~Ø10钢筋,插入入新旧混凝凝土各30d),以以加强施工工缝的连接接。69图4-1-24垂垂直方向的的施工缝位位置70九、混凝土土因水化热热开裂混凝土的水水化热是由由水泥水化化作用产生生的。水泥泥凝结硬化化过程也是是放热过程程。大体积积混凝土工工程,由于于水化热积积聚在混凝凝土内部不不易发散,,常使内部部温度上升升到50~~60℃。。这种内外外温度差在在混凝土凝凝结初期产产生的拉应应力当超过过混凝土初初期建立的的抗拉强度度时,就会会产生裂缝缝(如图4-1-25)。水化热的大大小和放热热速度首先先决定于水水泥的矿物物组成;其其次也与水水泥的细度度、加水量量、养护温温度有关。。大部分水水化热在水水泥凝结硬硬化的1——3天内放放出(1——3天放出出热量约50

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