钢筋混凝土结构质量问题分析
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钢筋混凝土结构质量问题分析
发表时间:2019-07-17T11:49:33.900Z 来源:《基层建设》2019年第12期作者:孙晓磊
[导读] 摘要:钢筋混凝土结构是我国建筑结构中应用最广泛的结构形式,因此,钢筋和混凝土也是使用最多的建筑材料。
杭州信诚建筑劳务有限公司
摘要:钢筋混凝土结构是我国建筑结构中应用最广泛的结构形式,因此,钢筋和混凝土也是使用最多的建筑材料。故在施工中,钢筋混凝土的质量已成为影响结构安全和耐久性的重要问题。本文总结了钢筋混凝土结构质量问题的原因、检测方法和修复方式,供参考。
关键字:钢筋;混凝土;质量;检测;修补
1影响钢筋混凝土质量问题的原因
造成钢筋混凝土质量问题的原因有多方面,归纳起来有以下几个方面:
1)材料原因。如选用的水、水泥、砂、石、外加剂、钢筋、焊条等不当,或质量不符合要求等。
2)设计原因。如设计安全度不足,荷载选用不当,结构布局与构造不合理,计算有误等。
3)施工中的原因,如配料不准,搅拌不匀,运送时间过久,浇筑不符合规范,振捣不实,模板变形,跑浆,过早拆模等。
4)环境的原因。如冻害、高温、高热、腐蚀介质作用,自然风化等。
2易发生的质量问题
下面分述钢筋混凝土工程质量问题的现象产生的原因及其控制途径
1)结构表面损伤,缺楞掉角。产生的原因是:①模板表面未涂隔离剂,模板表面未清理干净,粘有混凝土。②模板表面不平,翘曲变形;③振捣不良,边角处未振实;④拆模时间过早,混凝土强度不够等。
2)麻面、蜂窝、露筋、孔洞,内部不密实。产生的原因是:①模板拼缝不严,板缝处跑浆;②模板未涂隔离剂;③模板表面未清理干净;④振捣不密实、漏振;⑤混凝土配合比设计不当或现场计量有误;⑥混凝土搅拌不匀,和易性不好。⑦一次投料过多,没有分层捣实。⑧底模未放垫块,或垫块脱落,导致钢筋紧贴模板;⑨拆模时撬坏混凝土保护层;⑩钢筋混凝土节点处,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;
3)在梁、板、墙、柱等结构的接缝处和施工缝处产生烂根、烂脖、烂肚。产生的原因是:①施工缝的位置留得不当,不好振捣;②模板安装完毕后,接岔处清理不干净;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;④接缝处模板拼缝不严,跑浆等。
4)结构发生裂缝,产生的原因是:①模板及其支撑不牢,产生变形或局部沉降;②拆模不当,引起开裂;③养护不好引起裂缝;④混凝土和易性不好,浇筑后产生分层,产生裂缝;⑤大面积现浇混凝土由于收缩温度产生裂缝。
5)混凝土冻害;产生的原因是:①混凝土凝结后,尚未取得足够的强度时受冻,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;③混凝土抗冻性能未达到设计要求,产生破坏等。
3质量检测方法
3.1常用方法
钢筋混凝土质量检测可以分成三个部分。①外观检查。对于混凝土外表产生的质量问题,可以用这种方法检查,如尺寸的偏差、蜂窝麻面,表面损伤、缺楞掉角、裂缝、冻害等。②预留试快检测。这种方法有一定的误差,如预留试快的取样不当,试块与结构没有同条件养护,试块的振捣方法与结构的施工方法相差甚大,则试块就没有代表性。③在结构本体上进行检测。这种检测内容有:混凝土的强度和缺陷、钢筋的配置情况和锈蚀情况和结构的承载能力等。
3.2回弹法(表面硬度法)
是一种测量混凝土表面硬度的方法,混凝土强度与硬度有密切关系。回弹仪是用冲击动能测量回弹锤撞击混凝土表面后的回弹量,确定混凝土表面硬度,用试验方法建立表面硬度与混凝土强度的关系曲线,从而推断混凝土的强度值,这种方法受混凝土的表面状况影响较大,例如混凝土的碳化情况、干湿状况,甚至粗骨料对表面的影响都很大,所以测出的强度需要进行校准。我国已制定了回弹仪测试混凝土强度的技术标准,使用比较普遍。
3.3拔出法(半破损法)
是使用拔出仪拉拔埋在混凝土表面层内的锚杆,根据混凝土的拉拔强度,推算混凝土抗压强度。这种方法是直接测定混凝土的力学特性,所以测出的数据比较可靠,我国也已制定标准。埋在混凝土表层内的锚杆,可以是预埋的,也可以是后埋的,后埋法使用方便、灵活,但在钻孔、埋入锚杆等作业时,会损伤混凝土,或埋设不当,会影响测值。
3.4超声波法(声波法)
是用超声发射仪,从一侧发射一列超声脉冲进入混凝土中,在另一侧接收经过混凝土介质传送的超声脉冲波,同时测定其声速、振幅、频率等参数,判断混凝土的质量,超声波法可以测定混凝土的强度,混凝土的强度与声速的相关性受混凝土的组成材料的品种、骨料粒径、湿度等影响,需要用该种混凝土的试件或取芯法的芯样来率定强度与声波的关系。超声波法还可以探测混凝土内部的缺陷、裂缝、灌浆效果、结合面质量等,是目前测缺陷使用最普遍的方法。我国已制定出技术规程。超声法也可以测量板的厚度、表面裂缝的深度等。 4修补与加固处理方法
4.1修补和加固要求
钢筋混凝土结构的修补加固工作是一项十分仔细而困难的工作。首先必须查明原因,测定被损伤的位置、大小、程度,判定结构的安全性,才能针对性地采取措施,取得效果。其次,修补加固方案必须简单,易于施工,最终还是要依靠施工质量,保证新老结构的共同工作,才能达到修补加固的目的。
4.2对混凝土结构裂缝的修补
1)表面密封法。此法适用于修补不再发展的裂缝,其宽度不大于0.2㎜。其做法为:在裂缝处用钢丝刷将混凝土表面打毛,并用清水洗净,然后喷涂或涂刷一层涂敷材料,涂敷材料可根据结构的要求选用环氧树脂,丙稀酸橡胶、聚酯树脂,或在裂缝上先铺放玻璃布,再用修铺材料涂刷。当裂缝渗水时,则宜用快硬水泥或其它水硬性粘结剂堵漏修补。
2)灌浆修补。此法适用于修补较深的裂缝和混凝土内部有孔洞、疏松等情况,压浆设备可采用电动泵,也可用手压泵,灌浆前,应沿
裂缝设置注浆管或注浆口,并将其密封,然后顺序向注浆管或注浆口压浆。第一个口灌满后,再移至第二个口,直到全部灌满为止。
4.3对混凝土结构受损伤的修补
1)对于浅表面损伤,可采用涂抹砂浆法。其做法是将受伤表面清洗干净,先涂一层界面剂或低粘度的环氧树脂,再涂抹环氧树脂砂浆或聚合物水泥砂浆。
2)对于局部受损,可采用局部修补法。其做法是先将被损伤部分的混凝土剔除,清理其松动部分,先涂一层乳胶水泥浆作界面剂,再补以比原结构混凝土强度高一个等级的混凝土或用早强快硬混凝土修补密实。
3)对于需大面积修补的结构,宜采用喷射混凝土进行修补。在喷射混凝土前,应清除已损伤部分的混凝土,并清除浮灰。
4.4对混凝土结构的加固
加固的目的是要恢复或提高结构的承载能力,使结构能继续使用或改作其它用途。在加固之前,要检测评定结构的可靠性,即对结构上的荷载、结构的混凝土质量、结构的受损程度、结构中钢筋的状况、结构的连接情况、结构的地基情况、结构的使用情况、结构的环境情况等作出全面的检测与分析,提出加固方案经设计、施工、业主取得一致意见后(重大的加固方案应由政府部门审批)方可进行,加固的方法,大致有以下几种:
1)增大截面加固法,即用同等级混凝土,加大原结构截面,以达到满足承开能力的要求,这种方法的优点是适用面广,可用于加固梁、柱、板、墙等,工艺简单,但湿作业量大,减少了房屋的使用面积。
2)粘钢加固法。在钢筋混凝土构件面表用结构胶粘贴钢板,以提高结构承载能力。优点是简单,快捷。加固时,基本上不影响使用。主要用于梁的加固,钢板应延伸出需要加固部位以外,延伸的长度应满足加固钢板传力的需要,如钢板的锚固长度受到限制,则需采用锚栓或U形箍板加强。
3)外加力加固法。采用外加拉力或压力、改变原结构的受力状态或减小原结构薄弱处的受力,以提高结构的总体承载能力。外加力加固法的外加之力与原结构能较好地共同工作,具有卸荷、改变受力状态,增加结构整体性等多种作用,是最有效的加固方法之一。房屋的修补、加固方法很多,要根据工程情况,施工条件和使用要求等选用。上面几种方法是常用的,不是全部,还有很多新的方法需要在工程中积累总结。总之要根据具体情况,采用最简单、最有效、最经济、最方便的方法。作者简介
孙晓磊;(1984.3-);助理工程师;杭州信诚建筑劳务有限公司;研究方向:工程施工。