《鋼筋砼結(jié)構(gòu)》PPT課件.ppt

1、1,第四章 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 第一節(jié)引起鋼筋混凝土工程缺陷和事故的主要因素 一、水泥過期和受潮 1.水泥在存放時，容易吸收空氣中的水分和碳酸氣(CO2)，使其顆粒表面緩慢水化硬化，從而降低了自身凝膠力和強度。如果在潮濕環(huán)境中存放，則更容易結(jié)成硬塊。 2.水泥的貯存運輸需十分謹(jǐn)慎；在貯存運輸?shù)倪^程中不得受潮，更不能雨淋。 3.水泥出廠時的實際強度一般應(yīng)高于規(guī)定標(biāo)號；存放要求用袋裝或?qū)ＴO(shè)散裝的水泥倉庫，這樣密封保管的水泥的強度損失會小得多。即使如此，在貯存期間也會有強度損失。 4.水泥的允許貯存期為出廠后3個月。水泥出廠后3個月內(nèi)，如對水泥質(zhì)量提出疑問，需要仲裁時，用水泥廠同一編號水泥的封存樣進(jìn)行。

2、,2,5.水泥在貯存3個月后按過期水泥使用。3個月后，水泥的強度將降低10一20；6個月后，約降低15一30；一年以后，約降低25一40。如果水泥在貯存期間不慎受潮，其處理和使用須符合表4-1-1的要求。,工程實例: 廣西百色某車間為單層磚房,建筑面積221m2,屋蓋采用預(yù)制空心板和12m跨現(xiàn)澆鋼筋混凝土大梁(梁底標(biāo)高5m)，屋面荷載經(jīng)梁傳給MU10磚、M5砂漿砌筑的490mm870mm磚柱和490m620mm磚壁柱上。,3,此車間于l983年l0月開工，當(dāng)年12澆筑完大梁混凝土，12月2629日安裝完屋蓋預(yù)制板，接著進(jìn)行屋面防水層施工；1984年1月3日拆完大梁底模板和支撐，1月4日下午房屋

3、全部倒塌。,圖4-1-1 車間平面示意,分析倒塌原因如下： (1)鋼筋混凝土大梁原設(shè)計為C20混凝土。施工時，使用的是,4,進(jìn)場已3個多月并存放在潮濕地方已有部分硬塊的325號水泥。 (2)這種受潮水泥應(yīng)通過試驗按實際強度用于不重要的構(gòu)件或砌筑砂漿，但施工單位卻仍用于澆筑大梁，且采用人工攪拌和振搗、無嚴(yán)格配合比。 (3)大梁在混凝土澆筑28天后(倒塌后)用回彈儀測定的平均抗壓強度只有 5Nmm2左右；有些地方競測不到回彈值。 (4)在倒塌的大梁中，發(fā)現(xiàn)有斷磚塊和拳頭大小的石塊。 (5)大梁縱筋和箍筋的實際配置量少于設(shè)計需要(縱筋原設(shè)計為1022，實配7 20，322；箍筋原設(shè)計為8250，實配

4、6300)，分別僅及設(shè)計需要量的88和47。 經(jīng)按施工時實際荷載復(fù)核，本倒塌事故是因施工中大梁混凝土強度過低，在大梁拆除底模后，其壓區(qū)混凝土被壓碎所引發(fā)，繼而導(dǎo)致整個房屋倒塌。使用過期受潮水泥是主因， 混凝土配比不嚴(yán)、振搗不實、配筋不足也是重要原因。,5,應(yīng)吸取的教訓(xùn) (1)施工現(xiàn)場入庫水泥應(yīng)按品種、標(biāo)號、出廠日期分別堆放，并建立標(biāo)志。先到先用，防止混摻使用。 (2)為防止水泥受潮，現(xiàn)場倉庫應(yīng)盡量密閉。包裝水泥存放時應(yīng)墊起離地300mm以上，離墻也要300mm以上。堆放高度不超過10包。臨時露天暫存水泥應(yīng)用防雨篷布蓋嚴(yán)，底板要墊高，并采取油氈、油紙或油布鋪墊等防潮措施。 (3)過期(3個月)水

5、泥使用時應(yīng)復(fù)查試驗，按試驗結(jié)果使用。 (4)受潮水泥應(yīng)嚴(yán)格按表4-1-1辦法處理。 二、水泥和集料臺有害物質(zhì) 水泥除CaO、SiO2、A12O3：、Fe 203：4種氧化物的總數(shù)大約在95以上外，還有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來自原料，少數(shù)來自燃料。它們在燃燒過程中相互結(jié)合，生成多種礦物；但是，總還有極少量的氧化物因沒有足夠的反應(yīng)時間而殘余下來，以游離狀態(tài),6,存在于泥漿體之中。 游離的CaO和MgO水化作用很慢。它們往往在水泥凝結(jié)硬化后還繼續(xù)進(jìn)行水化作用，使得已發(fā)生均勻體積變化而凝結(jié)(水泥在水化過程中一般都會產(chǎn)生均勻體積變化，這時對凝

6、結(jié)后的混凝土質(zhì)量并無影響)的水泥漿體繼續(xù)產(chǎn)生劇烈的不均勻體積變化。這種再生的體積變化，嚴(yán)重時會發(fā)生使混凝土開裂甚至崩潰的質(zhì)量事故。 游離的SO3能在水泥凝結(jié)硬化后繼續(xù)與水化鋁酸鈣作用，形成大量體積膨脹的水化硫鋁酸鈣(鈣礬石)晶體，在凝結(jié)后的水泥漿體內(nèi)產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，破壞水泥漿體結(jié)構(gòu)。 游離的Na2O、K2O若過量時遇到混凝土中的活性骨料(活性SiO2)，也會產(chǎn)生使骨料體積膨脹的效果，嚴(yán)重時會使混凝土“開裂”。 國家標(biāo)準(zhǔn)硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥(GB 17585)規(guī)定： 硅酸鹽水泥熟料中MgO的含量不得超過5.0%。如水泥經(jīng)壓蒸,7,安定性試驗合格，則允許放寬到6.0。 水泥中的SO3的含量不得

7、超過3.5(這里的水泥指硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥；但礦渣水泥中的SO3含量不得超過4.0。) 一般還認(rèn)為水泥中的Na2O當(dāng)量不宜大于1(我國水泥品質(zhì)指標(biāo)控制中無此規(guī)定， 美國等國家有類似規(guī)定；但我國卻有“若使用活性集料，用戶要求提供低堿水泥時，水泥中堿含量不得大于0.60或由供需雙方商定”的說法。)。 原國家建筑工程總局普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗方法(JGJ 5379)規(guī)定： 碎石或卵石中硫化物及硫酸鹽含量折算成S03的含量不得超過1.0。 工程概況： 山西某廠有九幢4層磚混結(jié)構(gòu)住宅，均采用預(yù)制空心樓板、,8,平屋頂，總建筑面積10290m2。該工程1984

8、年5月開工，同年底完成主體工程，翌年內(nèi)部裝修。在1985年6月進(jìn)行工程質(zhì)量檢查時，發(fā)現(xiàn)其中一幢(12號樓)有多處預(yù)制樓板起鼓、酥裂情況。隨后，該樓樓板損壞愈來愈嚴(yán)重，其它四幢(13、11、16、17號樓)也相繼不同程度地出現(xiàn)破壞跡象。 至l985年10月，在這五幢樓房鋪設(shè)的2190塊預(yù)制板中，已完全塌落的有48塊，明顯存號在隱患的有2065塊。這些預(yù)制板都由太原市某鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)所生產(chǎn)，其中最早使用于12、13 樓的，,圖4-1-2 預(yù)制混凝土空心板破壞情況,9,質(zhì)量問題也最嚴(yán)重。樓板酥裂和塌落的情況見圖4-1-2。,分析破壞原因如下： 從預(yù)制板普遍破壞跡象看，主要是由于混凝土材料品質(zhì)不良引起的，而

9、且顯然是因為混凝土內(nèi)含有害物使材料逐漸發(fā)生物理化學(xué)變化引起體積膨脹所造成的。于是，從破壞最嚴(yán)重的樓板、尚未鋪設(shè)的樓板以及尚未出廠的樓板上取樣2000余個，篩選10，再從中抽出部分樣品作材料的化學(xué)分析和巖相分析檢驗。檢驗時按粗骨料的不同顏色分類。其中有代表性的白石、青石、亮石的化學(xué)分析結(jié)果見表4-1-2。,10,耗盡的石膏也可能在混凝土硬化后繼續(xù)生成水化硫鋁酸鈣，而水化硫鋁酸鈣生成時的體積約達(dá)原體積的2.5倍，這是造成預(yù)制板混凝土膨脹、酥裂、破壞乃至倒塌的主要內(nèi)在原因。 應(yīng)吸取的教訓(xùn) (1)水泥進(jìn)場時必須有出廠合格證或水泥物理試驗報告，并對其品種、標(biāo)號、物理力學(xué)性能進(jìn)行檢查驗收。 (2)水泥合格

10、與否除強度指標(biāo)外，還必須看其體積安定性試驗結(jié)果和細(xì)度、凝結(jié)時間等三項指標(biāo)(細(xì)度的要求為0.08mm方孔篩的篩余量12；凝結(jié)時間的要求為初凝不早于45分鐘，終凝不遲于12小時。 (3)體積安定性是指水泥硬化過程中體積變化的均勻性能，如果水泥中含有較多的游離CaO、MgO或SO3：，就會使水泥的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻變形甚至破壞。體積安定性試驗可按壓蒸法進(jìn)行。 (4)混凝土用碎石(卵石)和砂在必要時應(yīng)做硫化物和硫酸鹽含量,11,檢驗。用磨細(xì)后的粗、細(xì)集料粉試樣品按一定步驟加入蒸餾水、鹽酸、氯化鋇溶液等試劑，用求試樣重、沉淀物重、坩堝重的方法代入一定公式即可求出以SO3計的水溶性硫化物和硫酸鹽的含量。 若含

11、量值大于集料樣品重的1.0，即為不合格集料。 三、 堿集料反應(yīng) 堿集料反應(yīng)是指水泥中的堿，如Ca(OH)2和易生成NaOH的Na20，與集料中的活性SiO2發(fā)生反應(yīng)，生成堿的硅酸鹽凝膠體，吸水膨脹，引起混凝土開裂的現(xiàn)象。它能使混凝土的耐久性下降，嚴(yán)重時還會使混凝土失去使用價值。由于這種破壞既難以阻止其發(fā)展，也難以修補，故俗稱為混凝土的“癌癥”。 因堿集料反應(yīng)發(fā)生的質(zhì)量事故遍及全世界： 美國是發(fā)現(xiàn)堿集料反應(yīng)最早的國家，有十余個州曾發(fā)生堿集料反應(yīng)的破壞事件； 加拿大也深受其害，1906年在渥太華建成的Hurdman橋，因,12,堿集料反應(yīng)嚴(yán)重而于1987年拆毀，1957年后該國中部和東部地區(qū)發(fā)現(xiàn)數(shù)

12、百個混凝土工程因堿集料反應(yīng)而破壞； 日本于1980年在阪神高速公路上發(fā)現(xiàn)大量因堿集體反應(yīng)的破壞事故； 南非堿集料反應(yīng)的破壞也十分嚴(yán)重，遭破壞的混凝土工程包括橋梁、擋土墻、路面、蓄水壩、電線桿、樁基等，它們出現(xiàn)混凝土開裂多在建成后3-10之內(nèi)。 堿集料反應(yīng)來自兩個方面： 一是集料中的活性SiO2，如玉髓、瑪?shù)浮Ⅶ[石英、方石英、微晶石英等； 一是水泥原料中堿含量(以等當(dāng)量Na2O計)過高。 我國經(jīng)初步研究，已證實廣西紅水河地區(qū)、遼寧錦州地區(qū)、江蘇儀征地區(qū)、北京地區(qū)、長江流域的淪江地區(qū)等所采集的部分粗集料中含有活性Si02。如在石灰石集料中夾雜有成分為微晶,13,石英的隧石、在礫石中含有玉髓和瑪瑙等

13、。 我國歷年來生產(chǎn)的水泥的堿含量也偏高。早在60年代初，華北、西北、東北地區(qū)水泥廠所生產(chǎn)水泥的堿含量以等當(dāng)量Na 2O計，就已經(jīng)波動于0.39一1.08之間(不少廠接近1)。有關(guān)部門曾對含有燧石的細(xì)集料(證實為堿活性集料)做成的水泥砂漿試件進(jìn)行過測試，測得試件的線膨脹率如表4-1-3。,注：砂漿長度法和快速測長法為兩種不同的測試方法,14,上述試驗表明： 1) 當(dāng)水泥堿含量為1時，試件的體積膨脹率隨時間而增長； 2) 當(dāng)水泥堿含量為1.2時，膨脹率約為1時的1.5倍。 它說明水泥堿含量為1，也即當(dāng)半年的體積膨脹率0.1%時(或3個月的體積膨脹率0.05時)，會產(chǎn)生潛在破壞性的膨脹。這個結(jié)論與前

14、人的研究結(jié)論：“當(dāng)混凝土中的堿含量大于3.0m3時，堿將與活性集料反應(yīng)，產(chǎn)生破壞性膨脹”是一致的。因為若水泥中的堿為1，單位水泥用量為400kgm3：，則混凝土中的堿含量為4.0(3.0kgm3)，超過了極限安全堿含量。 以往我國雖水泥含堿量較多，但由于一般工程的混凝土強度等級不高(C15一C25)，而且水泥中多摻加混合材料(如普通硅酸鹽水泥允許滲入l 5混合材料，礦渣硅酸鹽水泥多達(dá)40)，這對抑制堿集料反應(yīng)的發(fā)生十分有效?？墒?，近年來我國混凝土工程卻有著三個趨向：,15,1)水泥含堿量普遍有所提高(有的地區(qū)水泥廠竟達(dá)1.8一2.0，等當(dāng)量Na20達(dá)1.31-1.86； 2)混凝土強度等級普遍

15、提高(也即每m3混凝土的水泥用量增多)； 3)有的施工單位廣泛使用早強型減水劑，其中有的堿含量很高。這些傾向，對堿集料反應(yīng)來說，十分令人擔(dān)憂。 工程實例: 北京某廠受熱車間，建于1960年，建成后長年處于4050的高濕環(huán)境中，后發(fā)現(xiàn)其混凝土墻面上有許多網(wǎng)狀裂紋。經(jīng)查當(dāng)年混凝土所用原料為400號礦渣水泥、每立方米混凝土水泥用量4lOkg，配合比為水泥：砂：石：水1:1.009:3.58:0.39，粗集料為粒徑5mm30mm的卵石，摻2CaCl2(氯鹽)和2CaSO2H2 O(石膏)的外加劑。 為了確定此墻面的嚴(yán)重網(wǎng)狀裂紋是否為堿集料反應(yīng)所致，在裂紋處鉆一直徑70mm、長120mm的混凝土圓柱芯體

16、。將此芯,16,體橫向鋸成若干磨光薄片，在反光顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有許多網(wǎng)狀裂縫(圖4-1-3)。將此磨光薄片進(jìn)行巖相分析，發(fā)現(xiàn)每個薄片含 有6至11枚粗集料中有1至3枚粗集料含微晶石英和玉髓。,該廠露天堆場鋼筋混凝土柱的混凝土保護(hù)層也嚴(yán)重剝落，鋼筋嚴(yán)重銹蝕(圖4-1-4)。從剝落的混凝土中取得一些集料進(jìn)行巖相分析，其中也含有典型的活性礦物玉髓和微晶石英。因而，此柱的混凝土剝落和鋼筋銹蝕可視作是堿集料反應(yīng)導(dǎo)致混凝土開裂，,圖4-1-3 混凝土內(nèi)部裂紋,17,從而加劇鋼筋銹蝕，而鋼筋銹蝕又促使混凝土剝落，這兩方面綜 合作用的結(jié)果。 根據(jù)上述分析，可以證明上述墻面嚴(yán)重裂紋是由于堿集料反應(yīng)所引起的

17、。,圖4-1-4 漏天堆場鋼筋混凝土柱破壞情況,應(yīng)吸取的教訓(xùn) (1)廣泛系統(tǒng)地調(diào)查我國哪些地區(qū)的集料具有堿活性(如北京市建筑工程研究所已發(fā)現(xiàn)北京南口碎石的堿活性較高，不宜用作水泥混凝土集料)。同時，對重要工程的混凝土所使用的集料進(jìn)行堿活性檢驗。,18,(2)進(jìn)行堿活性檢驗時，首先應(yīng)采用巖相分析檢驗堿活性集料的品種、類型(也可由地質(zhì)部門提供)。若集料中含有活性SiO2時，應(yīng)采用化學(xué)法和砂漿長度法(參見表24)進(jìn)行檢驗。若集料判定為有潛在破壞性膨脹，則應(yīng)遵守以下規(guī)定： 1)使用含堿量小于0.6的水泥； 2)摻用粉煤灰、礦渣、硅灰等摻合料，以降低水泥用量，但混凝土總含堿量不得超過3kgm3； 3)當(dāng)

18、使用含K、Na離子的外加劑時，必須進(jìn)行專門試驗。 (3)對于一般混凝土工程，當(dāng)其集料有堿活性但并不高時，混凝土總含堿量不得超過3kgm3；當(dāng)其集料無堿活性時，混凝土總合堿量不得超過6kgm3。 四、集料中含過量雜質(zhì) 集料(砂、石子)占混凝土總體積70以上，混凝土質(zhì)量除與水,19,泥品質(zhì)有關(guān)外，也與集料中雜質(zhì)含量有密切關(guān)系。衡量集料中雜質(zhì)是否有害有三條標(biāo)準(zhǔn)： 一是對水泥水化硬化是否產(chǎn)生不利影響； 二是對水泥石與集料的粘結(jié)是否有害； 三是雜質(zhì)自身的物理化學(xué)變化對已形成混凝土結(jié)構(gòu)是否產(chǎn)生不利影響。根據(jù)這三條標(biāo)準(zhǔn)，一般認(rèn)為集料中的有害雜質(zhì)大體有以下幾種： (1)含泥量指砂或石子中粒徑小于0.08mm的

19、塵屑、淤泥和粘土的總含量。若含泥量過多(分別指粗和細(xì)集料中含泥的重量占粗和細(xì)集料重量的百分比)，它不僅由于自身是軟弱顆粒而影響混凝土強度和耐久性，而且還會影響集料與水泥石界面的粘結(jié)，從根本降低混凝土的強度。 (2)有機(jī)質(zhì)含量指以附屬在集料上的有機(jī)土形式出現(xiàn)的植物腐爛產(chǎn)物。它的危害性主要是妨礙水泥的水化，降低混凝土的強度。檢驗有機(jī)質(zhì)含量采用比色法。,20,(3)硫化物和硫酸鹽含量若集料中有硫鐵礦(FeS2)、生石膏(CaSO2H20)等硫化物或硫酸鹽折算為SO：(按質(zhì)量計)的含量過高，可能對混凝土產(chǎn)生硫酸鹽腐蝕，即與水泥中的氫氧化鈣作用后生成的結(jié)晶體體積膨脹，致使水泥石嚴(yán)重開裂而破壞。 (4)生

20、石灰和其它輕物質(zhì)含量砂、石子在堆放、運輸過程中易混入生石灰塊或煤粒等輕物質(zhì)。生石灰遇水會產(chǎn)生熟化反應(yīng),熟化時體積膨脹l-2.5倍，并生成大量蒸汽，使石灰松解為細(xì)粉(值得注意的是石灰石在混凝土內(nèi)可以經(jīng)過一個很長的時間才完全熟化)。輕物質(zhì)則不僅本身軟弱而且和水泥石的粘結(jié)也差，從而對混凝土的強度和耐久性產(chǎn)生不良影響。因此，集料中不得含有生石灰石。 工程實例 (1)河南某中學(xué)教學(xué)樓為一3層磚混結(jié)構(gòu)，全長42.4m，開間3.2m，進(jìn)深6.4m，層高3.45m，單面走廊(圖4-1-5)，每三開間配置兩根混凝土為C20的進(jìn)深梁，上鋪預(yù)制空心板。,21,該樓1982年8月開工，11月主體結(jié)構(gòu)完工，在進(jìn)行屋面施

21、工時，屋面進(jìn)深梁突然斷裂，造成屋面局部倒塌(頂層墻體未倒)。 分析破壞原因如下： 屋面局部倒塌后曾對設(shè)計進(jìn)行審查，未發(fā)現(xiàn)任何問題。在對施工方面進(jìn)行審查中發(fā)現(xiàn)以下問題： 1)進(jìn)深梁設(shè)計時為C20混凝土，施工時未留試塊，事后鑒定其強度等級只是C7.5左右。在梁的斷口處可清楚地看出砂石未洗凈，集料中7混有鴿蛋大小的粘土塊、石灰顆粒和樹葉等雜質(zhì)。 2)混凝土采用的水泥是當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的400號普通硅酸鹽水泥，后經(jīng)檢驗只達(dá)到350號，施工時當(dāng)作400號水泥配制混凝土，致使混凝土強度受到一定影響。 3)在進(jìn)深梁斷口上發(fā)現(xiàn)主筋偏在一側(cè)，梁的受拉區(qū)l3寬度內(nèi)幾乎沒有鋼筋，這種主筋布置使梁在屋蓋荷載作用下處于,22,

22、圖4-1-5 河南某中學(xué)教學(xué)樓示意,彎、剪、扭受力狀態(tài)，使梁的支承處作用有扭力矩。 4)對墻體進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)有質(zhì)量問題。 綜合以上施工問題，可以認(rèn)為進(jìn)深梁的斷裂主要由于該梁受有因扭矩和剪力產(chǎn)生的較大剪應(yīng)力，而梁的混凝土強度又過低,23,導(dǎo)致梁發(fā)生剪切破壞的緣故。其中混凝土集料含過量的土塊等有害雜質(zhì)，又是混凝土強度過低的主要原因。 (2)某商店工程為內(nèi)框架結(jié)構(gòu)。其中7m跨現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)梁在拆模時發(fā)現(xiàn)跨度中部有一塊混凝土崩裂，直徑約250mm。崩裂處突出側(cè)面3040mm。 當(dāng)時梁的底模和另一側(cè)模板尚未拆除，發(fā)現(xiàn)上述問題后，停止拆模，將崩裂部位剔出，發(fā)現(xiàn)側(cè)面有一塊直徑約40一50mm的石灰石，

23、已經(jīng)粉化。后來，在拆除另一側(cè)模時，又發(fā)現(xiàn)與這側(cè)崩裂部位對應(yīng)的另一側(cè)還有一條長達(dá)700800mm的斜裂縫，說明該梁已經(jīng)斷裂。此外，還發(fā)現(xiàn)在已鑿剔部位內(nèi)部還有已粉化的石灰石，它們分布在寬約130mm，深約110mm，厚約90mm的區(qū)域內(nèi)。 因此，決定對此梁作以下加固處理： 1)將梁底用木柱頂住，保證安全地進(jìn)行加固；,24,2)將梁中裂縫處左右約1500mm范圍內(nèi)的混凝土鑿去，鑿剔部位為直搓； 3)原縱向受力筋不變，加密箍筋； 4)采用C30混凝土進(jìn)行補強。 該梁崩裂、斜裂縫情況和加固范圍示意見圖4-7。,圖4-1-6 7m跨梁的開裂情況,經(jīng)事后檢查，認(rèn)為混凝土內(nèi)混入石灰石塊是由于施工時對材料檢查不

24、嚴(yán)的緣故。因為發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)場使用的石子堆旁有過去,25,淋灰時沒有燒熟的生石灰塊，石子堆料場內(nèi)清理不徹底，石子和少量剩下的石灰塊混雜在一起。 (3)在某一幢已使用了三年的建筑物中曾發(fā)現(xiàn)混凝土一塊一塊地崩裂。崩裂部位的尺寸從直徑約5mm至直徑約120mm。有一塊板上崩裂處達(dá)20余個。個別板上，崩裂處的直徑達(dá)80120mm。所有崩裂處的特征都是水泥石沿碎石外緣的開裂，開裂處殘留已粉化的石灰石塊，如圖4-1-7所示。,圖4-1-7混凝土夾雜未熟化石灰引起的崩裂,顯然，混凝土崩裂的原因是其集料中夾雜有未熟化的生石灰顆粒所致。生石灰在已凝結(jié)的混凝土內(nèi)逐漸吸收水分，經(jīng)過,26,一個很長的時間才完全熟化。3年后

25、導(dǎo)致混凝土崩裂的例子不鮮。這種隱患有人稱為混凝土中的“爆瘤”。 應(yīng)吸取的教訓(xùn) (1)粗、細(xì)集料在使用前應(yīng)從料堆(或從火車、汽車、貨船上)取樣。取樣部位應(yīng)均勻分布，抽取大致相等的8-l 5份組成樣品。取樣數(shù)量見混凝土用碎石或卵石、砂的質(zhì)量檢驗規(guī)定。 (2)關(guān)于雜質(zhì)的質(zhì)量檢驗項目及其規(guī)定如表4-1-2： (3)若檢驗不合格時，應(yīng)重新取樣，對不合格項進(jìn)行加倍復(fù)驗；若仍有一個試樣不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)按不合格品處理。 (4)嚴(yán)禁在曾堆放過生石灰的場地上堆放水泥混凝土用的粗、細(xì)集料。,27,五、 混凝土早期受凍或養(yǎng)護(hù)溫度過低 環(huán)境的溫度對水泥水化硬化有很大影響。 當(dāng)溫度低于5時，混凝土強度的增長明顯延緩。

26、當(dāng)溫度在,28,40時 ，混凝土的凝結(jié)時間要比15時延長3倍。 當(dāng)溫度低于0，特別是溫度下降至混凝土冰點溫度(新澆筑混凝土的冰點為-0.3-0.5)以下時，混凝土中的水開始結(jié)冰，體積膨脹9，混凝土有凍害的可能。 當(dāng)溫度低、風(fēng)速大時，新澆筑混凝土結(jié)構(gòu)外露部分的冷卻速度也加快，對大體積混凝土還可能造成內(nèi)外溫度差的增加，形成混凝土結(jié)構(gòu)表面的裂縫。 早期受凍的鋼筋混凝土構(gòu)件往往存在以下缺陷： (1)混凝土澆筑后立即受凍，其抗壓強度損失可達(dá)50以上，其抗拉強度損失可達(dá)40。即使后期正溫三個月，亦不會恢復(fù)到原有設(shè)計強度水平。這對混凝土構(gòu)件使用后的各種指標(biāo)(強度、抗裂、抗?jié)B等)影響太大。 (2)混凝土凍結(jié)時

27、水泥石和集料間的粘結(jié)力遭到損傷，使混凝,29,的彈性模量大大降低。 (3)凍結(jié)后的混凝土內(nèi)部組織松散，嚴(yán)重地影響其耐久性。 (4)一旦鋼筋混凝土構(gòu)件遭凍害，影響最嚴(yán)重的部位在構(gòu)件外露四側(cè)，而以混凝土保護(hù)層尤甚。故遭凍害的構(gòu)件拆模后混凝土保護(hù)層有可能沿鋼筋脫開。 (5)若混凝土集料中夾雜有凍結(jié)的淤泥或粘土覆裹物時，還會出現(xiàn)混凝土凍脹開裂現(xiàn)象。 工程實例1： 某工程為三層磚混結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋，縱墻承重、灰土基礎(chǔ)(圖4-1-7)。施工后于當(dāng)年10月澆灌二層樓蓋混凝土，11月澆灌三層樓蓋混凝土。全部主體結(jié)構(gòu)于第二年1月完工。在4月間進(jìn)行裝修工程時，發(fā)現(xiàn)各層大梁均有斜裂縫，其現(xiàn)象是： 1)裂縫多

28、為斜向，傾角500600，且多發(fā)生在300mm的鋼箍,30,圖4-1-7 某工程及裂縫情況示意 （a）平面圖；（b）大梁（L1）配筋圖；（c）大梁裂縫示意,間距內(nèi)。近梁中部為豎向裂縫。 2)斜裂縫兩端密集，中部稀少(值得注意的是在縱筋截斷處都,31,有斜裂縫)；其沿梁高度方向的位置較多地在中和軸以下，個別貫通梁高。 3)裂縫寬度在梁端附近約0.51.2mm，近跨中約0.10.5mm；裂縫深度一般小于梁寬的l3，個別的兩面穿通；裂縫數(shù)量每根梁少則4根，多則22根，一般為l015根。 分析混凝土開裂原因如下： 1)施工原因 澆灌二層梁板時，未采用專門養(yǎng)護(hù)措施，澆灌后兩小時就在板面鋪腳手板、堆放磚塊

29、進(jìn)行砌墻。11月初澆灌三層梁板時，室內(nèi)溫度為01，未采取保溫措施。根據(jù)試驗資料，混凝土在21天后的強度只達(dá)28天理論強度值的42.5，一個月后才達(dá)到52。因此，混凝土早期受凍是這起質(zhì)量事故的重要原因。另外，混凝土的水泥用量偏低(只有210kgm3，略少于225kgm3的最低值)也是因素之一。,32,2)設(shè)計原因 其一是箍筋間距過大。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范727條規(guī)定，“當(dāng)梁高為500mm且 時，梁中箍筋的最大間距為200mm”。而本工程箍筋間距卻為300mm，這就是斜裂縫多發(fā)生在箍筋之間的原因。 其二是縱筋在梁跨中間截斷?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范6.1.5條規(guī)定，“縱向受拉鋼筋不宜在受拉區(qū)截斷”。而本工

30、程梁中部分縱向受拉鋼筋在跨中截斷，截斷處都出現(xiàn)斜裂縫，這說明受拉縱筋對梁截面的抗剪能力能起到一定作用，也說明規(guī)范的規(guī)定是適宜的。 比較施工和設(shè)計原因，顯然可見，施工中混凝土早期受凍是產(chǎn)生本工程質(zhì)量事故的主要原因。 由于梁上有大量斜裂縫，很容易發(fā)生脆性斜截面破壞，引起梁的斷裂，故必須進(jìn)行加固。加固方案是在原大梁外包一U形截面梁，該梁按承受原來梁的全部彎矩和剪力進(jìn)行設(shè)計，并在,33,U形截面梁的端部沿墻設(shè)置鋼筋混凝土柱和基礎(chǔ)，作為加固梁的支承，如圖 4-1-8所示。,圖4-1-8 加固方案 工程實例2 大連某工程為一建筑面積137m2的單層磚混結(jié)構(gòu)，屋蓋結(jié)構(gòu)為1.5m6m大型屋面板擱置在250mm

31、650mm7800mm的現(xiàn)澆,34,鋼筋混凝土屋面大梁上(圖4-1-9)。該工程于1980年11月20日開工，1981年2月14日上午12時突然發(fā)生大梁斷裂塌落事故。,圖4-1-9 某單層磚混結(jié)構(gòu)平面,分析大梁斷裂原因如下： 該工程在冬季施工，攪拌混凝土?xí)r除將水略加溫外，其余材料均未加溫，也未用防凍外加劑。大梁灌筑后6天才加以保溫，致使混凝土邊施工邊受凍，灌筑后繼續(xù)受凍。 經(jīng)查氣象記錄，1980年12月中旬大連地區(qū)最低氣溫為-9.8，,35,最高氣溫為+8.4，大梁的混凝土正在此期間灌筑。大梁斷裂后，發(fā)現(xiàn)梁上混凝土碎渣的石子表面有一層冰霜，說明大梁的混凝土確系受凍破壞。 應(yīng)吸取的教訓(xùn) (1)當(dāng)

32、室外日平均氣溫連續(xù)五天穩(wěn)定低于5時，混凝土工程即進(jìn)入冬期施工階段。如在北京，冬季施工期限為第一年的11月12日至第二年的3月22日；而在大連則為第一年的11月14日至第二年的4月1日。 (2)混凝土冬期施工時應(yīng)采用冬期施工法。它們有不加熱養(yǎng)護(hù)法(如蓄熱法、摻化學(xué)外加刑法)，加熱養(yǎng)護(hù)法(如蒸汽加熱法、電熱法、暖棚法)，綜合養(yǎng)護(hù)法(原材料加熱、摻防凍劑、高效能保溫材料、短時加熱)。 (3)冬季施工時水泥應(yīng)優(yōu)先使用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，水泥標(biāo)號不應(yīng)低于 425號，最小水泥用量不宜少于300kgm3；集料必須清潔、不得含有冰雪等凍結(jié)物和易凍的礦物質(zhì)。摻含K、,36,Na離子防凍劑的混凝土中，集料

33、不應(yīng)混有活性集料。水應(yīng)優(yōu)先采用加熱水。外加劑宜使用無氯鹽防凍劑。水灰比不應(yīng)大于0.6。攪拌時間應(yīng)比常溫攪拌時間延長50；拌合物出機(jī)溫度不宜低于10，入模溫度不得低于5。 六、混凝土初期收縮 在混凝土尚處于未完全硬化狀態(tài)時，如果環(huán)境相對濕度較低，則會產(chǎn)生失水收縮裂紋。這種裂紋走向不規(guī)則、寬度小，通常發(fā)生在混凝土表面，雖然不是什么大的缺陷，但若在容易遭受凍融的部位發(fā)生，將會成為破壞的間接原因。 混凝土初期收縮裂紋是由于水分蒸發(fā)而產(chǎn)生的?；炷羶?nèi)部的水分主要由三部分組成： 一是用于水泥水化變成結(jié)合水； 二是吸附在凝膠體內(nèi)外表面稱為吸附水； 三是毛細(xì)孔水，只有這部分水才能用于水泥的繼續(xù)水化。,37,如

34、果環(huán)境相對濕度較低，毛細(xì)孔水則易于蒸發(fā)。當(dāng)相對濕度低于80時，毛細(xì)孔水可以完全蒸發(fā)掉，水泥的繼續(xù)水化也就基本停止，混凝土的強度也就不再增長，甚至還會由于失水收縮而引起粗集料界面產(chǎn)生裂紋，使混凝土強度有所下降。濕度對混凝土強度的影響如圖4-1-10所示。,圖413濕度對混凝土強度的影響,38,工程實例： 某辦公樓為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。在達(dá)到預(yù)定混凝土強度拆除樓板模板時，發(fā)現(xiàn)板上有無數(shù)走向不規(guī)則的微細(xì)裂紋，如圖4-14所示。裂縫寬0.050.15mm，有的上下貫通，但其總體特征是板上裂紋多于板下裂紋。,圖4-1-11 混凝土板面塑性收縮裂縫,為了分析裂紋產(chǎn)生的原因，查得施工時的氣象條件是：上午

35、9時氣溫13，風(fēng)速7ms，相對濕度40；中午溫度15，風(fēng)速,39,13ms(最大瞬時風(fēng)速達(dá)18ms)，相對濕度29；下午5時溫度11，風(fēng)速11ms，相對濕度39。灌筑混凝土就是在這種非常干燥的條件下進(jìn)行的。由于異常干燥加上強風(fēng)影響，故使得混凝土在凝結(jié)后不久即出現(xiàn)裂紋。 根據(jù)有關(guān)資料記載：當(dāng)風(fēng)速為16ms時，混凝土的蒸發(fā)速度為無風(fēng)時的4倍；當(dāng)相對濕度為10時，混凝土的蒸發(fā)速度為相對濕度90時的9倍以上。根據(jù)這些參數(shù)推算，本工程在上述氣象條件下的蒸發(fā)速度可達(dá)通常條件的810倍。因此，可以認(rèn)為與大氣接觸的樓板上面受干燥空氣和強風(fēng)的影響成為產(chǎn)生較多失水收縮裂紋的主因，而曾受模板保護(hù)的樓板下面這種失水收

36、縮裂紋會比較少一些。 經(jīng)過對灌筑樓板時預(yù)留的試塊和對樓板承載能力進(jìn)行試驗，均能達(dá)到設(shè)計要求。這說明具有失水收縮的混凝土初期裂紋對樓板的承載力并無影響。但為了建筑物的耐久性，還應(yīng)使用樹脂注入法進(jìn)行補強。,40,應(yīng)吸取的教訓(xùn) 本例的主要教訓(xùn)是在澆筑混凝土后未認(rèn)真地進(jìn)行澆水自然養(yǎng)護(hù)。自然養(yǎng)護(hù)時應(yīng)按照以下要求進(jìn)行： (1)澆水養(yǎng)護(hù)日期應(yīng)按水泥品種和混凝土性質(zhì)而定。一般硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥不少于7天，火山灰水泥、粉煤灰水泥不少于14天，抗?jié)B混凝土不少于14天。 (2)澆水養(yǎng)護(hù)時的平均氣溫5C。澆水次數(shù)以能保持混凝土具有足夠的潮濕狀態(tài)為宜。一般混凝土澆筑完最初二天中，白天每隔2小時澆水一次

37、，夜間至少澆兩次；以后每晝夜至少澆水四次(干燥和陰雨天氣適當(dāng)增減)。 (3)澆水時要用草簾或麻袋將混凝土覆蓋以保持其濕潤(初凝后即可澆水)。 七、 混凝土麻面、掉角、蜂窩、露筋和空洞 1.麻面,41,麻面是混凝土表面缺漿、起砂、掉皮的缺陷，表現(xiàn)為構(gòu)件外表呈現(xiàn)質(zhì)地疏松的凹點，其面積不大( )、深度不深( )，且無鋼筋裸露現(xiàn)象。這種缺陷一般是由于模板潤濕不夠、支架不嚴(yán)，搗固時發(fā)生漏漿或振搗不足，氣泡未排出以及搗固后沒有很好養(yǎng)護(hù)而產(chǎn)生。 麻面雖對構(gòu)件承載力無大影響，但由于表面不平，在凹凸處容易發(fā)生各種物理化學(xué)作用，從而破壞構(gòu)件表皮，影響結(jié)構(gòu)的外觀和耐久性。 麻面的處理可用鋼絲刷將表面疏松處刷凈，用清

38、水沖洗，充分濕潤后用水泥漿或1：2 水泥砂漿抹平。修補后按一般結(jié)構(gòu)面層做法進(jìn)行裝飾。 2.掉角 掉角指梁、柱、墻、板和孔洞處直角邊上的混凝土局部殘損掉落。產(chǎn)生掉角的原因有： (1)混凝土澆筑前模板未充分濕潤，造成棱角處混凝土失水或水,42,化不充分，強度降低，拆模時棱角受損； (2)拆模或抽芯過早，混凝土尚未建立足夠強度，致使棱角受損； (3)起吊、運輸時對構(gòu)件保護(hù)不好，造成邊角部分局部脫落、劈裂受損等。 掉角較小時，可將該處用鋼絲刷刷凈，用清水沖洗，充分濕潤后用1：2水泥砂漿抹補整齊。掉角較大時，可將不實的混凝土和突出的集料顆粒鑿除，用水沖洗干凈，充分濕潤后支模用比原強度等級高一級的細(xì)石混凝

39、土補好，認(rèn)真加以養(yǎng)護(hù)。 3.蜂窩 蜂窩有表面的、深進(jìn)的和貫通的三種，也常遇到水平的、傾斜的、斜交的單獨蜂窩和相連的蜂窩群(圖4-1-12，4-1-13)。其表現(xiàn)為局部表面酥松、無水泥漿，粗集料外露深度大于5mm(小于混凝土保護(hù)層厚)，石子間存在小于最大石子粒徑的空隙，呈蜂窩狀。有蜂窩處混凝土的強度很低。,43,圖4-1-12 砼框架結(jié)構(gòu)上的麻面、調(diào)角、縫窩、漏筋和空洞,蜂窩般由下列原因造成： (1)混凝土在澆筑時振搗不嚴(yán)，尤其是沒有逐層振搗； (2)混凝土在傾擲入模時，因傾落高度太大而分層； (3)采用于硬性混凝土，或施工時混凝土材料配合比控制不嚴(yán)，尤其是水灰比太低； (4)模板不嚴(yán)密，澆筑混

40、凝土后出現(xiàn)跑漿現(xiàn)象，水泥漿流失； (5)混凝上在運輸過程中已有離析現(xiàn)象。,44,圖4-1-13鋼筋砼柱的蜂窩,蜂窩往往出現(xiàn)在鋼筋最密集處或混凝土難以搗實的部位。構(gòu)件(板、梁、柱、墻、基礎(chǔ))不同部位不同形狀的蜂窩，其危害性是不同的：若板、梁、柱的受壓區(qū)存在蜂窩，會影響構(gòu)件的承載力，而在其受拉區(qū)存在蜂窩，則會影響構(gòu)件的抗裂度，并使鋼筋銹蝕，從而影響構(gòu)件的承載力祁耐久性；在柱、墻一側(cè)存在蜂窩，往往會改變構(gòu)件的受力狀態(tài)，而若在其內(nèi)部存在深進(jìn)相貫通的蜂則常常是結(jié)構(gòu)喪失穩(wěn)定甚至倒塌的直接原因；在防水混凝土中存在蜂窩，是造成滲水、漏水的隱患。,45,蜂窩形狀決定著蜂窩的具體補強方案。例如對柱內(nèi)貫通的蜂窩進(jìn)行

41、補強時，要從各個側(cè)面按預(yù)定的步驟鑿去疏松的混凝土，填補新的混凝土(如圖4-1-14所示)。補強用混凝土應(yīng)比原構(gòu)件混凝土的強度等級高一級，目的是提高新混凝土與舊混凝土和鋼筋之間的粘結(jié)力以及獲得缺陷處的早期高強度。又如蜂窩的清凈工作會引起構(gòu)件承載力減弱時，則常需要構(gòu)件外做好鋼夾板，隨后才能通過事先裝置好通往蜂窩深處的灌注管進(jìn)行壓力灌漿，使構(gòu)件內(nèi)外都得到補強。,46,圖4-1-14 對受荷載柱的貫通蜂窩進(jìn)行補強的方法和步驟,1.補強前的狀態(tài)；2.清凈貫通蜂窩的兩個對角區(qū)；3.對已清凈的兩區(qū)澆注砼； 4. 清凈另兩個對角區(qū)；5.對另兩個對角區(qū)重復(fù)第三步；6.補強后狀態(tài)。,4.露筋 露筋是拆模后鋼筋暴露

42、在混凝土外面的現(xiàn)象。其產(chǎn)生原因主要是澆筑時墊塊移動，使鋼筋緊貼模板，以致保護(hù)層厚度不足所造成；有時也因保護(hù)層的混凝土振搗不密實或模板濕潤不夠、吸水過多造成掉角而露筋。,47,露筋影響鋼筋與混凝土的粘著力，使鋼筋易于生銹，損害構(gòu)件的抗裂度和耐久性。梁、柱拆模后主筋露筋長度大于100mm，累計長度大于200mm；板、墻、基礎(chǔ)拆模后主筋露筋長度大于200mm，累計長度大于400mm，均為不合格的混凝土工程。在任何情況下，梁端主筋錨固區(qū)內(nèi)有露筋(或梁端14跨度內(nèi)有大于5跨長的主筋露筋)都為不允許。 露筋的補強是將外露鋼筋上的混凝土殘渣和鐵銹清理干凈，用水沖洗濕潤，再用1：2水泥砂漿抹壓平整；如露筋較深

43、，應(yīng)將薄弱混凝土剔除，再用高一級強度等級的細(xì)石混凝土搗實并妥善養(yǎng)護(hù)。 5.空洞 由于混凝土灌筑時有一些部位堵塞不通，構(gòu)件中就會產(chǎn)生空洞?？斩床煌诜涓C：蜂窩的特征是存在著未搗實的混凝土或缺水泥漿；而空洞卻是局部或全部沒有混凝土。空洞的尺度通常較大，以至于鋼筋全部裸露，造成構(gòu)件內(nèi)貫通的斷缺以致使,48,結(jié)構(gòu)發(fā)生整體性破壞。 空洞往往在結(jié)構(gòu)構(gòu)件的下列部位上發(fā)現(xiàn)： (1)有較密的雙向配筋的鋼筋混凝土板或薄壁構(gòu)件中； (2)梁下部有較密的縱向受拉鋼筋處或梁的支承處； (3)正交梁的連接處或梁與柱的連接處； (4)鋼筋混凝土墻與鋼筋混凝土底板的連接處； (5)鋼筋混凝土構(gòu)件中的埋設(shè)件附近。 空洞的補強工

44、作比蜂窩簡單一些，它可用混凝土進(jìn)行一次性的補強，也可分幾次進(jìn)行補強。在空洞邊緣的舊混凝土上通常有帶塌散集料的疏松表面和松弱漿膜。在用新混凝土填充空洞以前，應(yīng)清除所有疏松的舊混凝土，并進(jìn)行沖洗，充分濕潤至少24小時。空洞的補強可用比舊混凝土高一等級的細(xì)碎石混凝土灌筑(水灰比控制在0.5以內(nèi)，摻入適量膨脹劑)，并經(jīng)仔細(xì)實。,49,和養(yǎng)護(hù)。其模板應(yīng)適應(yīng)空洞的具體條件做成帶托盒的懸掛式模板。 托盒要高出混凝土灌筑處的水平面，以形成混凝土尚為液體時的液壓，使空洞得以全部填實。 工程實例： (1)某劇場眺臺平面和柱截面配筋如圖4-1-15a、b所示。在14根鋼筋混凝土柱子中有13根有嚴(yán)重的蜂窩現(xiàn)象。具體情

45、況是：柱全部側(cè)面積142m2，蜂窩面積有7.41m2 占5.2；其中最嚴(yán)重的是K4，僅蜂窩中的露筋面積就有0.56m2。露筋位置在地面以上1m處，正是鋼筋的搭接部位(圖4-1-15c)。,50,圖4-1-15 某劇場眺臺混凝土結(jié)構(gòu)和施工缺陷示意,造成如此嚴(yán)重的蜂窩現(xiàn)象與下列因素有關(guān)： 1)混凝土灌筑高度太高。7m多高的柱子在模板上未留灌筑混凝土的洞口，傾倒混凝土?xí)r未用串筒、溜管等設(shè)施，違反施工,51,驗收規(guī)范中關(guān)于“混凝土自由傾落高度不宜超過2m及“柱子分段灌筑高度不應(yīng)大于3.5m”的規(guī)定，使混凝土在灌筑過程中已有離析現(xiàn)象。 2)灌筑厚度大厚，搗固要求不嚴(yán)。施工時未用振搗棒，而采用6m長的木桿

46、搗固，并且錯誤地規(guī)定每次灌筑厚度以一車混凝土為準(zhǔn)(約厚40cm)，灌筑后搗固30下即可。此規(guī)定違反施工驗收規(guī)范中關(guān)于“柱子灌筑層厚度不得超過20cm”的界限。 3)柱子鋼筋搭接處的設(shè)計凈距太小，只有3137.5mm，小于設(shè)計規(guī)范規(guī)定柱縱筋凈距應(yīng)50mm的要求。實際上有的露筋處凈距為0或10mm。 本例的補強方案是：剔除全部蜂窩四周的松散混凝土；用濕麻袋塞在鑿剔面上，經(jīng)24小時使混凝土涸透厚度至少4050mm；按照蜂窩尺寸支以有喇叭口的模板，如圖4-1-15e；,52,灌筑加有早強劑的C30(舊混凝土為C20)豆石混凝土；養(yǎng)護(hù)14晝夜；拆模后將喇叭口上的混凝土鑿除。 除以上補強措施外，還應(yīng)對柱體

47、進(jìn)行超聲波探傷，查明是否還有隱患。 工程實例2： 某廠房7個聯(lián)合基礎(chǔ)的平剖面如圖4-1-16(a)(b)所示。基礎(chǔ)下段700mm高度內(nèi)采用土模。施工后發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重蜂窩、空洞，可以用粗鋼筋穿入深達(dá)1.4m。挖開全部土模檢查，發(fā)現(xiàn)7個基礎(chǔ)中蜂窩、空洞達(dá)100余處。以某一柱基為例，蜂窩、空洞20處，總面積7.83m2，占基礎(chǔ)下段700mm高度4個側(cè)面面積的40，(見圖4-1-16(c)一(f)。此外，有的基礎(chǔ)還有分層現(xiàn)象，在離基底300mm處有一層140mm厚的分離層，如圖4-1-16g所示。,53,圖4-1-16 某柱基蜂窩、空洞實測情況,（a）平面圖；（b）剖面圖；（c）(f)該基礎(chǔ)四個剖面；（g

48、）另一柱基底部分離層情況,原因分析如下： 1)在搗固基底中部混凝土?xí)r，沒有將最下一節(jié)串筒拉成豎向，結(jié)果使石子滾向前方，砂漿留在后面，形成蜂窩(圖41-17)。,54,圖4-1-17 基礎(chǔ)混凝土施工過程示意,(a)錯誤的傾倒混凝土；(b)錯誤的振搗,2)供料時急時緩，急時堆成的混凝土過高(500mm)，形成兩邊高中間低，石子分離尤甚(圖4-1-17)。 3)基礎(chǔ)頂面設(shè)置有125mm300mm的方格鋼筋網(wǎng)，施工人員只能站在網(wǎng)上操作。搗固底板中部時，振搗棒從兩邊斜插入振搗，表面雖出漿，中下部難以振實，A處質(zhì)量無法保證(圖4-1-17)。 4)振搗棒工作時無規(guī)律，當(dāng)如圖4-1-17b所示情況時，B處不

49、易搗實。 5)土模附近搗固極差。,55,6)造成分離層的另一因素是工人交接班停留時間過長，超過混凝土初凝時間。當(dāng)接班后繼續(xù)灌筑時，沒有先灌注一層無石子的水泥砂漿。 7)基礎(chǔ)受力主筋太密，且最下一排主筋在端部全部彎起，鋼筋凈距不足40mm(圖4-1-18)。,圖4-1-18 (a)基底配筋過密導(dǎo)致蜂窩空洞；（b）基礎(chǔ)加固示意,加固措施如下，考慮到： 1)舊基礎(chǔ)蜂窩、空洞面積太大，除表面發(fā)現(xiàn)的情況外，內(nèi)部其它情況尚不明； 2)底板部分墊層與受力主筋之間已灌進(jìn)大量泥漿、無法徹底清除；,56,3)若將基礎(chǔ)加高，對生產(chǎn)使用無影響。故決定在舊基礎(chǔ)上重新做鋼筋混凝土基礎(chǔ)。新加的基礎(chǔ)根據(jù)計算需2m高，肋部包括

50、舊基礎(chǔ)在內(nèi)為2m寬。新舊基礎(chǔ)接觸面處全部鑿毛連接。已發(fā)現(xiàn)的蜂窩、空洞全部用高標(biāo)號砂漿填實(圖4-1-18)。細(xì)部做法從略。 應(yīng)吸取的教訓(xùn) 混凝土工程中的澆筑前準(zhǔn)備以及混凝土的拌制、運輸、澆筑、振搗是保護(hù)其工程質(zhì)量的前提。 (1)澆筑前準(zhǔn)備：包括模板檢查(位置、標(biāo)高、尺寸、支撐、拼縫、內(nèi)部雜物清理等)，鋼筋檢查(位置、規(guī)格、數(shù)量、間距、保護(hù)層墊塊、表面油污、無粘結(jié)筋曲率和外包層等)，地基檢查(標(biāo)高、軸線、尺寸、淤泥雜物、平整度、邊坡等。) (2)最短攪拌時間：120s(自動式攪拌機(jī))190s(強制式攪拌機(jī))，小體積(2501 ）或大體積(5001)攪拌機(jī)適當(dāng)減少或增加。 (3)出攪拌機(jī)至澆筑完時

51、間：120min(C30），90min(C30)，,57,氣溫25時適當(dāng)減少。 (4)澆筑時坍落度：13cm(基礎(chǔ)或大體積構(gòu)件)，35cm(一般構(gòu)件)，57cm(配筋密集構(gòu)件)。 (5)傾落高度：(一般構(gòu)件)，(豎向構(gòu)件，澆筑前底部應(yīng)先填以50100mm厚與混凝土內(nèi)砂漿成分相同的水泥砂漿)。否則，應(yīng)采用串筒、溜管或振動溜管下落。如遇分離現(xiàn)象，對混凝土必須進(jìn)行二次攪拌。 (6)澆筑層厚度：用插入式振搗時，為振搗器作用部分長度的1.25倍；用表面振動器時，為200mm；用人工搗固時，基礎(chǔ)或配筋稀疏構(gòu)件為250mm，一般構(gòu)件為200mm，配筋密集構(gòu)件為150mm。每次澆筑的推進(jìn)長度宜在11.5m之間

52、。 (7)盡可能連續(xù)澆筑混凝土，如必須間歇時，應(yīng)盡量縮短間歇時間，并應(yīng)在前層混凝土凝結(jié)之前。將次層混凝土澆筑完畢?；炷吝\輸、澆筑和間歇的最長時間如表2-6如超過此規(guī)定時間應(yīng)留施工縫。,58,注：當(dāng)混凝土中摻有促凝或緩凝外加劑時，其允許時間應(yīng)根據(jù)試驗結(jié)果確定。 (8)一般插入式振搗棒作用半徑3040cm，其移動間距不宜大于作用半徑的1.5倍。每點振搗時間為2030s。振搗上層混凝土?xí)r要在下層混凝土初凝前進(jìn)行，插入下層5cm左右。平板式振動器在每一位置上應(yīng)連續(xù)振動2540s，以混凝土面均勻出漿液為準(zhǔn)。移動間距宜搭接35cm，以防漏振。 八、 混凝土施工縫處理不當(dāng) 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在灌筑混凝土?xí)r宜連

53、續(xù)澆灌，不留縫隙。但是有些工程的混凝土量很大，而實際施工條件如人力、時間、設(shè)備能力、模板及鋼筋就位等受到限制，不得不中斷澆灌；,59,等到再行灌筑時，新舊混凝土間形成一條連接縫，稱為施工縫。施工縫如果處理不好，往往會形成結(jié)構(gòu)中的缺陷和弱點，對結(jié)構(gòu)的受力、整體性和防水都不利。 處理不當(dāng)?shù)幕炷潦┕たp往往表現(xiàn)為在構(gòu)件中留有可見的縫隙和夾層。它們具有水平的、豎向的、傾斜的、曲折的形狀(圖4-1-19)?？p隙說明新舊混凝土連接不好，它把結(jié)構(gòu)分隔成幾個不相聯(lián)結(jié)”的部分。夾層內(nèi)混凝土不密實，甚至無水泥石。它往往是由于舊混凝土大干燥，吸走了新澆灌混凝土中的水分，或者由于新澆灌混凝土粗集料下沉、水泥漿上逸，或

54、者由于新澆灌混凝土?xí)r夾雜外來雜物所造成的。,圖4-1-19 鋼筋混凝土構(gòu)件內(nèi)有缺陷的施工縫 (a)豎向的；(b)水平的；(c)傾斜的；(d)曲折的,60,縫隙和夾層的危害性視其所在的部位而定：對縫隙說，如果處于剪力較大的部位，其危害性較大，而處于與內(nèi)壓力相垂直的部位就沒有多大問題；對夾層說，處于結(jié)構(gòu)不重要的受力較小的部位(如反彎點附近)，其危害性相對較小。 工程實例1: 某廠某車間為四層框架結(jié)構(gòu)，柱網(wǎng)6m6m。在灌筑二層樓板時，既無計劃也無措施，在東西66m長的混凝土樓板上競留了9條施工縫，見圖4-1-20所示。這些施工縫的連接處并未做妥善處理。施工后不久，由于混凝土干縮而發(fā)生裂縫。下雨后，雨

55、水從上面滲透下來，樓板底部留有明顯水跡。由此可見，這些板上的裂縫是上下貫通的。,61,圖4-1-20 某車間平面及施工縫位置圖,工程實例2： 某會議室門廳，屋面板為預(yù)制樓板而大梁、圈梁、雨罩均為現(xiàn)澆C20鋼筋混凝土構(gòu)件(圖4-1-21)。施工時，大梁混凝土先灌筑，圈梁、雨罩混凝土因故后澆灌，但卻不適當(dāng)?shù)貙⑹┕たp留在大梁梁端與圈梁交接處(圖4-1-21甲)，而且施工縫處的混凝土沒有妥善處理，又由于該處混凝土沒有側(cè)向限制而無法振搗，實際上形成松散的一堆。這樣。由于以下三個原因影響了結(jié)構(gòu)質(zhì)量：,62,圖4-1-21 錯誤的施工縫位置及其加固示意 (a) 平面；（b）門廳門口局部做法；（c）梁端加固措

56、施 1)施工縫留在梁端剪力最大部位； 2)施工縫處混凝土強度等級顯然不滿足設(shè)計要求，甚至不足C10，嚴(yán)重影響梁端抗剪能力和粘著力強度；,63,3)新舊混凝土無法連接。 最后，不得不將梁端混凝土用人工小心地鑿成如圖4-1-21乙所示形狀，并將部分預(yù)制樓板改成現(xiàn)澆樓板，以加強梁端的抗剪能力。 工程實例3： 某廠機(jī)工車間為一現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。在灌筑柱和屋面大梁的混凝土?xí)r，錯誤地將施工縫設(shè)在梁的下部，如圖4-1-22所示。待再灌筑梁上層的混凝土?xí)r，在施工縫以下鋼筋混凝土柱的兩側(cè)附近，產(chǎn)生由已灌筑混凝土面上的自上而下發(fā)展的豎向裂縫。,64,(a) (b) 圖4-1-22 錯誤的施工縫位置 （a）一

57、般梁柱 （b）有承托梁柱,若在帶有承托的大梁上采用上述相似辦法留施工縫，也會發(fā)生類似的豎向裂縫(圖4-1-22b)。 產(chǎn)生以上裂縫的原因，是施工縫以下已凝結(jié)硬化的混凝土還未達(dá)到足夠的強度時，就在施工縫上面澆灌新的混凝土。這不僅使下部混凝土承受上部混凝土的重力荷載而受彎開裂，而且在灌筑新混凝土?xí)r，使下部已凝結(jié)的混凝土受振，使模板和立柱變形。,65,當(dāng)已凝結(jié)的混凝土強度較低時，就會發(fā)生上述豎向裂縫。 合理的做法是將施工縫下移至柱與梁交接處。 應(yīng)吸取的教訓(xùn) 施工縫位置必須在澆筑混凝土前事先考慮好。它應(yīng)留在結(jié)構(gòu)的次要或受力(主要指剪力)較小而施工又方便的地方。施工縫形成的截面應(yīng)與結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的軸向壓力相垂

58、直，以便能直接發(fā)揮混凝土的特長傳遞壓力。如梁、柱的施工縫應(yīng)與其軸線相垂直；板、墻施工縫應(yīng)與其面相垂直等。具體為： （1）水平施工縫(圖4-1-23) 1)基礎(chǔ)與基礎(chǔ)梁、基礎(chǔ)梁與柱間的施工縫如a； 2)柱與基礎(chǔ)間的施工縫如b； 3)梁與柱間的施工縫如c,66,4)無梁樓板與柱間的施工縫宜留在柱帽下，如d； 5)板與梁應(yīng)一起澆灌。當(dāng)梁的截面尺寸很大時，施工縫可留在板底下2030mm處，如e； 6)煙囪、水塔、水池、斗倉的施工縫可每隔2m左右留一道，如f；但水塔的水箱施工縫應(yīng)避免留在支托斜底部分；斗倉的施工縫也可留在漏斗斜板與漏斗主壁交接處；,67,圖4-1-23 水平方向的施工縫位置,7)地下室鋼

59、筋混凝土墻的施工縫，其下面可留在地面以上300500mm范圍內(nèi)或基礎(chǔ)梁上皮；其上面可留在樓板底面或梁底面下某處，其距離視板或梁伸入墻內(nèi)鋼筋的高度而定，如g。 （1）豎向施工縫(圖4-1-24) 1)單向板的施工縫可留在與板跨平行的任何位置，如a；,68,2)對澆灌方向沿次梁跨度推進(jìn)的肋形樓蓋，施工縫宜留在次梁跨度中間1/3L范圍內(nèi)，如b； 3)對澆灌方向沿垂直于次梁跨度推進(jìn)的肋形樓蓋，施工縫宜留在主梁跨度中間2/4L和板跨中間1/2L范圍內(nèi)，如圖C; 4)對現(xiàn)澆的有斜梁的框架，應(yīng)連續(xù)澆灌；如必須分開澆灌時，施工縫宜留在斜梁加腋(即承托)的上部，如d； 5)地下室墻體的施工縫，必要時可留在兩橫梁之間，如d； 6)現(xiàn)澆樓梯的施工縫，一般按樓層分，如f。