【摘 要】在形成鋼筋混凝土諸多質量問題中,有幾項確實存在,并對工程質量安全有一定潛在影響的質量問題應引起大家的重視,在此提出個人看法,供參考。
【關鍵詞】混凝土;鋼筋;問題及處理方法
在形成鋼筋混凝土諸多質量問題中,有幾項確實存在,并對工程質量安全有一定潛在影響的質量問題應引起大家的重視,在此提出個人看法,供參考。
1. 混凝土構件的強度差異性問題及處理方法
關于混凝土的強度,大家都比較重視,而且多注意混凝土試塊的強度,只要試塊28D達到設計強度值,皆大歡喜。但是,實際工程中,很少有人去對構件強度的差異性進行分析,提高整個混凝土工程強度的勻質性,以達到全面提高工程質量的目的。
1.1 事實上,構件強度的差異性從兩方面反映出來:一是現場拌制的混凝土,試塊強度在設計強度的100%~150%間波動的工程并不少見,商品混凝土試塊強度,控制好的也在110%左右;二是從大量的現場混凝土強度實測中發現,普遍情況是梁的強度最好,其次為柱,最差為墻,比設計強度值降低20%以上。就其墻體木身而言,在同一墻身上比較,發現上部下與下部墻體較差,中間一般較好。柱的情況類似,只是相對于墻體出現的概率較小。
1.2 梁就共一個構件而言,質量則基木穩定。存在上述現象的原因,亦可從兩方面進行分析:
(1)試塊強度不均勻的原因:主要有計量不準,原材料的變化,特別是砂石料,雖是同一規格,但共粒徑粗細有變化;取樣的代表性;試塊制的規范性、統一性;試模的標準性等都有大影響。其中,特別是在現場制作混凝土時,砂、石粒徑的變化,一般比較難以控制。現場控制和計量中,一般對水泥控制較嚴,其他方面相對較松。對此,監理必須注意進行全面控制。
(2)構件強度不均勻的原因。目前澆筑混凝土,主要分先澆筑柱墻、后澆筑梁板,或梁板、柱墻同時澆筑兩種方法。
從施工角度比較,梁比柱墻容易澆好,便于振搗,看得見;而對柱、墻,特別是墻體,因澆筑時下料高度較高,下料層厚度不易控制,振搗深澆全憑經驗,搞不好會造成分層或不密實,操作上導致強度差異。另一原因就是混凝土養護問題。從養護條件看,梁比柱和墻便于養護,特別是墻的表面積較大,由于支撐等原因較難養護。達是養護的難點,也是造成質量差異的原因之。
1.3 針對以上兩種原因,在砼凝土施工過程中,必須要對所有原材料,特別是砂石料進行嚴格的控制,必須達到配合比的規格要求,在混凝土拌制過程中,砂石料車車過秤,嚴把計量關,混凝土試塊必須按照規范要求,按統一的方式采用標準試模進行制做、養護。在澆筑混凝土過程中,墻、柱的澆筑應特別注意,應由專人進行監控,在澆筑高、深柱、墻過程中,應在相應模板位置留置一定范圍的施工洞,施工完一段堵好施工洞再向上進行澆筑至柱、墻頂部。梁的施工也要注意鋼筋的密度,采用相應的級配對梁進行澆筑,混凝土澆筑完畢必須對其進行養護。夏季天氣較為炎熱,混凝土中的水份較易揮發,致使混凝土無法完成水化反應而造成混凝土脫水無強度。因此混凝土澆筑完畢,按規范要求拆除表面模板進行覆養澆水養護,墻面無法覆蓋時,設專人對其進行養護,管理人員必須經常進行撿查,發現問題應及時給予處理,防止為造成混凝土脫水而造成強度偏低。
2. 鋼筋與混凝土的粘結力問題及處理方法
眾所周知,鋼筋與混凝土的材性各不相同,但兩者結合在一起,可優勢互補,而其最基本的條件是鋼筋與混凝土有良好的粘結力。粘結力主要由三部分組成;混凝土收縮將鋼筋緊緊握裹而產生的摩擦力;鋼筋與水泥石之間的膠結力;變形鋼筋表面的凹凸不平與混凝土之間產生的機械咬合力。同時,混凝土相對鋼筋的收縮也有影響。一般粘結強度與混凝土強度有關,當抗壓強度小于2OMPA時,粘結強度與抗壓強度成正比;隨著抗壓強度的提高,粘結強度增加值逐漸減少。鋼筋表面情況對粘結強度影響巨大,由試驗得知,光圓鋼筋與混凝土的粘結力強度為1.5~3.5MPA,螺紋鋼筋的粘結強度為2.5~6.0MPA,且隨混凝土強度的提高而增大。這些因素在有關標準規程中均己應用,但是影響粘結強度還有其它許多因素,如鋼筋尺寸,變形鋼筋種類(螺紋鋼筋或月牙鋼筋),鋼筋在混凝土中的位置(水平鋼筋或垂直鋼筋),加載類型(受拉鋼筋或受壓鋼筋),以及干濕變化、溫度變化等都會影響粘結強度值。值得注意的是,上述影響粘結力的因素中,機械咬合力一項約占60%。但是機械咬合力只有在混凝土完全包裹鋼筋且有一定厚度(一般不宜小于鋼筋的直徑)的條件下才能充分發揮。試驗表明,當兩根鋼筋相對并時,與單根相比,其粘結力可減小30%左右,扣除其他粘結力影響因素,其機械咬合力減小20%左右。目前有些工程設計中鋼筋間距過小,在一些節點處鋼筋過密,甚至沒有間距。在鋼筋混凝土高層建筑設計施工規范JGJ3-91中有 “當節點鋼筋過密時,可采用同強度等級的細石混凝土”(實際許多商品混凝土已經用細石子)。從設計上看,盡管錨固長度符合規范,但共錨固質量是否能保證,尚是個問題,這里無非是降低了安全儲備。當問題嚴重到一定程度,則會出現質量事故。因此,筆者認為針對這一問題,首先要提高設計、施工人員的認識,從設計、施工兩方面來保證粘結強度,監理應加強監督力度;其次作為行政主管部門,需要組織一些研究,制訂一些切合實際的標準圖,供設計施工采用,保證設計與實際相符,克服這一隱形質量問題。
3. 混凝土構件的養護對其強度的影響問題及處理方法
影響混凝土強度的因素很多,一般可分為五種:一是水泥標號與水灰比;二是骨料的品種、品質及數量;三是養護溫度與濕度;四是齡期;五是施工質量(包括配料的準確性、攪拌均勻性及振搗的密實性等)。其中的許多因素大家還是比較重視的,如水泥標號、水灰比,骨料的品種、施工計量等等。這些因素,在混凝土施工時制成的試塊強度能充分反映出來,如果掌握不嚴,會導致試塊強度達不到設計要求。但事實上,試塊的強度與構件的強度在相同條件下有一定差異。據統計,一般試塊構件強度高13%左右。這里要著重分析的是影響構件強度很大、而試塊又不能反映出來的主要因素——構件的養護問題。有關程序規定,評定構件強度的試塊,是在標準養護條件下的,而施工現場由于各種原因,構件的養護條件普遍較差。大家知道,混凝土如果濕度不夠,水泥水化反應就不能正常進行,甚至停止,這將嚴重降低混凝土的強度。據有關資料介紹,在其他條件相同的情況下,僅將試塊在潮濕狀態下養護與空氣中養護相比;全濕養護28D,抗壓強度達到36MPA;全濕養護3D后再在空氣中養護至28D,抗壓強度達到 27MPA;即全濕在空氣中養護至28D,抗壓強度只達到18MPA,即全濕養護與在空氣中養護不同齡期強度分別為10 %、75%和50%,強度降低最多的只達50%。嚴重時,還將表現為混凝土結構構件疏松、干縮裂縫,增大了滲水性,影響混凝土的耐久性等。因此,可以說混凝土構件養護不好,也是一個可怕的潛在隱患。這個由于養護方面的欠缺引起的強度損失,必須引起各方面的認識和重視。監理單位必須監督施工單位,根據工程情況,采取切實措施,做好混凝土養護工作,確保構件強度與試塊強度的一致。