Důvody lze zhruba rozdělit do následujících kategorií:
1. Podmínky ochrany: Splňuje požadavky? Protože poměr mezi 7d a 28d jsou empirická data získaná za standardních podmínek vytvrzování (konstantní teplota a vlhkost), pokud se nejedná o standardní podmínky vytvrzování, nelze hovořit o srovnání.
2. Příměsi, které ovlivňují poměr mezi 7d a 28d: prostředek pro počáteční pevnost, nadměrný zpomalovač.
3. Mezi přísady, které ovlivňují pozdější pevnost, patří provzdušňovače.
4. Složení cementu: Pokud je obsah alkálií v cementu příliš vysoký, sníží se pozdější pevnost.
5. Adaptabilita přísad a cementu. Míru ovlivnění tohoto typu cementu je nutné prokázat zkouškami.
6. Nadměrná počáteční pevnost činidla.
7. Přebytečná pevnost samotného cementu není vysoká a pozdější rychlost růstu pevnosti je malá.
Příčiny a léčba nedostatečné pevnosti inženýrského betonu
"Třída pevnosti konstrukčního betonu musí splňovat požadavky návrhu."
Toto je závazné ustanovení stanovené ve stavebním řádu inženýrských staveb a musí být přísně implementováno. Stále však existují některé inženýrské betony, které způsobily mnoho problémů s kvalitou kvůli nedostatečné pevnosti. Důsledky nízké pevnosti betonu se projevují především v následujících dvou aspektech:
Za prvé se sníží únosnost konstrukčních prvků;
Za druhé se snižuje nepropustnost, mrazuvzdornost a životnost. Proto je třeba problém nedostatečné pevnosti betonu pečlivě analyzovat a řešit.
Příčiny a léčba nedostatečné pevnosti inženýrského betonu
1. Časté příčiny nedostatečné pevnosti betonu
1. Problémy s kvalitou surovin
(1) Špatná kvalita cementu
1) Skutečná aktivita (pevnost) cementu je nízká: existují dvě běžné situace. Jedním z nich je, že kvalita cementu je špatná, když opouští továrnu, a když je aplikován ve skutečném strojírenství, před měřením výsledků 28denního testu pevnosti cementu se odhaduje stupeň pevnosti cementu pro konfiguraci betonu. , když je naměřená pevnost cementu 28d nižší než původní odhadovaná hodnota, bude pevnost betonu nedostatečná; druhým je, že podmínky skladování cementu jsou špatné nebo doba skladování je příliš dlouhá, což vede k aglomeraci cementu, snížené aktivitě a ovlivnění pevnosti.
2) Nekvalifikovaná stabilita cementu:
Hlavním důvodem je, že cementový slínek obsahuje příliš mnoho volného oxidu vápenatého (CaO) nebo volného oxidu hořečnatého (MgO) a někdy to může být způsobeno také přidáním příliš velkého množství sádry. Protože jsou všechny CaO a MgO v cementovém slínku spáleny, vytvrzování je po kontaktu s vodou velmi pomalé a objemová expanze způsobená vytvrzováním trvá dlouhou dobu. Když je množství sádry příliš velké, sádra reaguje s hydrátem hlinitanu vápenatého v hydratovaném cementu za vzniku hydrátu síranu vápenato-hlinitého, který také zvětšuje objem. Pokud k těmto objemovým změnám dojde po zatvrdnutí betonu, naruší strukturu cementu, z nichž většina povede k praskání betonu a snížení pevnosti betonu. Zejména je třeba poznamenat, že ačkoliv povrch betonu připravený nějakým nekvalifikovaným cementem nemá žádné zjevné trhliny, jeho pevnost je extrémně nízká.
(2) Špatná kvalita kameniva (písek, kámen)
1) Pevnost kamenů je nízká: V některých betonových zkušebních blocích bylo mnoho kamenů rozdrceno, což naznačuje, že pevnost kamenů je nižší než pevnost betonu, což má za následek snížení skutečné pevnosti betonu.
2) Špatná objemová stabilita kamenů:
Některé drcené kameny z porézních drob, břidlic, vápence s keramzitem apod. často vykazují špatnou objemovou stabilitu působením střídavých cyklů mokrého a suchého nebo mrazu-tání, což má za následek snížení pevnosti betonu.
3) Špatný tvar a stav povrchu kamenů:
Vysoký obsah jehličkovitých kamenů ovlivňuje pevnost betonu. Kameny mají naopak drsný a porézní povrch, který díky lepšímu spojení s cementem příznivě ovlivňuje pevnost betonu, zejména pevnost v ohybu a v tahu. Nejběžnějším jevem je, že při stejném poměru cementu a vody a cementu je pevnost drceného betonu asi o 10 procent vyšší než pevnost oblázkového betonu.
4) Vysoký obsah organických nečistot v kamenivu (zejména písku):
Pokud kamenivo obsahuje shnilá zvířata a rostliny a další organické nečistoty (hlavně kyselinu tříselnou a její deriváty), nepříznivě ovlivní hydrataci cementu a sníží pevnost betonu.
5) Vysoký obsah jílu a prachu:
Pokles pevnosti betonu způsobený tímto důvodem se projevuje především v následujících třech aspektech. Nejprve se tyto velmi jemné částice nabalí na povrch kameniva, což ovlivňuje spojení kameniva a cementu; za druhé, povrchová plocha kameniva se zvětší, aby se zvýšila spotřeba vody; Jsou to jílové částice, objem je nestálý a při vysychání se smršťuje a bobtná a má určitý destruktivní vliv na beton.
6) Vysoký obsah oxidu sírového:
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 procento), může interagovat s cementovými hydráty. Při výrobě sulfoaluminátu vápenatého dochází k objemové expanzi, která má za následek trhliny a ztrátu pevnosti ve ztvrdlém betonu.
7) Vysoký obsah slídy v písku:
Vzhledem k tomu, že povrch slídy je hladký, lepicí výkon s cementovým kamenem je extrémně špatný a podél spojů snadno praská, takže vysoký obsah slídy v písku má nepříznivý vliv na fyzikální a mechanické vlastnosti (včetně pevnosti) beton.
(3) Kvalita záměsové vody je bez výhrad
Pokud se k míchání betonu použijí bahenní vody s vysokým obsahem organických nečistot, splaškové a průmyslové odpadní vody obsahující huminové kyseliny nebo jiné kyseliny a soli (zejména sírany), může dojít ke snížení fyzikálních a mechanických vlastností betonu.
(4) Kvalita příměsi je špatná
V současné době není kvalita příměsí vyráběných některými malými továrnami na úrovni. Je zcela běžné, že přísady způsobují nedostatečnou pevnost betonu a čas od času dochází i k nehodám, kdy beton nekondenzuje.
2. Nevhodný poměr betonové směsi
Poměr betonové směsi je jedním z důležitých faktorů, které určují pevnost. Poměr voda-cement přímo ovlivňuje pevnost betonu. Jiné, jako je spotřeba vody, poměr písku a poměr kost-popel, také ovlivňují různé vlastnosti betonu, což vede k nehodám s nedostatečnou pevností. Tyto faktory se obecně projevují v následujících aspektech inženýrského stavitelství:
(1) Náhodně použijte poměr směsi:
Poměr betonové směsi určuje staveniště po aplikaci v laboratoři ke zkušebnímu míchání podle vlastností projektu, stavebních podmínek a surovin. Mnohá staveniště však tyto specifické podmínky ignorují a náhodně aplikují směsný poměr podle indexu třídy pevnosti betonu, což způsobuje mnoho nehod s nedostatečnou pevností.
(2) Zvýšená spotřeba vody:
Častější jsou nepřesné měření zařízení pro přidávání vody na míchacím zařízení; neodečtením obsahu vody v písku; dokonce i svévolné přidávání vody v místě zavlažování. Po zvýšení spotřeby vody se zvýší poměr voda-cement a sednutí betonu, což má za následek nedostatečnou pevnost.
(3) Nedostatečné množství cementu:
Kromě nepřesného měření před mícháním se často vyskytuje také nedostatečná hmotnost baleného cementu, což má za následek nedostatek cementu v betonu, což má za následek nízkou pevnost.
(4) Nepřesné měření písku a kamene:
Častější je, že měřicí nástroje jsou zastaralé nebo řízení údržby není dobré a přesnost neodpovídá standardu.
(5) Nesprávné použití příměsi:
Existují dva hlavní typy; jedním z nich je, že druh je použit nesprávně a přísada je slepě smíchána s přísadou dříve, než je účinnost přísady jasná, jako je časná pevnost, zpomalení a redukce vody, takže beton nemůže dosáhnout očekávané pevnosti; další je, že dávkování není správné. dovolit.
(6) Alkali-agregátová reakce:
Pokud je celkový obsah alkálií v betonu vysoký, hrubé kamenivo obsahující uhličitan nebo aktivní oxid křemičitý (opál, chalcedon, obsidián, zeolit, porézní rohovec, ryolit, andezit, tuf atd.) může vyvolat alkalicko-agregátovou reakci, tzn. , hydroxid sodný a hydroxid draselný vznikající po hydrolýze alkalických oxidů, které chemicky reagují s aktivním kamenivem za vzniku směsného gelu, který nepřetržitě absorbuje vodu a expanduje, což způsobuje trhliny v betonu nebo snížení intenzity. Podle informací z Japonska je za stejných dalších podmínek pevnost betonu po alkalicko-agregátové reakci jen asi 60 procent normální hodnoty.
3. Problémy v technologii betonových staveb
(1) Špatné míchání betonu;
Pořadí přidávání materiálů do míchačky je obrácené a doba míchání je příliš krátká, což má za následek nerovnoměrné promíchání a ovlivnění pevnosti.
(2) Špatné přepravní podmínky:
Během přepravy byla zjištěna segregace betonu, ale nebyla přijata účinná opatření (např. opětovné promíchání apod.) a pevnost byla ovlivněna netěsností přepravního nářadí.
(3) Nesprávný způsob lití:
Pokud byl beton původně ztuhl během lití; beton byl před litím segregován atd., což může způsobit nedostatečnou pevnost betonu.
(4) Silný únik kalu z bednění:
Ocelové bednění určitého projektu bylo vážně deformováno, mezera mezi deskami byla 5~10 mm a zálivka byla vážně prosakována. Naměřená pevnost betonu po 28 dnech byla pouze poloviční oproti návrhové hodnotě.
(5) Vibrace při tváření nejsou husté:
Pórovitost betonu po vložení do formy dosahuje 10 až 20 procent. Pokud vibrace nejsou pevné nebo bednění netěsní, bude to nevyhnutelně ovlivněno pevností.
(6) Špatný systém údržby:
Hlavním důvodem je nedostatečná teplota a vlhkost, brzký nedostatek vody a vysychání nebo brzké zamrzání, což má za následek nízkou pevnost betonu.
4. Špatná správa testovacích bloků
(1) Testovací blok bez standardní údržby:
Zatím stále existují některá staveniště a mnoho stavebních a zkušebních pracovníků, kteří nevědí, že betonový zkušební blok by měl být vytvrzen za standardních podmínek ve vlhkém prostředí nebo vodě o teplotě (20±2) stupňů a relativní vlhkosti 90 procent nebo více a zkušební blok by měl být udržován ve vlhkém prostředí s relativní vlhkostí nad 90 procent. Za stejných podmínek konstrukce a údržby mají některé testovací bloky špatné teplotní a vlhkostní podmínky a některé testovací bloky byly rozbité, takže pevnost testovacích bloků je nízká.
(2) Špatné řízení zkušebních forem:
Deformace zkušební formy není včas opravena ani nahrazena.
(3) Neschopnost vyrobit zkušební bloky podle předpisů:
Například velikost zkušební formy neodpovídá velikosti částic kamene, ve zkušebním bloku je příliš málo kamenů a zkušební blok není vibrován odpovídajícím zařízením.
Za druhé, dopad nedostatečné pevnosti betonu na různé typy konstrukčních prvků
Podle analýzy návrhových zásad železobetonových konstrukcí je míra vlivu nedostatečné pevnosti betonu na pevnost různých konstrukcí zcela odlišná a obecná pravidla jsou následující:
(1) Axiální kompresní člen:
Obvykle je navržen pro beton, aby nesl veškeré nebo většinu zatížení. Nedostatečná pevnost betonu má proto velký vliv na pevnost součástí.
(2) Axiální tažné prvky:
Návrhový předpis neumožňuje použití prostého betonu jako tahových prvků a vliv betonu není uvažován při výpočtu pevnosti železobetonových tahových prvků, takže pevnost betonu je nedostatečná a má malý vliv na pevnost betonu. napínací členy.
(3) Ohýbací členy:
Normální průřezová pevnost železobetonových ohybových prvků souvisí s pevností betonu, ale rozsah vlivu není velký. Například pro prvky s poměrem vyztužení oceli HRB335 v podélném tahu 0,2 procenta ~1.0 procent, když se pevnost betonu sníží z C30 na C20, pevnost normálního průřezu obecně poklesne nejvýše o 5 procent, ale pevnost betonu je nedostatečná pro pevnost ve smyku šikmého řezu. Větší dopad.
(4) Excentrický kompresní člen:
U prvků s malou excentrickou tlakovou nebo tahovou výztuží je celý nebo většina betonového průřezu pod tlakem a může dojít k poškození betonu tlakem. Nedostatečná pevnost betonu má proto významný vliv na pevnost součásti. U prvků s velkým excentrickým tlakem a malým počtem tahových výztuh je dopad nedostatečné pevnosti betonu na normální průřezovou pevnost prvků podobný jako u ohybových prvků.
(5) Vliv na sílu děrování:
Kapacita ve smyku při protlačení je přímo úměrná pevnosti betonu v tahu, což je asi 7 až 14 procent (průměrně 10 procent) pevnosti v tlaku. Proto, když je pevnost betonu nedostatečná, výrazně se sníží odolnost proti protlačení.
Před řešením havárií nedostatečné pevnosti betonu je nutné rozlišit mechanické vlastnosti konstrukčních dílců, správně odhadnout vliv snížené pevnosti betonu na únosnost a následně komplexně zvážit požadavky na odolnost proti trhlinám, tuhost, nepropustnost, životnost, odolnost proti vzniku trhlin, pevnost betonu, pevnost betonu a další. atd. a zvolit vhodná léčebná opatření.
5. Běžné metody ošetření při haváriích nedostatečné pevnosti betonu
(1) Stanovení skutečné pevnosti betonu:
Pokud jsou výsledky tlakové zkoušky zkušebního bloku nekvalifikované a odhaduje se, že skutečná pevnost betonu v konstrukci může splňovat požadavky návrhu, lze skutečnou pevnost betonu změřit nedestruktivními kontrolními metodami nebo odběrem vzorků vrtáním. , jako podklad pro řešení nehod.
(2) Využijte pozdní pevnost betonu:
Pevnost betonu roste s věkem. V suchém prostředí může pevnost dosáhnout 1,2krát větší než 28 dní za 3 měsíce a 1,35~1,75krát za rok. Pokud skutečná pevnost betonu není o mnoho nižší než návrhový požadavek a doba zatížení konstrukce je relativně pozdní, lze přijmout intenzivní údržbu a použít princip pozdní pevnosti betonu k řešení nehod s nedostatečnou pevností. .
(3) Snižte zatížení konstrukce:
Když je únosnost konstrukce výrazně snížena v důsledku nedostatečné pevnosti betonu a je nepohodlné k jejímu řešení používat metody výztuže, obvykle se k řešení používá metoda snižování zatížení konstrukce. Například opatření, jako je nahrazení vápenné strusky nebo cementové strusky vysoce účinnými a lehkými izolačními materiály, mohou snížit vlastní hmotnost budov a snížit celkovou výšku budov.
(4) Konstrukční výztuž:
Pokud je pevnost betonu sloupu nedostatečná, lze jej vyztužit externím vyztužením železobetonu nebo externím dodavatelem oceli a lze jej také vyztužit metodou spirálového zadržovacího sloupu. Když je pevnost trámového betonu nízká a smyková odolnost je nedostatečná, lze jej vyztužit externě vyztuženým betonem a lepením ocelových plátů. Když je pevnost betonu nosníku vážně nedostatečná, což má za následek, že pevnost normálního průřezu nemůže splňovat požadavky specifikace, lze ke zvýšení výšky nosníku použít železobeton a lze také použít předpjatý výztužný systém táhla. používá se k vyztužení.
(5) Analýza a ověření těžebního potenciálu:
Pokud je skutečná pevnost betonu podobná konstrukčním požadavkům, je obecně kontrolována analýzou a většina z nich nemusí být speciálně vyztužena. Protože nedostatečná pevnost betonu má malý vliv na pevnost normálního průřezu ohybového prvku, často se k jejímu řešení používá tato metoda: v případě potřeby proveďte na základě kontrolního výpočtu zatěžovací zkoušku, která dále prokáže, že konstrukce je bezpečná a spolehlivá a není třeba se jí zabývat. Nedostatečná pevnost betonu v oblasti jádra spojů prefabrikovaných rámových nosníků a sloupů může vést k nedostatečné seismické bezpečnosti. Pokud pevnost po kontrole a výpočtu podle seizmického předpisu splňuje požadavky na ekvivalentní návrhovou velikost, konstrukční trhliny a deformace se neopravují ani neprocházejí generální opravou. Pokud je lze stále používat, nejsou nutná zvláštní opatření. Je třeba zdůraznit, že závěr o nezpracování po analýze a výpočtu musí být schválen návrhovým vízem, aby byl platný. Zároveň je třeba zdůraznit, že tento přístup vlastně využívá designový potenciál.
