Le ragioni possono essere grossolanamente suddivise nelle seguenti categorie:
1. Condizioni di conservazione: soddisfa i requisiti? Poiché il rapporto tra 7d e 28d è un dato empirico ottenuto in condizioni di polimerizzazione standard (temperatura e umidità costanti), se non si tratta di condizioni di polimerizzazione standard, è impossibile parlare di confronto.
2. Additivi che influenzano il rapporto tra 7d e 28d: agente di rinforzo precoce, ritardante eccessivo.
3. Gli additivi che influenzano la resistenza successiva includono agenti aeranti.
4. Composizione del cemento: se il contenuto di alcali nel cemento è troppo elevato, ridurrà la resistenza successiva.
5. L'adattabilità degli additivi e del cemento. Il grado di influenza su questo tipo di cemento deve essere dimostrato mediante prove.
6. Agente con forza iniziale eccessiva.
7. La resistenza in eccesso del cemento stesso non è elevata e il tasso di crescita della resistenza successiva è ridotto.
Cause e trattamenti della resistenza insufficiente del calcestruzzo tecnico
"Il grado di resistenza del calcestruzzo strutturale deve soddisfare i requisiti di progettazione."
Questa è una disposizione obbligatoria stabilita nel codice di costruzione dell'ingegneria delle costruzioni e deve essere rigorosamente implementata. Tuttavia, ci sono ancora alcuni calcestruzzi tecnici che hanno causato molti problemi di qualità a causa della resistenza insufficiente. Le conseguenze di una bassa resistenza del calcestruzzo si manifestano principalmente nei due aspetti seguenti:
Innanzitutto, la capacità portante degli elementi strutturali viene ridotta;
In secondo luogo, diminuiscono l'impermeabilità, la resistenza al gelo e la durabilità. Pertanto, il problema dell’insufficiente resistenza del calcestruzzo deve essere analizzato e affrontato attentamente.
Cause e trattamenti della resistenza insufficiente del calcestruzzo tecnico
1. Cause comuni di insufficiente resistenza del calcestruzzo
1. Problemi di qualità delle materie prime
(1) Scarsa qualità del cemento
1) L'attività effettiva (resistenza) del cemento è bassa: ci sono due situazioni comuni. Uno è che la qualità del cemento è scarsa quando lascia la fabbrica e quando viene applicato nell'ingegneria vera e propria, prima che vengano misurati i risultati del test di resistenza 28d del cemento, si stima che il grado di resistenza del cemento configuri il calcestruzzo. , quando la resistenza misurata del cemento 28d è inferiore al valore stimato originale, la resistenza del calcestruzzo sarà insufficiente; il secondo è che le condizioni di conservazione del cemento sono inadeguate o il tempo di conservazione è troppo lungo, con conseguente agglomerazione del cemento, attività ridotta e compromissione della resistenza.
2) Stabilità del cemento senza riserve:
Il motivo principale è che il clinker di cemento contiene troppo ossido di calcio libero (CaO) o ossido di magnesio libero (MgO) e talvolta ciò può anche essere causato dall'aggiunta di troppo gesso. Poiché CaO e MgO nel clinker di cemento vengono tutti bruciati, la polimerizzazione è molto lenta dopo il contatto con l'acqua e l'espansione di volume prodotta dalla polimerizzazione dura a lungo. Quando la quantità di gesso è eccessiva, il gesso reagisce con l'alluminato di calcio idrato nel cemento idratato per formare solfato di calcio e alluminio idrato, che espande anche il volume. Se questi cambiamenti di volume si verificano dopo che il calcestruzzo si è indurito, distruggeranno la struttura in cemento, la maggior parte dei quali porterà alla fessurazione del calcestruzzo e alla riduzione della resistenza del calcestruzzo. In particolare, va notato che sebbene la superficie del calcestruzzo preparata con cemento non qualificato non presenti crepe evidenti, la sua resistenza è estremamente bassa.
(2) Scarsa qualità dell'aggregato (sabbia, pietra)
1) La resistenza delle pietre è bassa: in alcuni blocchi di prova in calcestruzzo, molte pietre sono state frantumate, indicando che la resistenza delle pietre è inferiore a quella del calcestruzzo, con conseguente diminuzione della resistenza effettiva del calcestruzzo.
2) Scarsa stabilità volumetrica delle pietre:
Alcune pietre frantumate costituite da selce porosa, scisto, calcare con argilla espansa, ecc., spesso mostrano una scarsa stabilità del volume sotto l'azione di cicli alternati di umido e secco o di gelo-disgelo, con conseguente diminuzione della resistenza del calcestruzzo.
3) Cattiva forma e stato superficiale delle pietre:
L'alto contenuto di pietre aghiformi influisce sulla resistenza del calcestruzzo. Le pietre, invece, hanno una superficie ruvida e porosa, che ha un effetto favorevole sulla resistenza del calcestruzzo, in particolare sulla resistenza alla flessione e alla trazione, grazie al suo migliore legame con il cemento. Il fenomeno più comune è che, a parità di rapporto cemento e acqua-cemento, la resistenza del calcestruzzo con pietrisco è circa il 10% superiore a quella del calcestruzzo con ciottoli.
4) Elevato contenuto di impurità organiche negli aggregati (soprattutto sabbia):
Se l'aggregato contiene animali e piante marce e altre impurità organiche (principalmente acido tannico e suoi derivati), influenzerà negativamente l'idratazione del cemento e ridurrà la resistenza del calcestruzzo.
5) Alto contenuto di argilla e polvere:
Il calo della resistenza concreta causato da questo motivo si manifesta principalmente nei seguenti tre aspetti. Innanzitutto, queste particelle molto fini vengono avvolte sulla superficie dell'aggregato, il che influisce sul legame dell'aggregato e del cemento; in secondo luogo, la superficie dell’aggregato viene aumentata per aumentare il consumo di acqua; Sono particelle di argilla, il volume è instabile, si restringe e si gonfia quando si asciuga e ha un certo effetto distruttivo sul calcestruzzo.
6) Alto contenuto di anidride solforosa:
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 per cento), può interagire con gli idrati di cemento. Nella produzione del solfoalluminato di calcio si verifica un'espansione del volume, con conseguente fessurazione e perdita di resistenza del calcestruzzo indurito.
7) Alto contenuto di mica nella sabbia:
Poiché la superficie della mica è liscia, le prestazioni di adesione con la pietra di cemento sono estremamente scarse ed è facile che si creino lungo i giunti, quindi l'alto contenuto di mica nella sabbia ha effetti negativi sulle proprietà fisiche e meccaniche (inclusa la resistenza) della pietra. calcestruzzo.
(3) La qualità dell'acqua di miscelazione non è qualificata
Se per la miscelazione del calcestruzzo vengono utilizzate acque paludose con un elevato contenuto di impurità organiche, acque reflue e acque reflue industriali contenenti acido umico o altri acidi e sali (in particolare solfati), le proprietà fisiche e meccaniche del calcestruzzo potrebbero essere ridotte.
(4) La qualità dell'additivo è scarsa
Al momento, la qualità degli additivi prodotti da alcune piccole fabbriche non è all'altezza degli standard. È abbastanza comune che gli additivi causino una resistenza insufficiente del calcestruzzo e di tanto in tanto si verificano anche incidenti in cui il calcestruzzo non condensa.
2. Rapporto di miscelazione del calcestruzzo inadeguato
Il rapporto di miscelazione del calcestruzzo è uno dei fattori importanti che determinano la resistenza. Il rapporto acqua-cemento influisce direttamente sulla resistenza del calcestruzzo. Anche altri fattori, come il consumo di acqua, il rapporto sabbia e il rapporto ossa-ceneri, influiscono su varie proprietà del calcestruzzo, provocando incidenti con resistenza insufficiente. Questi fattori si manifestano generalmente nei seguenti aspetti della costruzione ingegneristica:
(1) Applicare in modo casuale il rapporto di miscelazione:
Il rapporto di miscelazione del calcestruzzo viene determinato dal cantiere dopo essersi rivolto al laboratorio per la miscelazione di prova in base alle caratteristiche del progetto, alle condizioni di costruzione e alle materie prime. Tuttavia, molti cantieri ignorano queste condizioni specifiche e applicano casualmente il rapporto di miscelazione in base all'indice del grado di resistenza del calcestruzzo, causando così molti incidenti di resistenza insufficiente.
(2) Aumento del consumo di acqua:
I più comuni sono la misurazione imprecisa del dispositivo di aggiunta acqua sull'apparecchiatura di miscelazione; non detrarre il contenuto di acqua nella sabbia; anche aggiungendo acqua arbitrariamente nel sito di irrigazione. Dopo che il consumo di acqua aumenta, il rapporto acqua-cemento e il cedimento del calcestruzzo aumenteranno, provocando incidenti con resistenza insufficiente.
(3) Quantità insufficiente di cemento:
Oltre alla misurazione imprecisa prima della miscelazione, spesso si verifica anche un peso insufficiente del cemento confezionato, con conseguente quantità insufficiente di cemento nel calcestruzzo, con conseguente bassa resistenza.
(4) Misurazione imprecisa di sabbia e pietra:
È più comune che gli strumenti di misurazione siano obsoleti o che la gestione della manutenzione non sia buona e che la precisione non sia all'altezza degli standard.
(5) Uso errato dell'additivo:
Esistono due tipi principali; uno è che la specie viene utilizzata in modo errato e l'additivo viene miscelato alla cieca con l'additivo prima che le prestazioni dell'additivo siano chiare, come resistenza iniziale, ritardo e riduzione dell'acqua, in modo che il calcestruzzo non possa raggiungere la resistenza prevista; l'altro è che il dosaggio non è corretto. permettere.
(6) Reazione alcali-aggregato:
Quando il contenuto totale di alcali del calcestruzzo è elevato, l'aggregato grossolano contenente carbonato o silice attiva (opale, calcedonio, ossidiana, zeolite, selce porosa, riolite, andesite, tufo, ecc.) può produrre una reazione alcali-aggregato, cioè , idrossido di sodio e idrossido di potassio formatisi dopo l'idrolisi di ossidi alcalini, che reagiscono chimicamente con gli aggregati attivi per formare un gel misto che assorbe continuamente acqua e si espande, provocando crepe nel calcestruzzo o diminuzione di intensità. Secondo informazioni provenienti dal Giappone, nelle stesse altre condizioni, la resistenza del calcestruzzo dopo la reazione alcali-aggregati è solo circa il 60% del valore normale.
3. Ci sono problemi nella tecnologia di costruzione del calcestruzzo
(1) Scarsa miscelazione del calcestruzzo;
L'ordine di aggiunta dei materiali al mixer è invertito e il tempo di miscelazione è troppo breve, con conseguente miscela non uniforme e compromissione della resistenza.
(2) Scarse condizioni di trasporto:
Durante il trasporto è stata rilevata segregazione del calcestruzzo, ma non sono state adottate misure efficaci (come il rimescolamento, ecc.) e la resistenza è stata influenzata dalla perdita degli strumenti di trasporto.
(3) Metodo di versamento improprio:
Se il calcestruzzo è stato inizialmente indurito durante il getto; il calcestruzzo è stato separato prima del getto, ecc., il che può causare una resistenza insufficiente del calcestruzzo.
(4) Grave perdita di liquame dalla cassaforma:
La cassaforma in acciaio di un determinato progetto era gravemente deformata, lo spazio tra le lastre era di 5~10 mm e la malta presentava gravi perdite. La resistenza misurata del calcestruzzo a 28 giorni era solo la metà del valore di progetto.
(5) La formazione della vibrazione non è densa:
La porosità del calcestruzzo dopo che è stato messo nello stampo raggiunge il 10% ~ 20%. Se la vibrazione non è solida o la cassaforma perde, la resistenza sarà inevitabilmente compromessa.
(6) Scarso sistema di manutenzione:
Il motivo principale è che la temperatura e l’umidità non sono sufficienti, la carenza d’acqua e l’essiccazione precoce, o il congelamento precoce, con conseguente bassa resistenza del calcestruzzo.
4. Cattiva gestione dei blocchi di test
(1) Blocco di prova senza manutenzione standard:
Finora, ci sono ancora alcuni cantieri e molti addetti alle costruzioni e ai test che non sanno che il blocco di prova in calcestruzzo dovrebbe essere stagionato in condizioni standard in un ambiente umido o in acqua con una temperatura di (20±2) gradi e un'umidità relativa pari o superiore al 90% e il blocco di prova deve essere mantenuto in un ambiente umido con un'umidità relativa superiore al 90%. Nelle stesse condizioni di costruzione e manutenzione, alcuni blocchi di prova presentano condizioni di temperatura e umidità sfavorevoli e alcuni blocchi di prova sono stati frantumati, quindi la resistenza dei blocchi di prova è bassa.
(2) Cattiva gestione delle prove di stampo:
La deformazione dello stampo di prova non viene riparata o sostituita in tempo.
(3) Mancata realizzazione dei blocchi di prova secondo le normative:
Ad esempio, la dimensione dello stampo di prova non corrisponde alla dimensione delle particelle della pietra, ci sono troppo poche pietre nel blocco di prova e il blocco di prova non viene vibrato con l'attrezzatura corrispondente.
In secondo luogo, l’impatto di un’insufficiente resistenza del calcestruzzo su diversi tipi di elementi strutturali
Secondo l'analisi dei principi di progettazione delle strutture in cemento armato, il grado di influenza dell'insufficiente resistenza del calcestruzzo sulla resistenza delle diverse strutture è abbastanza diverso e le regole generali sono le seguenti:
(1) Elemento di compressione assiale:
Di solito è progettato affinché il calcestruzzo possa sopportare tutto o la maggior parte del carico. Pertanto, una resistenza insufficiente del calcestruzzo ha una grande influenza sulla resistenza dei componenti.
(2) Membri tesi assiali:
La normativa di progettazione non consente l'uso di calcestruzzo semplice come membrature tese e l'effetto del calcestruzzo non è considerato nel calcolo della resistenza delle membrature tese in cemento armato, quindi la resistenza del calcestruzzo è insufficiente e ha scarso effetto sulla resistenza delle membrature tese. membri di tensione.
(3) Elementi flettenti:
La resistenza della sezione normale degli elementi flessionali in cemento armato è correlata alla resistenza del calcestruzzo, ma il campo di influenza non è ampio. Ad esempio, per gli elementi con un rapporto di rinforzo in acciaio HRB335 a trazione longitudinale pari a 0,2% ~1,0% , quando la resistenza del calcestruzzo viene ridotta da C30 a C20, la resistenza della sezione normale generalmente diminuisce non più del 5%, ma la resistenza del calcestruzzo è insufficiente per la resistenza a taglio della sezione obliqua. Maggiore impatto.
(4) Elemento di compressione eccentrico:
Per gli elementi con piccola compressione eccentrica o armatura tesa, tutta o la maggior parte della sezione trasversale del calcestruzzo è sotto compressione e possono verificarsi danni da compressione del calcestruzzo. Pertanto, una resistenza insufficiente del calcestruzzo ha un impatto significativo sulla resistenza del componente. Per gli elementi con elevata compressione eccentrica e pochi rinforzi tensionali, l'impatto di un'insufficiente resistenza del calcestruzzo sulla resistenza della sezione normale degli elementi è simile a quello degli elementi flessionali.
(5) Influenza sulla forza di perforazione:
La capacità di taglio a punzonamento è direttamente proporzionale alla resistenza a trazione del calcestruzzo, che è circa dal 7% al 14% (in media 10%) della resistenza a compressione. Pertanto, quando la resistenza del calcestruzzo è insufficiente, la resistenza al taglio-punzonamento diminuirà in modo significativo.
Prima di affrontare gli incidenti dovuti a resistenza insufficiente del calcestruzzo, è necessario distinguere le proprietà meccaniche dei componenti strutturali, stimare correttamente l'impatto della ridotta resistenza del calcestruzzo sulla capacità portante e quindi considerare in modo completo i requisiti di resistenza alle fessurazioni, rigidità, impermeabilità, durabilità, ecc., e selezionare misure terapeutiche adeguate.
5. Metodi comuni di trattamento per gli incidenti dovuti a resistenza del calcestruzzo insufficiente
(1) Determinazione della resistenza effettiva del calcestruzzo:
Quando i risultati della prova di pressione del blocco di prova non sono qualificati e si stima che la resistenza effettiva del calcestruzzo nella struttura possa soddisfare i requisiti di progettazione, la resistenza effettiva del calcestruzzo può essere misurata mediante metodi di ispezione non distruttivi o campionamento di perforazione , come base per la gestione degli incidenti.
(2) Utilizzare la resistenza tardiva del calcestruzzo:
La resistenza del calcestruzzo aumenta con l'età. In un ambiente secco, la forza può raggiungere 1,2 volte quella di 28 giorni in 3 mesi e 1,35~1,75 volte in un anno. Se la resistenza effettiva del calcestruzzo non è molto inferiore ai requisiti di progettazione e il tempo di carico della struttura è relativamente tardivo, è possibile adottare una manutenzione intensiva e utilizzare il principio della resistenza tardiva del calcestruzzo per far fronte a incidenti con resistenza insufficiente. .
(3) Ridurre il carico strutturale:
Quando la capacità portante della struttura è significativamente ridotta a causa dell'insufficiente resistenza del calcestruzzo ed è scomodo utilizzare metodi di rinforzo per affrontarla, di solito viene utilizzato il metodo di riduzione del carico strutturale per affrontarla. Ad esempio, misure come la sostituzione delle scorie di calce o di cemento con materiali isolanti leggeri e ad alta efficienza possono ridurre il peso proprio degli edifici e ridurre l’altezza complessiva degli edifici.
(4) Rinforzo strutturale:
Quando la resistenza del calcestruzzo della colonna è insufficiente, può essere rinforzata esternalizzando cemento armato o acciaio, e può anche essere rinforzata con il metodo della colonna di vincolo a spirale. Quando la resistenza della trave di cemento è bassa e la resistenza al taglio è insufficiente, può essere rinforzata esternalizzando cemento armato e incollando piastre di acciaio. Quando la resistenza del calcestruzzo della trave è seriamente insufficiente, con il risultato che la resistenza della sezione normale non può soddisfare i requisiti delle specifiche, il cemento armato può essere utilizzato per aumentare l'altezza della trave e può anche essere utilizzato il sistema di rinforzo con tiranti precompressi utilizzato per il rinforzo.
(5) Analisi e verifica del potenziale minerario:
Quando la resistenza effettiva del calcestruzzo è simile ai requisiti di progettazione, viene generalmente verificata tramite analisi e la maggior parte di essi non necessita di essere rinforzato in modo speciale. Poiché la mancanza di resistenza del calcestruzzo ha poco effetto sulla resistenza della sezione normale dell'elemento flettente, spesso si utilizza questo metodo per affrontarla: se necessario, sulla base del calcolo di verifica, eseguire una prova di carico per dimostrare ulteriormente che la resistenza del calcestruzzo la struttura è sicura e affidabile e non è necessario occuparsene. Una resistenza insufficiente del calcestruzzo nella zona centrale dei giunti trave-colonna del telaio prefabbricato può comportare una sicurezza sismica insufficiente. Finché la resistenza soddisfa i requisiti della magnitudo equivalente di progetto dopo il controllo e il calcolo secondo la normativa sismica, le crepe e le deformazioni strutturali non vengono riparate o subiscono riparazioni generali. Se può ancora essere utilizzato, non sono necessarie misure speciali. Va sottolineato che la conclusione di non elaborazione dopo l'analisi e il calcolo deve essere approvata dal visto di progettazione per essere valida. Allo stesso tempo, va sottolineato che questo approccio sta effettivamente sfruttando il potenziale del design.
