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混凝土工程案例分析 侯永生 主要内容 一、混凝土凝结问题案例 二、混凝土裂缝问题案例 三、混凝土强度问题案例 四、混凝土桩基断桩案例 五、混凝土泵送问题案例 六、混凝土蜂窝麻面案例 一、混凝土凝结问题案例 【案例】：某工地夏季混凝土施工中由于工地停 电近4小时，到达现场混凝土等待时间太长，混凝 土坍落度损失太大，施工人员为增加坍落度而不增 大水灰比，采用添加泵送剂的办法调节坍落度，混 凝土施工后混凝土表面出现泌水，24小时仍未凝 固。 【调查】：很明显，混凝土不凝固是由于混凝土 外加剂掺量超出配合比用量过大，外加剂中缓凝剂 过量所致。 一、混凝土凝结问题案例 【分析】：夏季混凝土生产用的泵送剂是一种带有缓凝组 分的复合型外加剂，如果一味采用掺泵送剂来调整混凝土 坍落度，必然将缓凝组分带入混凝土中，致使缓凝成分超 量，混凝土凝结时间大大加长。同时外加剂过量会造成混 凝土板结与泌水。经试验室取样快侧，该混凝土后期强度 未受影响。 【处理】： （1）、延缓拆模并禁止上人踩踏，加强养护。混凝土凝 结时间虽然延缓，但不会影响后期强度。 （2）、出现坍落度损失过大时，虽然可以添加外加剂增 大坍落度，但掺外加剂也要适量，防止出现其他不利情况 ，当少量外加剂难以调整出适合泵送的混凝土应改作其他 用途，不得浇筑于工程实体。 一、混凝土凝结问题案例 【思考】：一般发生混凝土不凝固有以下几个方面 的情况： （1）、外加剂超量是造成混凝土不凝固最常出 现的原因。 （2）、水泥质量问题，一般由于水泥质量低劣 、强度严重不足造成的混凝土不凝固在大型工程中 较少发生 ，多在购买小厂水泥或买到假水泥的情 况下发生 。 （3）、各种失误造成混凝土中未加入水泥，这 种情况虽很少发生，但一旦发生，产生的后果极为 严重。 二、混凝土裂缝问题案例 【案例】：某铁路大桥工程墩台为圆端型实体墩，桥墩截 面尺寸为880cm220cm，墩身高度10-30m。桥墩表 面设置16钢筋网，桥墩台混凝土强度等级为C30,。混 凝土工程施工中模板使用大型组合钢模版，混凝土搅拌站 自动计量集中拌合，混凝土罐车运输，泵送入模，每次施 工高度10米。开始施工后在混凝土浇筑3天后拆模，发现 在桥墩直线段上距曲线段50厘米左右对称出现4条竖向裂 缝，裂缝宽度在0.10.2mm左右，深度60cm左右。 【调查】：经对墩身混凝土强度回弹，混凝土三天强度基 本达到设计强度等级C30。检测原材料均合格，调查施工 过程及新拌混凝土性能均正常。对混凝土及环境温度检测 结果如下，混凝土内部温度64，混凝土表面温度40 ，环境气温白天为24-34，晚上气温在10-20之间。 二、混凝土裂缝问题案例 【分析】：经综合分析，该混凝土表面裂缝主要是混凝土 水化热引起温升大，再加上昼夜环境温差大，引起混凝土 中心温度到环境气温温度梯度大，混凝土收缩与膨胀引起 应力差造成的温度裂缝。 【处理】：该裂缝宽度虽然在规范允许范围之内，但必然 影响墩身外观质量及耐久性。对裂缝测处理主要采用分段 注入裂缝密封胶进行处理。在以后的施工中主要采取四方 面措施，一是调整配合比，增加掺合料掺量，降低水泥用 量以降低混凝土水化热；二是在混凝土中变截面处安设降 温管，浇筑混凝土后采用循环冷水或冷空气降低混凝土内 部温度；三是在模板外增设彩条布围护，减少环境温差对 混凝土的影响；四是增加分段施工次数，每次只浇筑4米 。通过采取以上措施后，其他墩身混凝土未出现裂缝。 二、混凝土裂缝问题案例 【思考】：1.混凝土发生开裂的三个条件： 收缩变形的大小 约束的程度 实时的抗拉强度 二、混凝土裂缝问题案例 【思考】：2.裂缝的种类 （1）干缩裂缝 （2）塑性收缩裂缝 （3）沉陷裂缝 （4）温度裂缝 （5）化学反应引起的裂缝 二、混凝土裂缝问题案例 【思考】：3.裂缝的修补常用的有以下方法 （1）、表面修补法 （2）、灌浆、嵌缝封堵法 （3）、结构加固法 （4）、混凝土置换法 （5）、电化学防护法 （6）、仿生自愈合法 三、混凝土强度问题案例 【案例】：某预制梁场在认证中进行梁的静载试验时发现 承载能力达不到设计要求。后在梁体取芯检测出混凝土强 度不足。 【调查】：调查中查明（1）各种原材料检测合格，（2 ）试件合格，（3）开盘时按砂石含水率调整了施工配合 比，（4）混凝土施工性能目测良好（5）梁体芯样试件 含气量达8%。 【分析】该梁强度出现问题的原因有两方面（1）材料换 批次后对材料间相互适应性重视不足，（2）混凝土开盘 检定检验不严格。 【处理】强度达不到要求的梁报废。 三、混凝土强度问题案例 【思考】：造成混凝土强度不足的原因非常多，施 工现场常发生的有以下几个方面： （1）、管理问题，常表现为人员责任心不强或各 环节均失控。 （2）、原材料问题，常见的是砂石料含泥量、级 配问题，掺合料细度问题。 （3）、开盘检定不严格 （4）、混凝土初凝后浇筑 （5）、施工问题 （6）、养护问题 （7）、试件代表性问题 四、混凝土桩基断桩案例 【案例】：某铁路工程桥梁桩基工程55米灌注桩混 凝土施工，环境温度为33。第一车混凝土到达 现场后检测混凝土坍落度为220mm，扩展度 540mm，含气量为3.8%，混凝土温度为29。 前三车混凝土浇筑一切正常，第四车混凝土因便道 堵车，致使混凝土浇筑间隔30分钟，坍落度、扩 展度与含气量也正常，第四车混凝土浇筑接近一半 在提管时发现导管提不动，混凝土堵管致使灌注桩 断桩。 四、混凝土桩基断桩案例 【调查】：正如现场检测结果一样，查拌合站出场 检测结果坍落度、扩展度、含气量一切正常，坍落 度损失也在控制范围之内，混凝土间隔半小时就发 生堵管。随后的调查发现，该批混凝土使用外加剂 为新进场首次使用，外加剂检测也合格，试验室复 核配合比时发现混凝土抓底板结严重。 【分析】通过以上的调查可以看出，该质量事故发 生的原因是混凝土性能不良未能检测出，因混凝土 板结发生堵管断桩。 【处理】混凝土中断施工，立即拔出尽可能多的钢 筋笼，用冲击钻机重新成孔后施工混凝土。 四、混凝土桩基断桩案例 【思考】：1.发生断桩的原因常常表现在三个方面 （1）施工机械、器具存在问题 如：剪球不合适卡管 （2）混凝土不合格 混凝土坍落度过小或拌和不均匀 混凝土离析、抓底板结 坍落度损失太快，混凝土凝结时间短 （3）施工组织存在问题 施工组织不当 混凝土埋深不合适 导管下沉深度不够 四、混凝土桩基断桩案例 【思考】：2.断桩的处理方法 （1）湿接桩 （2）干接桩 （3）返工 （4）补桩 五、混凝土不能泵送案例 【案例】： 某工程施工承台基础混凝土，采用拖式 地泵输送混凝土，施工中只要混凝土罐车衔接稍有 问题，间隔10分钟就会出现泵管堵塞问题。为排 除堵管故障，后面的混凝土罐车在工地等待时间过 长，混凝土坍落度损失大，又造成混凝土难以泵送 ，如此往复产生“恶性循环”。 【调查】：混凝土到达施工现场均在30分钟以内， 初始坍落度、和易性均可以，但混凝土一小时坍落 度损失有50-70mm。地泵安装在施工便道边，距 基坑较近，出泵口只接有一米直管就连接向下弯头 ，浇筑点水平管长度15米外接软管一节。 【分析】1、管道铺设不合理，出泵口水平管太短 ，当泵送停歇时，管中混凝土下流，造成管路中上 段充气，再次泵送时造成堵管。2、混凝土一小时 坍落度损失较大，施工操作时间太短。 【处理】1、水平管至少应在5米左右。 水平管安 装应向上倾斜与水平夹角约510。2、调整混 凝土外加剂保坍性能，延长混凝土可施工时间。 五、混凝土不能泵送案例 【思考】：造成泵送混凝土施工不正常的原因有以 下四个个方面。 1、人员操作不当 （1）操作人员精力不集中或泵送速度选择不当， （2）料斗余料要适量 ， （3）停机时操作不当 （4）管道未清洗干净 （5）润管不恰当 2、泵送机械故障或管道连接问题 （1）混凝土活塞磨损严重， （2）管道接法错误很容易导致堵管， 五、混凝土不能泵送案例 【思考】： 3、混凝土泵送性能不良 用于泵送的混凝土必须符合泵送混凝土的要求，具有良好的可泵性 。混凝土使用的原材料、配合比、及新拌混凝土性能不合适时均可 能造成泵送施工中断 （1）胶凝材料用量过少或过多 （2）骨料的形状、级配和最大粒径 （3）砂率 （4）外加剂的选用不合理 （5）混凝土塌落度过大或过小 （6）用于泵送的混凝土离析和泌水板结 4、外界环境不利因素 环境温度高，管道在强烈阳光下照射，风力较大等条件都会使混凝 土容易脱水，从而导致堵管，因此在管道上应加盖湿草袋或其他降 温用品。 五、混凝土不能泵送案例 六、混凝土蜂窝麻面案例 【案例】： 某单位预制梁场，在刚投入生产时，预 制梁外观质量差，混凝土腹板部分部位存在蜂窝麻 面现象，甚至有大小约3cm的空洞存在。 【调查】：混凝土表面出现蜂窝麻面、空洞漏筋的 现象是混凝土工程经常发生的质量问题，被成为混 凝土的质量通病，因其表现直观，问题的确认并不 困难。 【分析】（1）、混凝土为C50耐久性混凝土，胶凝材料 为490kg/m3,含气量达3.8%，尽管坍落度210mm，但 混凝土粘稠，流动慢； （2）、预制梁钢筋稠密，间距小，箱梁腹板较高，厚度 较薄，在底板与腹板连接部位钢筋密，又布置有预应力筋 使得腹板混凝土浇注时不易振实； （3）、混凝土由顶板经腹板向底板侧流振捣施工，施工 人员操作不熟练，振捣范围分工不明确，未能严格做到对 相临部位交互振捣，从而发生漏振情况，。 （4）、模板清理后存在二次污染，脱模剂涂刷不均匀。 六、混凝土蜂窝麻面案例 【处理】修补前，先往有麻面的混凝土表面涂 刷稀草酸 溶液，用毛刷擦拭，去除油脂，然后用清水冲洗干净，让 其表面湿透。 将同品种水泥砂浆用刮刀大力压入麻点内 ，即压即刮 平，随后按混凝土养护方法进行养护，待砂 浆终凝硬化具有一定的强度之后(24h)，再用细砂纸打磨 ，用水冲去表面粉尘，可使混凝土外表光滑平整，颜色较 为一致。对于混凝土外表出现的蜂窝，孔洞较小时可按麻 面处理，较大时，应先凿除蜂窝状、松散的薄弱部分，用 钢丝刷或高压水清除粉尘，将湿棉絮用水浸泡后塞进蜂窝 内，使其表面充分湿润，用比设计标号高一等级的细石膨 胀混凝土，拍进蜂窝内，如果混凝土不成型，可间隔一段 时间分次压进，待压进的混凝土稍凝结后，再按麻面处理 的方法来修饰外表 。 六、混凝土蜂窝麻面案例 【思考】：1.蜂窝麻面的产生主要有以下几方面的 原因 （1）混凝土配合比设计不当，混凝土中胶凝材料 用量、砂率、碎石粒径、基本用水量以及外加剂性 能均可能造成混凝土和易性不良、粘稠度增加、含 气量不合适等，增加蜂窝麻面的机会。 （2） 模板材质相差大、清洁程度不良、拼缝不严 密、不合理使用脱模剂也会造成混凝土的蜂窝麻面 。 （3）混凝土分层厚度偏大；下料不当或下料过高 ，未设串通使石子