
建筑工程质量缺陷事故分析及处理.ppt
211页工程质量检测及处理工程质量检测及处理•古松••E-mail:gusong@ 本课程主要内容•1.建筑工程质量总论•2.钢筋混凝土工程中的质量控制、缺陷和事故•3.砌体结构工程中的质量控制、缺陷和事故•4.钢结构工程中的质量控制、缺陷和事故•5.地基和基础工程中的质量控制、缺陷和事故•6.装饰工程中的质量控制、缺陷和事故•7.防水工程的缺陷和处理•8.建筑工程检测方法•9.建筑结构缺陷处理方法概述1 建筑工程质量总论•1.1 建筑工程的质量特性•1.2 建筑工程中缺陷、破坏、倒塌、事故的概念•1.3 造成质量缺陷事故的原因•1.4 质量事故分析的过程、性质和基本原则•1.5 我国建设工程质量检测行业现状及发展对策 建筑工程的质量特性•建筑工程产品的特性,是建筑物的适用性、安全可靠性和耐久性的总和,它体现在以下四个方面 :使用性能使用性能承承载力力耐久性耐久性整体整体稳定性定性•(1)建筑物在正常使用时具有良好的使用性能,指建筑物要满足使用者对使用条件、舒适感和美观方面的需要•(2)建筑结构能承受正常施工和正常使用时可能出现的各种作用,指建筑物中的各种结构构件要有足够的承载力和可靠度。
•(3)建筑材料和构件在正常维护条件下具有足够的耐久性,指建筑物的寿命和对环境因素长期作用的抵御能力•(4)建筑物在偶然事件发生时及发生后,仍能保持必需的整体稳定性,不致完全失效,甚至倒塌,指建筑物对使用者生命财产的安全保障 •(1)单项性与群体性•(2)一次性与长期性•(3)高投入性与预约性 •(4)管理特殊性与风险性 建筑物的建造过程还具有以下四个方面特征:1.2 建筑工程中缺陷、破坏、倒塌、事故的概念 •1.缺陷:是由人为的(勘察、设计、施工、使用)或自然的(地质、气候)原因,使建筑物出现影响正常使用、承载力、耐久性、整体稳定性的种种不足的统称 •(1)轻微缺陷 •(2)使用缺陷 •(3)危及承载力缺陷 缺陷的缺陷的发展是破坏,而破坏本身展是破坏,而破坏本身又又经历着一个着一个过程它对建筑装建筑装饰来来说,是指装,是指装饰物从失效、物从失效、毁坏到脱落的坏到脱落的过程;程;对建筑建筑结构来构来说,是指,是指结构构件从构构件从临近破坏到近破坏到破坏,再由破坏到即将倒塌的破坏,再由破坏到即将倒塌的过程2.破坏:是结构构件或构件截面在荷载、变形作用下承载和使用性能失效的协议标志。
•(1)截面破坏 协议规定•(2)构件破坏 协议检验指标 临近破坏 延性破坏 脆性破坏•3.倒塌:是建筑结构在多种荷载和变形共同作用下稳定性和整体性完全丧失的表现 局部倒塌 整体倒塌•倒塌具有突发性,是不可修复的;它的发生,一般都伴随着人员的伤亡和经济上的巨大损失但倒塌绝不是不可避免的,因为,建筑结构的倒塌一般都要经过以下几种规律性的阶段:•①结构的承载力减弱; •②结构超越所能承受的极限内力或极限变形;•③结构的稳定性和整体性丧失; •④结构的薄弱部位先行突然破坏、倾倒; •⑤局部结构或整个结构倒塌•4.事故:建筑结构的临近破坏、破坏和倒塌,统称质量事故,简称事故破坏称破坏事故;倒塌称倒塌事故•建设部规定建筑工程的,事故有以下几(6)个级别:(1)一级重大事故,指死亡死亡30人人以上,直接经济损失300万元万元以上者;(2)二级重大事故,指死亡死亡10~29人,直接经济损失100万元万元以上,不满300万元者;(3)三级重大事故,指死亡死亡3~9人人,重伤重伤20人人以上,直接经济损失30万元以上,不满万元以上,不满100万元万元者;•(4)四级重大事故,指死死亡亡2 2人人以以下下,,重重伤伤3-193-19人人,直接经济损失1010万元以上,不满万元以上,不满3030万元万元者;•(5)一般质量事故,指重重伤2 2人人以以下下,或直接经济损失1010万元以下,万元以下,5 5千元以上千元以上者;•(6)质量问题,指经济损失不足不足5 5千元千元者。
缺陷和事故的关系缺陷和事故的关系:建筑结构的缺陷和事故,虽然是两个不同概念 ;缺陷和事故又是同一类事物的两种程度不同的表现,缺陷往往是产生事故的直接或间接原因;而事故往往是缺陷的质变或经久不加处理的发展 •工程实例:•年某水库大坝缺口事故 这是一起对轻微缺陷没有引起足够重视,处理不及时、不彻底,而最终形成重大事故的案例•年某县职工宿舍整体倒塌事故 这是一起由各种质量因素共同作用引发的质量事故1.3 造成质量缺陷事故的原因•建筑工程的质量问题(泛指质量缺陷和质量事故)有两大类: •(1)装饰工程的质量问题 •(2)结构工程的质量问题 1.3.1 影响建筑结构质量的技术因素•致使建筑结构丧失承载能力发生破坏倒塌的技术因素有:•(1)设计时对结构承受的荷载和作用估计不足,施工时或使用后的实际荷载严重超越设计荷载;环境条件(如气温、地基情况等)与设计时的假定相比有重大变化•(2)设计时所取的计算简图与实际结构不符,施工时或使用后结构的实际受力状态与设计严重脱节•(3)设计时选用材料、构配件不当,或对材料的物理力学性能(如脆性、疲劳等)掌握不够;施工时采用的原材料存在着物理的和化学的质量问题,或选用的构配件不满足设计要求;使用期间结构暴露在腐蚀性介质中未加维护致使材料性质发生变化。
•(4)设计时所确定的构件截面过小或连接构造不当;施工时所形成的结构构件或连接构造质量低劣,甚至残缺不全;使用后对各种因素引起的构件损伤缺乏检验,不加维修,听任发展 •(5)设计时对地基、气象等自然条件和场地现状了解不够,甚至完全不了解;施工单位在不充分掌握地基和场地现状,或者在不应有的气象条件下盲目施工;建设单位提供了错误的勘察和气象资料•(6)设计时错误地依据设计规范或设计计算规程,严重地违背设计规范和国家标准(或规范、标准、规程本身有不完善之处);施工时违反操作规程(或操作规程有不完善之处),施工工序有误,运输安装不当,临时支撑失稳等 •(7)设计文件未经严格审查,在计算书和施工图中存在有错误、矛盾、混乱和遗漏:施工质量失控、管理混乱、技术人员素质过低等•以上各种导致建筑结构质量缺陷事故的原因,也可列表说明,如表1.1所示•建筑结构质量事故的发生既有可能是设计原原因因,也有可能是施施工工原原因因,还有可能是使使用用原原因因;同时,既有可能是技技术方方面面的的原原因因,也有可能是管管理方面的原因理方面的原因,还有可能是体制方面的原因体制方面的原因•一一个个重重大大事事故故的的实际发生生,,往往往往是是由由于于设计计算算和和施施工工图纸中中出出现重重大大错误,,或或者者由由于于施施工工现场出出现重重大大质量量问题,,或或者者由由于于使使用用单位位盲盲目目使使用用不不加加维护,,或或者者由由于于设计、、施施工工甚甚至至使使用用多多种种因因素素复复合合作作用用的的结果果,,而而以以设计和和施施工工的的复复合合作作用用为主主。
1.3.2 历史回顾•总结历史教训,近年来建筑工程出现质量问题的主要原因是:•一是体制改革后的生产关系尚未理顺,有些地方存在着技术管理和建筑市场失控的危机;•二是企业管理松弛,尤其对工程质量工作有所放松;•三是施工队伍的素质过低,受过专业训练的工程技术人员的比例太小 •建筑工程出现质量问题的原因的主要表现为:•1.设计单位技术力量薄弱;•2.建筑市场不规范、不健全;•3.管理部门任意降低检验和评定标准;•4.施工企业片面追求产值和利润;•5.层层分包,施工管理和技术保证严重失控;•6.施工人员素质低下;•7.施工单位越级承担任务;•8.材料不合格1.3.3 建筑结构工程质量事故统计及其分析 •对统计数据的总结分析:•1.从技术方面分析,建筑结构最容易产生质量问题的是屋盖屋盖、、墙墙、、柱柱和和钢筋混凝土水平构件钢筋混凝土水平构件在屋盖结构中以钢和钢木屋架出现的事故最多,而钢屋架中以焊接连接的质量问题居众在墙、柱构件中以砖砌体出现的事故最多在钢筋混凝土水平构件中以数量最多的板、梁和雨篷、阳台等悬挑构件出现的事故最多 •(1)屋架的杆件细、节点多、构造复杂,容易产生质量问题; •(2)我国目前大量建造的还是砖混结构房屋,主要承重构件为砖墙、砖柱; •(3)有些人对钢筋混凝土构件的受力特性和施工期间的质量要求还认识不清;•(4)许多地区钢筋混凝土预制构件的生产工艺简陋、质量控制很不严格。
•这四方面的根本原因则是我国施工技术力量过于薄弱(如砖工的砌筑质量,焊工的焊接质量等),尤其令人担忧的是施工第一线缺乏优秀的技术工人,而且后继乏人 •2.从房屋倒塌场合分析,对钢筋混凝土和砖混结构来说,在施工现场发生的多于在使用期间发生的;而对于钢结构来说,在使用阶段发生的却多于在安装阶段发生的•3.从房屋质量问题的宏观原因分析,六无(无报建程序、无设计图纸、无勘察资料、无招投标、无执照施工、无质量监督)现象往往是祸害之源设计、施工、使用三方面都有可能成为质量问题的主因但“设计错误”和“施工质量低劣”,往往占全年重大事故宏观原因中的60%~80%此外,历史也说明,建筑主管部门在管理上的失控,更会造成大面积的质量事故 1.3.4 建筑工程质量四要素•建筑工程质量四要素之间的关系如下: •(1)建筑工程的质量问题,表现为结构质量和使用质量两类技术现象中的缺陷和事故一是由于设计、施工技术水平的低下;二是因为工程管理中存在弊端而且往往是建筑市场的无序和建筑企事业单位的管理不善直接导致重大事故的发生 •(2)建筑工程的管理,指从事建筑业人员在建设过程中所建立的管理制度和实施的管理行为。
市场的无序和管理的不善,与当时当地有关人员素质低又直接相关 •(3)提高从事建筑业人员素质的根本途径,是在努力学习科学技术知识的基础上提高专业技术水平,建立工程质量意识•(4)社会环境对人的素质水平、设计和施工的技术水平、市场和企事业单位的管理水平乃至工程质量水平有很大的影响 1.4 质量事故分析的过程、性质和基本原则•1.质量事故分析全过程大体要经历以下几个基本阶段:•(1)观察记录事故现场的全部实况况 •(2)收集调查与事故有关的全部设计和施工文件全部设计和施工文件 •(3)找出可能产生事故的所所有有因因素素——设计方案,结构计算,构造做法;材料、半成品、构配件的质量;施工技术方案,施工中各工种的实施质量;地质条件,气候条件;建设单位在设计或施工过程中的不合理干预,不正常的使用,使用环境的改变等•(4)从上述全部因素中分析导致原发破坏的主主导导因因素素,以及引起连锁破坏的其它原因——这里指的是初步分析判断,它对下一步工作(指第(5)步)会产生影响•(5)通过现场取样的实际检测、理论分析或结构构件的模拟试验对破坏现象、倒塌原因加以论证•(6)解释发生质量事故的全全过程程(要听取设计、施工、建设单位的分析报告,作为参考)。
•(7)提出质量事故的分析结论和应该吸取的教教训,对事故责任进行仲裁仲裁 •一项高质量的质量事故分析必然要遵循以下六点基本原则 :•(1)信息的客观性 •(2)原因的综合性 •(3)方法的科学性 •(4)过程的回顾性 •(5)判断的准确性 •(6)结论的教育性 1.5 我国建设工程质量检测行业现状及发展对策•作为建筑行业的一个组成部分,工程质量检测随着全民质量意识的提高而不断被人重视检测行业从开始出现发展到今天,都是作为建筑行业的附属部分出现:一种是建筑施工企业的内部内部试验室室;一种是科研院校内部的教学科研教学科研性性质的的试验室室;一种是各级质量监督管理部门设立的带有政府色彩的监督督检测室室三种形式的检测单位一直以来按照各自的工作领域开展检测工作,并且一直按照附属于母体的部门形式进行运作,还没有形成独立企独立企业运作运作的理念但是随着入世的冲击,检测机构根据国际通用要求必须成为具有独立法人资格的机构,应该是第三方独立的服第三方独立的服务中中介机构介机构,由于定位的逐步明确,各类检测单位都开始着手进行转变在转变的阶段,应该认真从行业发展角度研究如何能够在逐渐规范化、正规化的市场经济中成功转变成适应市场变化、快速成长发展。
检测行业现状 •检测行业从形成到今天大约经历了15~20年的历史,十几年时间已经使检测行业规模由小变大,工作类型由单一到综合,检测市场化概念从无到有,从暗到明,如今全国各种建筑工程检测机构近5000家,其中企业试验室数量大约占40%,监督检测机构占30%,科研院校检测力量占30%•企业试验室企业试验室(第一方第一方试验室室),即企业为了保证自身产品质量而设立的试验室,由于其自身性质很大程度上限制了他们走向检测市场的步伐,作为企业内部附属机构的地位使其在经济实力、检测能力、规模和技术力量等个环节处于劣势,在检测市场所占市场分额约20%•各级监督机构设立的检测室监督机构设立的检测室由于有了政策上的绝对优势,由于其政府背景,使其克服成立时间短的劣势,通过垄断检测任务的形式很快在规模和检测能力上占据优势,成为目前检测市场中主流检测力量但是垄断行为的副作用是其长期处在政策保护状态,相比其他机构效率低下,技术水平不高,服务意识差,自身竞争能力差•科研院校随科研院校随着事业单位机构改革,不断加大检测业务投入,使其变成主业发展,并相继将其转型为第三方独立法人检测企业它们依靠原来国家科研投入的优势,在技术力量、硬件设备和办公场地方面有着不可比拟的优势。
由于他们最早走向市场,在市场竞争中已经总结了许多经验检测行业特点 •检测行业是政策性较强的行业 •检测行业是带有很强的地域性 •检测行业目前技术门槛不高 •检测行业体制单一 行业中存在的主要问题 •1. 目前的检测市场十分混乱,由于部分施工单位对质量意识的认识停留在资料过关的阶段,并且检测单位目前是被动的接受施工单位的委托,因此在检测和被检测之间的关系不仅是委托被委托同时又是检测和被检测,在经济关系和公正性的看似矛盾的两者,许多检测单位很难把好关导致检测市场上评价一个检测单位工作质量的标准不是严谨而是能否在必要时的灵活和方便在这样的环境中,不可能培养出依靠信誉品牌立足的检测单位•2. 目前的检测单位大部分面临如何从母体脱离,是否脱离、脱离以后如何生存的困扰部分已经脱离的单位实质上在名义上的脱离,从行政管理和经济来往上仍然不是独立的因此,作为真正意义上的独立运作的检测机构如何管理、如何生存发展还没有太多可借鉴的经验•3. 检测单位由于长期处于附属地位,因此在技术、人力、资金的投入不足,因此与其他行业相比或与其他领域的检测机构相比,技术含量不高,并且技术发展速度很慢随着我国建筑业的蓬勃发展,特别是我国加入WTO,对尽快提高检测单位的技术能力和技术水平要求迫切。
2 钢筋混凝土工程中的质量控制、缺陷和事故•(1)钢筋混凝土工程的“材材料料”,是由混凝土和钢筋两种材性相补并能够协同受力的材料粘结而成的:它既受到水泥、骨料、钢材的化学性能影响,也受到混凝土、钢筋以及它们间粘结的物理性能影响•(2)钢筋混凝土工程的“构构件件”,可以做成承受拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转等各种受力状态的构件,以剪弯构件和压弯构件为主;它们中的多数是带裂缝工作的构件 2.1.1 钢筋混凝土工程的特点•(3)钢筋混凝土工程的“结构”具有可模性好但构件截面尺寸较大,整体性强但容易因次应力引起裂缝,刚度较大但对约束变形敏感,耐久耐火性好但对侵蚀性介质抵抗力弱等优缺点优缺点•(4)钢筋混凝土工程的“成成型型”,是一个包含模板的制作和装设,混凝土的拌制、灌筑和养护,以及钢筋的加工和配制的多边复杂过程;工种、成型方法、工序繁多,受气候、时间和环境的影响显著 •钢筋混凝土工程的质量量控控制制,,涉涉及及对材材料料、、构构件件和和结构性能、施工成型构性能、施工成型等多方面的控制 •钢筋混凝土工程的缺缺陷陷涉及的方面也很广泛,按其形成的先后,有材料选配不当,施工违反操作规程的种种做法,结构受力(含约束、外加变形引起的受力)超越材料承受能力,受环境因素影响等4个类别。
而在这4类成因中,又可分为物物理理性缺陷和化学性缺陷性缺陷和化学性缺陷两个方面:•(1)属于受力因素和施工因素的,多以物理性缺陷为主; •(2)属于材料因素和环境因素的,多以化学性缺陷为主•在各种钢筋混凝土工程缺陷中有一个共同缘由,就是水泥水化硬化后形成水泥石的性能,还有一个共同表现,就是在钢筋混凝土构件中出现肉眼可以观察到的裂缝2.1.2 混凝土、钢筋性能的基础•2.1.2.1 混凝土性能的基础1.水泥的性能 水泥熟料组成 水泥水化产物组成CaOSiO2Al2O3Fe2O3C3SC2SC3AC4AF2.影响水泥水化凝结的因素主要是 :•(1)加水量 •水泥浆体的理论需水量约为水泥重量的15%~25%,实际加水量一般占水泥重量的40%~70%•(2)掺入一定量石膏 •(3)适宜的温湿度环境 •(4)混合材料 •(5)外加剂 2.1.2.2 钢筋性能的基础•钢筋的性质•(1)强度: 屈强比•(2)塑性:•(3)冷弯性能•(4)可焊性•(5)合金元素:有益元素:C、Mn、Si、Ti、V 有害杂质:P、S、O、N 、H 2.1.3 钢筋混凝土构件中一般裂缝的概念混凝土的混凝土的电子子显微微镜照片照片混凝土裂缝混凝土裂缝宏观裂缝宏观裂缝≥ ≥微观裂缝微观裂缝微裂微裂缝主要有两种:主要有两种:(1)沿骨料和水泥石界面的微裂沿骨料和水泥石界面的微裂缝,呈月牙,呈月牙形,两端尖形,两端尖细中中间宽粗,称粘粗,称粘结裂裂缝;;(2)骨料之骨料之间水泥石中的微裂水泥石中的微裂缝,称水泥石,称水泥石微裂微裂缝。
•(1)粘着裂缝 •(2)水泥石裂缝 •(3)骨料裂缝 《《混凝土混凝土结构构设计规范范》》GB50010--2002 第条第条规定:定:对室内正常室内正常环境下的一般构境下的一般构件,其裂件,其裂缝宽度度应不大于;不大于;对露天或室内高湿度露天或室内高湿度环境中境中的构件,其裂的构件,其裂缝宽度度应不大不大于①③②微观裂缝的形成•混凝土微裂缝的存在及其容易扩展、串连和分布不均匀的性质,不仅使混凝土对受拉很敏感,它的抗拉强度很低,它抗拉强度的离散性很大;而且可以认为混凝土的各种破坏,包括受力破坏,以及因施工、材料、环境因素的破坏,都是微裂缝被拉伸后扩展、串连,以致材料失去强度,结构构件失去承载能力的结果2.2 钢筋混凝土工程质量控制要点•混凝土工程的质量控制–材料质量控制–配合比控制–施工控制(拌制、运输、浇筑及养护)–成品检查及保护•钢筋工程的质量控制–材料质量控制–加工质量控制(除锈、调直、成型、冷加工及焊接)–施工质量控制(搭接锚固长度、位置、保护层厚度)•模板工程的质量控制–模板质量–施工质量2.2.1 混凝土工程的质量控制•1.水泥:种类、性 质、质量、现场保存•2.砂、石:级配、粒径、有害杂质、碱活性•3.水:水质、PH值、有害离子•4.外加剂:种类、用量、拌制方法•5.混合料:2.2.1.1 混凝土材料的质量控制1.控制原则•①限制混凝土的水泥用量;•②力求最少但符合和易性要求的用水量满足混凝土的最大水灰比、最小水泥用量、适宜用水量和适宜坍落度规定;•③石子的最大粒径要受构件截面尺寸和钢筋最小间距等条件的限制 ;•④要选用使石子用量最多、砂石级配合适,使混凝土密度最大,与混凝土水灰比和石子最大粒径相适应的砂率(砂重与砂石总重的百分数)。
2.2.1.2 混凝土的配合比控制2.配合比的控制 •①混凝土水泥用量 •②最大水灰比 W/C•③混凝土浇筑时的坍落度 •④砂率 ρs•⑤泵送混凝土 •⑥材料实用重量与配合比设计重量相比的允许偏差 •(1)拌制 :搅拌制度:搅拌时间、加料顺序、搅拌机的转速•(2)运输 :运输要求、运输工具、时间、自由下落高度•(3)浇筑 :模板、竖向构件底部密实、保护层厚度、分层浇筑、振捣密实•(4)留施工缝 :连续浇筑的概念、施工缝的位置•(5)养护 :方法、时间2.2.1.3 混凝土的拌制、运输、浇筑、振捣和养护•(1)外观检查 •(2)构件尺寸允许偏差 •(3)强度检验评定 –①取样:每拌制100盘且不超过100m3的同配合比混凝土,取样不少于一组(3个试件);每工作班拌制同配合比混凝土不足100盘时,取样不少于一组 –②确定强度代表值:3个试件 15%–③强度检验评定:非统计方法 统计方法2.2.1.4 混凝土成型后的质量控制2.2.2 钢筋工程的质量控制•2.2.2.1 钢筋材料的质量控制•检查内容:–屈服点–抗拉强度–伸长率–冷弯–化学成分–松弛试验•2.2.2.2 钢筋加工的质量控制•4.冷加工:冷拉、冷拔•5.焊接:点焊、对焊、电弧焊、电渣压力焊钢筋的牌号•1.碳素结构钢碳素结构钢•以屈服点等级为主,划分五个牌号:Q195、Q215、Q235、Q255、Q275(Q表示屈服点; 数值为屈服强度; 质量等级:A-不要求冲击韧性;B-要求200C冲击韧性;C-要求00C冲击韧性;D-要求-200C冲击韧性; 脱氧程度:F-沸腾钢;b-半镇静钢;Z-镇静钢;TZ-特殊镇静钢。
Z和TZ可省略•2.优质碳素钢•大部分为镇静钢,分为普通含锰量(0.35%~0.80%)和较高含锰量(0.70%~1.20%)两大组共31个牌号表示方法以平均含碳量(0.01%为单位)、含锰量标注、脱氧程度代号组成如:45Mn-表示平均含碳量0.45%,较高含锰量的镇静钢; 30-表示平均含碳量0.30%,普通含锰量的镇静钢•3.低合金结构钢•是在碳素钢的基础上添加总量小于5%合金元素的钢材•牌号以屈服点登记为主,划分为五个牌号:Q295、Q345、Q390、Q420、Q460 屈服点等级-质量等级 质量等级:E、D、C、B、A(E要求-400C冲击韧性)•2.2.2.3 钢筋骨架的质量控制•1.接头:焊接接头(焊接方式、焊头数量)、绑扎接头(搭接长度、接头数量箍筋间距)•2.锚固•3.钢筋位置•4.保护层厚度2.2.3 模板工程质量控制1.模板的基本要求:•(1)保证构件各部分形状、尺寸和相互位置;•(2)有足以支承新浇混凝土的重力、侧压力和施工荷载的能力,•(3)装拆方便,便于混凝土和钢筋工程施工;•(4)接缝不得漏浆•模板基本质量控制要点为 :•(1)必须有足够的强度、刚度和稳定性 •(2)必须保证结构和构件各部分形状、尺寸和相互位置准确。
•(3)现浇钢筋混凝土梁跨度≥4m时,模板应起拱,起拱高度宜为全跨长度的1/1000-3/1000•(4)现浇多层房屋和构筑物,应采用分段分层支模的方法,上下层支柱要在同一竖向中心线上•(5)拼装后模板间接缝宽度不大于;固定在模板上的预埋件和预留孔洞不得遗漏,位置要准确,安装要牢固•(6)为便于拆模、防止粘浆,应对拼装后的模板涂以隔离剂(隔离剂必须不污染构件表面并对混凝土和钢筋无损害者) 2.3 起钢筋混凝土工程缺陷常见因素和主要表现 1.材料选配不当•常见因素有水泥过期或品种选用不当;混凝土配比不良;水泥、骨料含过量有害物质;碱—骨料反应;外加剂使用不当;水泥水化热过高;钢筋技术性能不良等其中多数属化学性缺陷2.施工违反操作规程•常见因素有搅拌、运输时间过长;振捣不良;浇筑速度过快;塑性混凝土下沉;施工缝接茬处理不好;初期养护不当,早期受冻;钢筋骨架构造不当(主箍筋配置、主箍筋间距、主筋搭焊接锚固、辅筋和预埋件问题等);乱踩配筋致使保护层减小;模型板刚度不足;模板支架下沉或失稳;过早拆模等其中多数属物理性缺陷 •3.构件受力、变形使内应力超越材料强度 常见的受力有拉伸(中、偏拉)、压缩(中、偏压、局压)、弯曲(少筋、适筋、超筋)、剪切(少箍、适箍、超箍、冲切)、扭转等状态;常见的变形有因过大不均匀沉降、因收缩和温度变形受到约束等状态。
它们所造成的缺陷均属物理性缺陷 •4.环境因素影响•常见因素有环境的温湿度变化和差异;混凝土受腐蚀;钢筋受腐蚀;地震作用;火灾袭击或构件表面遭灼热等其中有些属化学性缺陷,有些则是物理性缺陷 •因缺陷使钢筋混凝土工程呈现的现象有:•(1)混凝土出现可见裂缝;(主要现象)•(2)材料的强度降低;构件的承载力或截面刚度减小;•(3)混凝土不密实、被溶蚀或剥落,影响耐久性;•(4)钢筋出现锈斑、鳞落、减重甚至断裂 •2.3.1 钢筋混凝土构件产生裂缝的机理及特征描述•产生裂缝的机理一般认为是因为混凝土材料(包括水泥石和粗细骨料)变形受约束所引起的内应力大于材料抗拉强度的缘故•混凝土可见裂缝的发生和开展,是钢筋与混凝土间不能再保持变形协调而出现相对滑动的结果;裂缝宽度本质上是裂缝之间受拉混凝土拉伸变形和受拉钢筋拉伸变形之差 •混凝土裂缝的性质和严重程度要在弄清下述特征后才能认识: •(1)裂缝发生在构件上的部位,裂缝的数量和疏密程度,裂缝的分布状态; •(2)裂缝的表面宽度和长度,以及裂缝的深度(指从表面到裂缝闭合处的深度 );•(3)裂缝的走向(竖向、横向、纵向、斜向、沿钢筋方向……); •(4)裂缝的形状(上宽下窄、下宽上窄、枣核形、八字形……); •(5)裂缝是表面裂缝、深层裂缝,还是贯通裂缝?有否析出物?是否引起材料剥落•(6)裂缝随时间发展(死缝指已被胶凝物封死的裂缝,稳定裂缝指不再随时间和环境变化而发展的裂缝,准稳定裂缝指长期以来基本不变化或变化缓慢的裂缝,不稳定裂缝指随外界因素变化而增长的裂缝)等。
•上述6项特征描述中,最重要的是裂缝宽度,因为它直接影响混凝土对钢筋的保护能力,也即直接影响钢筋混凝土构件和结构的承载能力而钢筋混凝土构件的裂缝宽度又与下列因素有关:(1)受拉钢筋直径筋直径愈粗,裂缝宽度愈大;(2)受拉钢筋若为光光圆钢筋,比螺螺纹筋及其它变形形钢筋的裂缝宽度大;(3)受拉钢筋的拉拉应力力愈大,裂缝宽度愈大;(4)裂裂缝间距距愈长,裂缝宽度愈大;(5)受拉钢筋的混凝土保保护层愈厚,裂缝宽度愈大我国规范的最大裂缝宽度限值是:(1)处于正常条件下的构件为;(2)处于正常条件下的屋(托)架、重级工作制吊车梁,以及允许出现裂缝的构件为但目前愈来愈多的研究者同意,即使表面裂缝宽度达到,也不会存在钢筋腐蚀问题2.3.2 裂缝宽度和裂缝宽度控制的概念限制裂缝宽度的理由是:①过宽的裂缝会引起混凝土中钢筋的锈蚀,降低结构的耐久性;②过宽的裂缝会损坏结构外观,引起使用者的不安•(1)优良 ①施工后,使用前施工荷载不超过抗裂荷载时,没有肉眼可见裂缝;②超过抗裂荷载后,允许出现小于规范限定的裂缝; ③使用后,满足规范限定的使用荷载条件下裂缝宽度的要求•(2)合格 施工后,使用前施工荷载不超过抗裂荷载时,允许出现可见裂缝,但不影响使用要求;超过抗裂荷载后或使用后,允许出现不大于规范限定的裂缝。
2.3.3 钢筋混凝土构件裂缝的评定标准和破坏的检验标志•(3)较差 出现超过规范限定的裂缝,但根据裂缝部位、性质、结构特点等条件的分析,认为裂缝对结构承载力并无严重影响,从长期使用和美观等使用要求分析,须加以补强处理后才能保证正常使用者•(4)不合格 出现的裂缝超过规范规定的限值,同时经过分析又认为已严重影响结构承载力或稳定,必须采用妥善加固措施后才能正常使用者•(5)破坏 破坏的检验标志依构件受力情况而异,一般以裂缝宽度达到为度 •(1)因材料选配不当形成缺陷和裂缝表现如表2.4所示 ; •(2)因施工违反操作规程形成缺陷、裂缝表现和预防措施如表2.5所示; •(3)因构件受力、变形形成裂缝的原因和特征如表2.6所示 ;•(4)因环境因素影响形成缺陷和裂缝表现表2.7所示 2.3.4 常见的形成钢筋混凝土工程缺陷的原因、特征和裂缝表现•(1)对水泥、水、骨料、外加剂、钢筋材料选用不当形成的裂缝 必须用对进场原材料按照国家标准进行严格检查和验收的办法加以预防,凡不合格的次品材料一律不得使用,或经试验后降低等级使用;对已发生这类因材料选用不当而产生的混凝土缺陷或裂缝,必须作长期详细的观察(因有的问题需要一段时间才能发现),认真查明其原因和质量问题的严重程度,研究制定其处理和加固方案。
2.3.5 钢筋混凝土工程缺陷的一般防治措施•(2)由于混凝土搅拌运输时间过长、浇筑速度过快、振捣不实、施工缝做法不当、模板走动等原因形成的裂缝 可以按照《混凝土施工规程》严格执行混凝土拌制、运输、浇筑、振捣、施工缝设置和新旧混凝土连接、模板制作、拆模以及养护方面的规定来防止;对已出现这类裂缝的构件,也要区分构件的类别、构件的受力特征、裂缝所在的部位以及裂缝严重的程度,分别采用一般混凝土裂缝补强措施或采用第9章所述充填混凝土材料、钢锚栓加固、甚至粘钢板加固、预应力加固等办法补救 •(3)由于气候干燥、初期养护不好、混凝土早期受冻、大气温湿度变化产生的裂缝 分别采用加强混凝土凝结硬化过程中的自然养护、蓄热养护,采用引气剂使混凝土内部均匀分布气泡,预留温度伸缩缝等措施加以预防;对已出现的这类裂缝要在查明产生原因后用表面处理法、充填材料法或注入环氧树脂法等措施修补受冻严重的构件,有的要拆除,有的要加固后方可使用 •(4)由于承受荷载使构件产生过宽裂缝合理地进行设计,可以防止这些裂缝的出现,对已出现过宽裂缝的构件,要采用第9章9.1.1节所述加固措施进行加固 •(5)由于地基过大不均匀沉降产生过宽裂缝 合理地在设计时进行建筑物在使用阶段的沉降验算,可以防止这些裂缝的出现;对已出现这类裂缝的结构,要采用第9章9.1.2节所述地基基础的防治措施对地基处理妥善后,再采用建筑结构的加固措施解决。
•(6)对因使用及环境条件变化而发生的裂缝,要根据其不同性质区别采用不同的防治措施如: ①因使用期间气候温湿度变化而形成的裂缝,一般不易根除,以采取对钢筋混凝土构件的保护措施,减少大气温湿度变化对构件变化的影响为宜 ②因多次冻融而产生的裂缝,除对已形成缺陷和损坏部分要予以补强或加固外,宜添加对受冻混凝土构件的保温措施 ③因处于腐蚀性介质中而产生的大面积缺陷和损伤,除应剔除受腐蚀和损伤的部位,予以补强或加固外,应使用矿渣水泥混凝土或水玻璃耐酸混凝土罩面加以防护 •④因地震震害的损伤要采用抗震验算和抗震构造措施来预防;已产生的不太严重的地震损伤可参考震损建筑修复加固的办法解决 2.4 钢筋混凝土工程常见缺陷和事故的案例分析 •2.4.1 水泥过期和受潮•1.水泥在存放时,容易吸收空气中的水分和碳酸气(C02),使其颗粒表面缓慢水化硬化,从而降低了自身凝胶力和强度•2.在贮存运输的过程中不得受潮,更不能雨淋 •3.水泥的允许贮存期为出厂后3个月•4.表2.8 受潮水泥的处理 •案例1: (广西百色某单层厂房倒塌事故)•1.原因分析:•(1)使用受潮过期水泥;•(2)人工拌制和振捣混凝土,配合比控制不好,骨料中有杂质和大粒径石子;•(3)配筋少于设计要求。
•2.教训:进合格材料、妥善保管、如有过期或受潮,按规定处理•1.游离的CaO和MgO水化作用 ,往往在水泥凝结硬化后还继续进行水化作用,产生剧烈的不均匀体积变化 •2.游离的SO3,能在水泥凝结硬化后继续与水化铝酸钙作用,形成大量体积膨胀的水化硫铝酸钙(钙矾石)晶体,在凝结后的水泥浆体内产生膨胀应力,破坏水泥浆体结构 ;•3.游离的Na2O、K2O若过量时遇到混凝土中的活性骨料(活性Si02 ),也会产生使骨料体积膨胀的效果,严重时会使混凝土开裂2.4.2 水泥和骨料含有害物质•案例2: (山西某砖混结构住宅预制楼板破坏事故)•1.原因:混凝土材料品质不良,含大量活性氧化物•2.教训:•(1)水泥必须合格,并检查其性能指标•(2)骨料必要时做化学成分检验•1.概念:碱—骨料反应是指混凝土中水泥、外加剂、掺合料或拌和水中的可溶性碱(K+、Na+)溶于混凝土孔隙液中,与骨料中能与碱反应的活性成分(如Si02)在混凝土凝结硬化后逐渐发生反应,生成含碱的凝胶体,吸水膨胀,使混凝土产生内应力而开裂 •2.现状:•3.对工程的危害:表现在外观上主要是混凝土因后期体积膨胀而开裂,裂缝中渗出凝胶物,混凝土构件发生附加变形。
表现在内部结构中则是使混凝土强度降低,碳化加快,引起钢筋锈蚀,大大降低混凝土结构的耐久性 2.4.3 碱-骨料反应 •4.特征:①当混凝土所受约束力不大时(无筋或少筋部位),出现网状龟背纹裂缝,外观上接近六边形,裂缝从网结点处三分岔开,夹角约1200 ;②当混凝土受到约束(钢筋附近或其它外力约束),膨胀裂缝往往平行于约束力方向,如主筋外保护层的顺筋裂缝•5.这种膨胀裂缝与因混凝土收缩裂缝有很多区别,如表2.11所示: •案例3: (北京某厂受热车间墙面裂纹)•1.原因: (1)粗骨料含碱活性成分,由碱-骨料反应引起裂纹; (2)钢筋锈蚀也是因为混凝土保护层发生碱-骨料反应脱落所致•2.教训:(1)对重要工程的混凝土所使用的骨料进行碱活性检验;(2)进行碱活性检验时,首先应采用岩相分析检验碱活性骨料的品种、类型(也可由地质部门提供) •1.衡量骨料中杂质是否有害的三条标准: 一、是对水泥水化硬化是否产生不利影响; 二、是对水泥石与骨料的粘结是否有害; 三、是杂质自身的物理化学变化对已形成混凝土结构是否产生不利影响•2.骨料中的有害杂质大体有以下几种:•(1)含泥量 •(2)有机质含量 •(3)硫化物和硫酸盐含量•(4)生石灰和其它轻物质含量 2.4.4 骨料中含过量杂质•案例4: (一、河南某中学教学楼梁断裂,屋面局部倒塌)•原因:(1)混凝土强度只是左右 ,而不是设计时的C20 ,梁断口处发现有大量杂质;(2)水泥强度偏低;(3)梁的主筋位置偏移,使梁的受力状态发生变化;•(二、某商店梁出现崩裂及裂缝)•原因:石灰石混入混凝土粗骨料中。
•加固措施:①将梁底用木柱顶住,保证安全地进行加固;②将梁中裂缝处左右约1500mm范围内的混凝土凿去,凿剔部位为直槎;③原纵向受力筋不变,加密箍筋;④采用C30混凝土进行补强 •(三、某已使用三年的建筑混凝土崩裂)•原因:混凝土崩裂的原因是其骨料中夹杂有未熟化的生石灰颗粒所致生石灰在已凝结的混凝土内逐渐吸收水分,经过一个很长的时间才完全熟化•(一、二、三)的教训: (1)粗、细骨料在使用前应从料堆(或从火车、汽车、货船上)取样取样部位应均匀分布,抽取大致相等的8~15份组成样品取样数量见混凝土用碎石或卵石、砂的质量检验规定 •(2)关于杂质的质量检验项目及其规定 应符合要求;•(3)若检验不合格时,应重新取样,对不合格项进行加倍复验;若仍有按不合格品处理;•(4)严禁在曾堆放过生石灰的场地上堆放水泥混凝土用的粗、细骨料 •2.4.5 混凝土受冻或养护温度过低•1.混凝土冬期施工的概念:•2.早期受冻的钢筋混凝土构件往往存在以下缺陷: (1)混凝土浇筑后立即受冻,其抗压强度损失可达50%以上,其抗拉强度损失可达40%即使后期正温三个月,亦不会恢复到原有设计强度水平这对混凝土构件使用后的各种指标(强度、抗裂、抗渗等)影响太大。
(2)混凝土冻结时水泥石和骨料间的粘结力遭到损伤,使混凝土的弹性模量大大降低 (3)冻结后的混凝土内部组织松散,严重地影响其耐久性 (4)一旦钢筋混凝土构件遭冻害,影响最严重的部位在构件外露四侧,而以混凝土保护层尤甚5)若混凝土骨料中夹杂有冻结的淤泥或粘土覆裹物时,还会出现混凝土冻胀开裂现象•案例5: (一、某三层砖混结构大梁斜裂缝)•1.原因分析:•(1)施工原因:A.无专门养护措施;B.施工荷载时间太早;C.三层施工属于冬期施工,未做相应措施;D.水泥用量偏低;•(2)设计原因:A.箍筋间距过大;B.纵筋在梁跨内截断主要原因是混凝土受冻•2.加固方案: 在原大梁外包一U形截面梁,该粱按承受原来梁的全部弯矩和剪力进行设计.并在U彤截面粱的端部沿墙设置钢筋混凝土柱和基础,作为加固梁的支承•(二、某小学教室米大梁断裂事故)•原因:(1)气温已达零下十几度 ,施工单位未采取任何冬季施工措施,浇筑后的大梁遭冻结;(2)混凝土由人工搅拌、人工振捣,水灰比控制不严,浇筑时已有离析现象;而且模板缝隙较大,漏浆现象严重(3)现场用回弹仪检测,混凝土强度仅达到设计强度的50%,上部卵石较少,剩下的是砂子和少量水泥,下部却几乎全是卵石,大粱的受压区混凝土强度严重不足。
4)支撑结构拆除太早,且同时有施工荷载•(三、某钢筋混凝土无梁楼盖冻融破坏)•原因:(1)二层楼板是在11月间(冬季)进行浇筑的,施工时并未采取任何加热措施 (2)在已灌筑混凝土的楼板下受到另一车间定期排放蒸汽作用这种延续几个月的混凝土冻结和放蒸汽解冻的交替作用 ,损坏了混凝土质量•(一、二、三)教训:(1)当室外日平均气温连续5d稳定低于5C时,混凝土工程即进入冬期施工阶段 ;(2)混凝土冬期施工时应采用冬期施工法 (3)冬季施工时选择水泥品种、标号、用量 ;骨料必须清洁;水应优先采用加热水水灰比不应大于;采用机械搅拌;控制入模温度;(4)加入适量外加剂和外掺料,改善混凝土的性能;(5)保证混凝土的受冻临界强度•2.4.6 混凝土初期收缩•原理: 在混凝土尚处于未完全硬化状态时,如果环境相对湿度较低,则会产生失水收缩裂纹这种裂纹走向不规则、宽度小,会成为破坏的间接原因 混凝土内部的水分主要由三部分组成:一是用于水泥水化变成结合水,二是吸附在凝胶体内外表面称为吸附水,三是毛细孔水,只有这部分水才能用于水泥的继续水化如果环境相对湿度较低,毛细孔水则易于蒸发。
当相对湿度低于80%时,毛细孔水可以完全蒸发掉,水泥的继续水化也就基本停止 •案例6:(某框架办公楼楼板出现裂纹事故)•原因:由于异常干燥加上强风影响,故使得混凝土在凝结后不久即出现裂纹•应吸取的教训 :•(1)浇水养护日期应按水泥品种和混凝土性质而定一般硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,矿渣水泥不少于7d,火山灰水泥、粉煤灰水泥不少于14d,抗渗混凝土不少于14d ;•(2)浇水养护时的平均气温≥50C浇水次数以能保持混凝土具有足够的潮湿状态为宜.一般混凝土浇筑完最初三天中,白天每隔2h浇水一次,夜间至少浇两次,以后每昼夜至少浇水四次(干燥和阴雨天气适当增减) ;•(3)浇水时要用草帘或麻袋将混凝土覆盖以保持其湿润(初凝后即可浇水) •2.4.7 混凝土麻面、掉角、蜂窝、露筋和空洞•1.概念:•(1)麻面:是混凝土表面缺浆、起砂、掉皮的缺陷,表现为构件外表呈现质地疏松的凹点,其面积不大(≤0.5m2)、深度不深(≤5mm),且无钢筋裸露现象这种缺陷一般是由于模板润湿不够、支架不严,捣固时发生漏浆或振捣不足,气泡未排出以及捣固后没有很好养护而产生•麻面虽对构件承载力无大影响,但由于表面不平,在凹凸处容易发生各种物理化学作用,从而破坏构件表皮,影响结构的外观和耐久性。
•麻面的处理可用钢丝刷将表面疏松处刷净,用清水冲洗,充分湿润后用水泥浆或1:2水泥砂浆抹平修补后按一般结构面层做法进行装饰•(2)掉角 指梁、柱、墙、板和孔洞处直角边上的混凝土局部残损掉落•产生掉角的原因:•①混凝土浇筑前模板未充分湿润,造成棱角处混凝土失水或水化不充分,强度降低,拆模时棱角受损;•②拆模或抽芯过早,混凝土尚未建立足够强度,致使棱角受损 ;•③起吊、运输时对构件保护不好,造成边角部分局部脱落、劈裂受损等 •处理:掉角较小时,可将该处用钢丝刷刷净,用清水冲洗,充分湿润后用1:2水泥砂浆抹补整齐掉角较大时,可将不实的混凝土和突出的骨料颗粒凿除,用水冲洗干净,充分湿润后支模,用比原强度等级高一级的细石混凝土补好,认真加以养护 •(3)蜂窝:蜂窝有表面的、深进的和贯通的三种;其表现为局部表面酥松,无水泥浆,粗骨料外露深度大于5mm(小于混凝土保护层厚),石子间存在小于最大石子粒径的空隙,呈蜂窝状•蜂窝一般由下列原因造成:①混凝土在浇筑时振捣不严,尤其是没有逐层振捣;②混凝土在倾掷人模时,因倾落高度太大而分层;③采用于硬性混凝土,或施工时混凝土材料配合比控制不严,尤其是水灰比太低;④模板不严密,浇筑混凝土后出现跑浆现象,水泥浆流失;⑤混凝土在运输过程中已有离析现象。
•蜂窝往往出现在钢筋最密集处或混凝土难以捣实的部位 •构件(板、梁、柱、墙、基础)不同部位不同形状的蜂窝,其危害性是不同的•处理:蜂窝形状决定着蜂窝的具体补强方案例如对柱内贯通的蜂窝进行补强时,要从各个侧面按先设计确定的步骤凿去疏松的混凝土,填补新的混凝土,避免在填补过程中发生不利于柱原受力状态的破坏补强用混凝土应比原构件混凝土的强度等级高一级 •(4)露筋:是拆模后钢筋暴露在混凝土外面的现象其产生原因主要是浇筑时垫块移动,使钢筋紧贴模板,以致保护层厚度不足所造成;有时也因保护层的混凝土振捣不密实或模板湿润不够、吸水过多造成掉角而露筋•露筋影响钢筋与混凝土的粘着力,使钢筋易于生锈,损害构件的抗裂度和耐久性梁、柱拆模后主筋露筋长度大于100mm,累计长度大于200mm;板、墙、基础拆模后主筋露筋长度大于200mm,累计长度大于400mm,均为不合格的混凝土工程在任何情况下,梁端主筋锚固区内有露筋(或梁端1/4跨度内有大于5%跨长的主筋露筋)都为不允许 •处理:将外露钢筋上的混凝土残渣和铁锈清理干净,用水冲洗湿润,再用1:2•水泥砂浆抹压平整;如露筋较深,应将薄弱混凝土剔除,再用高一级强度等级的细石混凝土捣实并妥善养护。
•(5)空洞:由于混凝土灌筑时有一些部位堵塞不通,构件中就会产生空洞空洞不同于蜂窝,蜂窝的特征是存在着未捣实的混凝土或缺水泥浆;而空洞却是局部或全部没有混凝土 •空洞往往在结构构件的下列部位上发现:①有较密的双向配筋的钢筋混凝土板或薄壁构件中;②梁下部有较密的纵向受拉钢筋处或梁的支承处;③正交梁的连接处或梁与柱的连接处;④钢筋混凝土墙与钢筋混凝土底板的连接处;⑤钢筋混凝土构件中的埋设件附近 •空洞的补强工作比蜂窝简单一些,它可用混凝土进行一次性的补强,也可分几次进行补强在空洞边缘的旧混凝土上通常有带塌散骨料的疏松表面和松弱浆膜在用新混凝土填充空洞以前,应清除所有疏松的旧混凝土,并进行冲洗,充分湿润至少24h空洞的补强可用比旧混凝土高一等级的细碎石混凝土灌筑(水灰比控制在以内,掺人适量膨胀剂),并经仔细捣实和养护其模板应适应空洞的具体条件做成带托盒的悬挂式模板 •案例7: (一、某剧场眺台和柱蜂窝事故)•原因:①混凝土灌筑高度太高未用串简、溜管等设施,违反施工验收规范中关于“混凝土自由倾落高度不宜超过2m”及“柱子分段灌筑高度不应大于”的规定,使混凝土在灌筑过程中已有离析现象②灌筑厚度太厚,捣固要求不严。
施工时未用振捣棒,而采用6m长的木杆捣固,并且错误地规定每次灌筑厚度以一车混凝土为准(约厚40cm),灌筑后捣固30下即可此规定违反施工验收规范中关于“柱子灌筑层厚度不得超过20cm"的界限. ③柱子钢筋搭接处的设计净距太小,只有31~37.5mm,小于设计规范规定柱纵筋净距应≥50mm的要求实际上有的露筋处净距为0或10mm•处理:剔除全部蜂窝四周的松散混凝土:用湿麻袋塞在凿剔面上,经24h使混凝土洇透厚度至少40—50mm:按照蜂窝尺寸支以有喇叭口的模板,灌筑加有早强剂的C30(旧混凝土为C20)豆石混凝土,养护14昼夜,拆模后将喇叭口上的混凝土凿除除以上补强措施外,还应对柱体进行超声波探伤,查明是否还有隐患 •(二、某厂房联合基础严重蜂窝、空洞事故)•原因:①在捣固基底中部混凝土时,没有将最下一节串筒拉成竖向,结果使石子滚向前方,砂浆留在后面,形成蜂窝;②供料时急时缓,急时堆成的混凝土过高(>500mm),形成两边高中间低,石予分离尤甚 ;③ 振捣不密实、不充分土模附近捣固极差④造成分离层的另一因素是工人交接班停留时间过长,超过混凝土初凝时间;⑤基础受力主筋太密,且最下一排主筋在端部全部弯起,钢筋净距不足40mm 。
•处理加固:•考虑到①旧基础蜂窝、空洞面积太大,除表面发现的情况外,内部其它情况尚不明,②底板部分垫层与受力主筋之间巳灌进大量泥浆、无法彻底清除,⑧若将基础加高,对生产使用无影响故决定在旧基础上重新做钢筋混凝土基础新加的基础根据计算需2m高,肋部包括旧基础在内为2m宽新旧基础接触面处全部凿毛连接.已发现的蜂窝、空洞全部用高标号砂浆填实 •(三、援外某地下室混凝土工程蜂窝、孔洞及露筋 事故)•原因:应先浇灌底板混凝土.待底板部分搌捣密实后再浇灌墙壁的施工方案但此工程却先振捣墙壁、后振捣底板,先浇灌四周、后浇灌中央的操作方法,导致了墙壁与底板相交处450坡面的混凝土徐徐下沉,形成了蜂窝或孔洞,沉降少的形成了浅层的裂缝 •补强方案:①将所有蜂窝、孔洞处的浮石浮渣凿除,对窄缝要适当扩充凿成上口大的形状,以补灌细石混凝土; ②将凿开的被清理处用清水冲洗残渣粉灰,保持湿润但无积水;③支模上口高度要高出缺陷上口处50~100mm,侧面支撑牢固;④采用C30细石混凝土(原为C25混凝土),水灰比,坍落度<50mm,浇灌混凝土时用小振动棒逐个振捣密实;⑤初凝后覆盖湿麻袋,浇水养护14d;⑥麻面和底板表面的少量收缩裂缝,采用水泥砂浆抹面五层的做法予以补强。
•(一、二、三)教训:•(1)浇筑前准备:包括模板检查(位置、标高、尺寸、支撑、拼缝、内部杂物清理等),钢筋检查(位置、规格、数量、间距、保护层垫块、表面油污、无粘结筋曲率和外包层等),地基检查(标高、轴线、尺寸、淤泥杂物、平整度、边坡等); •(2)混凝土的最短搅拌时间应按要求控制;•(3)混凝土的最长搅拌至浇筑完毕时间以及混凝土运输、浇筑和间歇的最长时间应按要求控制如超过规定时间应留施工缝•(4)混凝土浇筑时的坍落度应按要求控制浇筑时的倾落高度应按要求控制•(5)混凝土浇筑层厚度应按要求控制每次浇筑时的推进长度宜在1~1.5m之间;•(6)一般插入式振捣棒作用半径30~40cm,其移动间距不宜大于作用半径的1.5倍每点振捣时间为20~30s振捣上层混凝土时要在下层混凝土初凝前进行,插入下层中5cm左右平板式振动器在每一位置上应连续振动25~40s,以混凝土面均匀出浆液为准移动间距宜搭接3~5 cm,以防漏振 •2.4.8 混凝土施工缝处理不当•1.概念:当混凝土超过初凝时间而不能进行下一步浇筑,新旧混凝土间形成的一条连接缝•2.案例8:•(一、某厂四层框架结构车间楼板施工缝裂缝并渗漏)原因:施工缝留设太多,且未妥善处理。
•(二、某会议室门厅施工缝事故)原因:施工缝位置错误;混凝土强度低;新旧混凝土结合不好•(三、某厂机工车间梁柱的施工缝事故)原因:施工缝位置错误;新浇混凝土的时间未等旧混凝土达到足够强度•(一、二、三)教训:(1)施工缝的位置:施工缝位置必须在浇筑混凝土前事先考虑好它应留在结构的次要或受力(主要指剪力)较小而施工又方便的地方施工缝形成的截面应与结构产生的轴向压力相垂直,以便能直接发挥混凝土的特长——传递压力 (2)施工缝的处理:①施工间隙未超过水泥初凝时间时,可将新混凝土均匀倾人,盖满先浇灌的混凝土,用振捣工具穿过新混凝土达到已浇混凝土层内50~100mm,将新老混凝土一并捣实,结成整体 ②如施工间歇已超过初疑时间,则必须等待已浇啦的混凝土强度不少于/mm2时方可继续施工③在已硬化混凝土表面继续浇筑新混凝土前应清除垃圾、浮浆、膜衣,松动骨料和软弱混凝土面层,将旧混凝土凿毛,用水冲洗充分润湿但连接钢筋周围的混凝土应不受松动和损坏,钢筋上的油污、砂浆及浮锈也应清除④浇筑新混凝土前,在接缝面上先铺一层10~15mm厚的水泥砂浆,其配比与混凝土内砂浆成分相同浇筑新混凝土时,应避免直接靠近缝边下料,并应加强接缝时的捣实工作,使其紧密结合。
必要时还增设接头钢筋(如Φ6~Φ10钢筋,插入新旧混凝土各30d),以加强施工缝的连接 •2.4.9 混凝土因水化热开裂 •1.混凝土的水化热是由水泥水化作用产生的 水化热的大小和放热速度首先取决于水泥的矿物组成;其次也与水泥的细度、加水量、养护温度有关 •2.水化热使混凝土内部升温的时间很短,大约在浇筑后的2~7d;这时混凝土的弹性模很小,约束应力很小但降温阶段很长,混凝土的弹性模量随时间提高,约束应力随时间增大;当约束拉应力超过混凝土抗拉强度时,便出现贯穿性裂缝 •案例9: (某工程微风化岩石地基上的大体积混凝土基础板开裂事故)•原因:大体积混凝土降温阶段由于基础约束产生较大的拉应力而开裂•教训:(1)浇筑应在室外气温较低时进行,最高浇筑温度不宜超过28C2)选择合适的水化热较低的水泥(如矿渣水泥等),掺加有缓凝作用的外加剂,选择合适的砂石级配,尽量减少水泥用量,降低水灰比3)浇筑后的大体积混凝土应采取控温措施(如降温),并测定混凝土表面和内部温度,温差不宜超过25℃ (4)浇筑方案应按体积大小选用三种方式;①全面分层(结构平面不大时,第一层浇筑的混凝土还未初凝即浇第二层);②分段分层(适用于面积大但厚度不大的结构) , ③斜面分层(适用于长度大于厚度3倍的结构)。
•2.4.10 混凝土受腐蚀•1.溶出性腐蚀 : (软水腐蚀)•2.离子交换腐蚀:指盐类或一般酸类和混凝土水泥石中的Ca(OH)2作用,并产生置换反应,生成易溶于水或无胶结力、强度很低的化合物的现象 •3.防止混凝土受腐蚀的措施:(1)提高混凝土或混凝土表面的密实性,使侵蚀性介质不能渗入混凝土内部,可以减轻或延缓腐蚀作用或者对混凝土表面进行碳化处理,使水泥石中氢氧化钙与二氧化碳作用生成质地紧密的碳酸钙CaCO3,外壳保护层2)在混凝土构件表面涂以防水砂浆、沥青、合成树脂等保护层,使混凝土与腐蚀介质隔离 (3)选用恰当的水泥,或者在水泥中掺加活性混合材料 •案例10:•(一、某工厂酸液泄漏造成混凝土破坏)•(二、某五层住宅楼施工用食盐化冰,造成混凝土破坏)•(三、自然雨水腐蚀混凝土)•2.4.11 钢筋受腐蚀•钢筋受腐蚀对钢筋混凝土结构的影响有4种表现:•(1)混凝土保护层发生沿钢筋长度方向的顺筋开裂,裂缝宽度可达1~2mm以上; •(2)混凝土保护层局部剥落,锈蚀钢筋外露; •(3)钢筋在混凝土内有效截面减小,最严重的损失率可达40%以上,这时混凝土构件表面虽无明显开裂迹象,但钢筋已与混凝土脱开; •(4)由于钢筋受蚀截面变小,致使构件截面承载力不足,发生局部破坏或过大变形。
•案例11: (北京某旅馆氯盐腐蚀事故)•1.原因:•(1)少算25%的荷重 •(2)沉降量 不一致,致使楼盖荷载往柱的方向调整,使得中间柱实际承受的荷载比设计值大而两侧承重墙实际承受的荷载比设计值要小•(3)配置9ф22纵向钢筋 ,从截面承载力看是足够的,但箍筋配置不合理,表现为箍筋截面过细、间距太大、未设置附加箍筋,致使箍筋难以约束纵向受压钢筋承受压力后的侧向压屈 •(4)底层混凝土工程是在冬季施工的,混凝土在浇筑时掺加了氯盐防冻剂,对混凝土有盐污染作用 •这起质量事故主要是由于设计粗糙(在静力分析、沉降估算以及配箍设计等三方面均考虑不周),以及施工时混凝土加氯盐防冻而对钢筋则未加任何阻锈措施的双重原因引起的 •国内外钢筋混凝土工程中因钢筋受腐蚀而产生的缺陷和事故是很多的 •钢筋受腐蚀机理 :•(1)氧化•(2)电化学反应•(3)钝化•(4)碳化 氯化物与铁离子结合成符合物,又能渗透钝化膜,形成铁锈;•(5)钢筋生锈后体积膨胀,使最薄弱的混凝土保护层处胀裂 •(6)钢筋生锈,迫使混凝土开裂,历经四个时期:前期 、中期 、后期 、破坏期 •预防钢筋受腐蚀的措施:•(1)从防止钢筋混凝土构件表面过快碳化考虑 :①混凝土必须密实,不得有孔洞、蜂窝和麻面。
②混凝土水灰比宜较小,水泥用量宜较多 ③对在硅酸盐水泥中混合料(如高炉矿渣粉、粉煤灰、火山灰等)的掺人量应有限制 ④混凝土保护层的厚度必须符合相应结构的设计规范或规程的要求 ⑤钢筋混凝土构件的外形宜简单,凹凸棱角愈少愈好 •(2)从提高钝化膜抗氯离子渗透性出发考虑,可使用预防盐污染混凝土引起钢筋腐蚀的阻锈剂•(3)注意形成防冻混凝土原材料的质量 : 水、砂、防冻剂•2.4.12 钢筋技术性能缺陷•1.对进场的钢筋除应检查其外观、尺寸外,应规定采取试样进行检验;•2.钢筋试样采取方法 ;•3.热轧钢筋技术性能和化学成分要求 •案例12:某厂预应力空心楼板钢筋质量事故 •1.现象: (1)生产中多次发现钢筋弯钩后有裂纹;(2)库存钢筋冷弯试验均合格; (3)现场钢筋其中有6个试件冷弯试验却都不合格,延伸率也低于25% ,其余两个延伸率分别为20%和26%,冷弯合格 ;•(4)钢筋车间中弯钩有裂纹的钢筋:实验发现无明显屈服阶段,延伸率低; 塑性指标不合格;(5)钢筋车间中已加工但无裂纹的钢筋,有屈服阶段但屈强比太高;(6)化学成分合格 归纳起来:试验数据的代表性不强;这批钢筋属于不合格品。
•2.教训: (1)进入施工现场的钢筋,除应检查其外观、尺寸外,应按《钢筋混凝土工程施工及验收规范》的规定取试样检验;(2)注意现场管理:钢筋应分钢号、直径、批次等分别挂牌堆放 •2.4.13 钢筋配置不当•在钢筋混凝土构件中,钢筋配置是否正确直接关系结构的承载力、刚度和裂缝常见问题:•(1)受力筋位置发生重大失误,•(2)受力筋未搭接或搭接位置过于集中;•(3)受力筋锚固严重不足;•(4)受力筋的混凝土保护层发生较大偏差;•(5)辅助筋配置过少 •案例13:•一、受力钢筋位置失误•1.某百货大楼雨篷根部折断的质量事故•2.某工程框架柱施工时错误地把柱的方向转了900 :• 此事故的处理方法是: (1)在柱的短边各补上2Φ25插铁 ;(2)为保证新加插铁的锚固,在两个短边上各用3Φ25横筋与原短边3Φ25焊成一体,并将第二步台阶加高500mm加高台阶时将原基础面凿毛、清洗、支模、浇筑提高一级的混凝土,并在新台阶面层铺设Φ6@200钢筋网一层 •(3)原设计在柱底500mm高度内加密箍筋,现增至1000mm •另一框架柱的处理方法:•(1)在柱的短边每边补加7 Φ25插筋;•(2)为保证新加插铁的锚固,在两个短边上各用4Φ25横筋与原短边2Φ25与2Φ22焊成一体,并将第二步台阶加高800mm。
加高台阶时将原基础面凿毛、清洗、支模、浇筑提高一级的混凝土,并在新台阶面层铺设Φ6@200钢筋网一层 •(3)箍筋在柱底高度米内加密•二、受力钢筋搭接失误•1.某三层办公楼中部发生自上而下的裂缝: 原因:圈梁纵向未贯通 ;从预制梁两侧伸出短筋与圈梁的4根受力筋绑扎搭接,使圈梁不连续,施工时有的接头处搭接长度不足,有的搭接钢筋没有绑扎;预制梁与圈梁间新旧混凝土间的连接也未做妥善处理;甚至圈粱内有些钢筋没有搭接 •2.唐山某新建四层内框架结构地震后整个结构发生扭转:•原因:8根内柱纵向受力筋100%在基础顶面处绑扎搭接 •三、受力筋锚固不足 •某锻工车间屋面梁为12m跨度的T形薄腹梁支承 端头突然断裂: 原因:大梁支承端锚固长度太少•四、受力筋保护层偏差过大 •1.某办公楼板支座钢筋下踩,支承边出现通长裂缝•2.某住宅楼阳台断裂事故•五、辅助筋配置过少(主要是大梁腰筋)•对某工程800毫米以上梁的收缩裂缝调查结果,应吸取的教训:•(1)进场钢筋必须有钢材试验报告 •(2)成批构件的钢筋在加工前,应取样进行强度,延伸率,冷弯和化学成分检验 •(3)钢筋工程为隐蔽工程,施工人员必须按图施工。
浇筑混凝土前必须对已绑扎的钢筋进行检查验收;发现问题必须在浇筑混凝土前处理完毕;并做好隐蔽工程记录,以便查考 •(5)受力筋间绑扎接头位置应相互错开 •2.4.14 预埋件构造不当 •钢筋混凝土构件中的预埋件常遇到以下几种构造不当情况: (1)预埋件的锚筋常与构件的受力筋或构造筋相碰,造成安置不下、位置不准;(2)预埋件的形式和位置未考虑施工和安装的可能,有时安置预埋件后无法浇灌混凝土,或者浇灌混凝土后预埋件下面的混凝土有空隙;(3)预埋件的锚筋位于构件的混凝土保护层内,以致预埋件无法受力;或者预埋件位置有错,需在构件上重新加设预埋件 •案例14:某厂房柱预埋件的构造不合理•1的锚筋边距过小•2. M2的锚筋边距过小•3. M3的锚固角钢的位置不当预 制 混 凝 土 构 件 常 见 裂 缝 的 形 成 及 其 防 治•2.5.1 预制板•常见裂缝:•(1)可能发生在大跨度(如10m左右)、高强预应力筋空心板中的裂缝 板端横向箍筋位置放在预应力筋上面,未起防止混凝土劈裂作用 若板端横向筋改为箍住预应力筋即可防止 •(2)可能发生在6m跨度左右的长向预应力板中的裂缝 ,有的型号板没有在每个肋中都配置预应力筋,端部又未设横向钢筋。
放张预应力筋时可能在无筋肋附近产生水平纵向裂缝防治办法是在预应力筋下的板端设置一片Φ6钢筋网 •(3)可能发生在大型屋面板纵肋端部的开花裂缝和水平裂缝 ;防治措施最好是沿预应力筋端部增设螺旋箍筋 •(4)可能发生在大型屋面板端肋的竖向裂缝和纵肋端部的斜向裂缝 ;防治办法是减小端肋高度(由200mm减至120mm),并在端肋纵肋间增设钢筋网片 •(5)可能发生在深池蒸养中的横跨预应力圆孔板顶部的竖向裂纹 ;改进措施是将叠合蒸养的钢模每层间加垫木即可避免 •(6)预制板在运输堆放过程中容易产生的裂缝 预防措施 :①构件堆放时支点位置不应引起混凝土发生过大拉应力;②堆放场地应平整夯实,有排水措施,③宜水平分层堆放,层间用垫木隔开,不宜侧立堆放,④堆放时垫木要规整,位于同一直线上;⑤堆放高度视构件强度、地面耐压力、垫木强度和堆垛稳定性而定 •2.5.2 预制梁 •预制梁常见的非典型裂缝形成的原因及其防治如下 :•(1)梁的纵向受力筋在跨中切断,有时会在切断处产生斜裂缝或竖向裂缝 纵向受拉钢筋不宜在受拉区截断•(2)粱的纵向受力筋如在梁端的锚固长度不足,或梁端混凝土不密实,往往容易在支承处附近产生较陡的斜裂缝 。
预防措施是按设计规范要求,将纵向受力筋伸人梁的支座范围内(12~15)d(d为受力筋直径)这时要注意两个问题:①伸人支座范围内的受力钢筋必须有足够的净距;②如锚固长度不满足要求,应采取加焊锚固件的措施•(3)“Ι”形薄腹梁,箍筋与架立筋的连接以及肋部箍筋的锚固不好,产生上翼缘与肋交接处的水平裂缝;•(4)薄腹梁可能出现靠近下翼缘的腹板处和下翼缘上出现竖向裂缝;•(5)薄腹梁吊环根部上翼缘呈倾斜状裂缝•(6)横卧支模,地基沉陷或横卧运输、堆放不当,梁发生横向弯曲产生单面竖向裂缝;•(7)连续梁端受力筋与柱受力筋坡口焊,连接初发生竖向裂缝;•(8)后张自锚预应力鱼腹式或折线式吊车梁裂缝 •2.5.3 预制或现浇柱 •预制柱(含现浇柱和预制门式刚架)常见的非典型裂缝:•(1)预制单阶柱起吊点位置不妥(应设在牛腿下截面却设在上柱下截面处),起吊后支点滑移至柱顶,致使上柱下截面受弯开裂;•(2)预制单阶柱安装就位偏差有两种可能:①安装前发现柱身弯曲(分排架受力平面内和平面外弯曲);②安装后发现柱身倾斜(分向厂房内倾斜和向厂房外倾斜) •(3)施工时因地基不好,临时加深基础埋置位置,致使底层柱高度增加如果没有考虑因柱的长细比增加而修改柱的设计,仍按原柱截面施工,则可能造成柱承载力降低而在柱身中部发生横向裂缝;•(4)梁柱接头处柱的箍筋很难绑扎;•(5)现浇柱当纵向受力筋很粗时,由于受力筋承受很大压力,致使纵筋绑扎接头处受力筋端部的混凝土发生局部受压崩裂;•(6)预制门式钢架梁柱转角结点处容易出现腹部斜裂缝。
2.6 若干典型钢筋混凝土结构质量事故分析及处理 •从钢筋混凝土结构角度分析,引起重大质量事故的原因大体有以下几个方面:(1)因结构布置不合理造成的质量事故;(2)因使用荷载超重造成的质量事故;(3)因结构设计计算方法有误造成的质量事故;(4)因材料质量低劣造成的质量事故;(5)因结构构造和施工做法不合理造成的质量事故;(6)因地基处理或基础设计不当造成的质量事故;(7)因施工技术方案失误造成的质量事故 •2.6.1 因使用荷载超重造成的质量事故 •案例:1.某厂钢筋混凝土除尘支架工程平台上三个500mm*ll00mm截面主粱发生大量裂缝 ;2.事故原因分析:此事故主要原因显然为使用荷载超重所致 3.加固方案:在不影响使用前提下,采取对开裂粱增设中间支承改变传力途径的措施,使原单跨粱改为双跨连续梁4.加固步骤: •5.应吸取的教训:①任何使用荷载的增加都必须同时进行结构计算书的复核 ②在施工过程中,任何单位要求对施工图作任何变更,施工单位必须要求设计单位提供设计变更通知施工单位不得擅自同意任何设计变更 ③建设单位要对房屋的使用状况负责,必须保证其载重不大于原设计任务书所提供的资料;如有加大的变更意图,必须取得设计单位的同意后方可实施。
④本工程的加固做法可能并不是最佳方案 •2.6.2 因设设计算方法有误和配筋构造不当造成的质量事故 •案例:某大学教学楼半圆形框架结构阶梯教室梁柱裂缝事故•原因: (1)位于跨中贯通梁高的裂缝:估计为混凝土收缩引起的裂缝另外,这种裂缝发展多还与混凝土标号低有关 2)位于梁端的裂缝:是由于梁的主拉应力超过混凝土抗拉强度所造成的斜截面上有箍筋和弯筋参加工作,本可阻止斜裂缝扩展,但:a.混凝土的收缩;b.箍筋采用Φ9,对于H=2m的梁,直径太细,c.弯筋采用2Φ32,直径过粗,它会导致裂缝过宽•(3)沿主筋位置的竖缝:是截面弯矩超过该截面抗裂度所致 •(4)柱顶部和底部的裂缝:主要由于柱截面抗压弯承载力不足所致,当然也和混凝土标号偏低以及混凝土的施工缝位置有关. •(5)对结构安全的估计和事故主因 :此工程临近破坏的第一因素是框架柱的承载力不足,这是由于计算简图选用不当造成的.第二因素是下列设计构造不当和施工不当所造成的,按其重要性依次为:a.选用和实际的混凝土标号过低(混凝土后期强度难以考虑),b.箍筋直径过小,c,腰筋配置过稀,d.纵向主筋、弯筋直径较大 •加固措施: (三种措施)1.对裂缝较多的屋面大梁施加预应力 ;2.对裂缝较少且混凝土标号经验证已达到150号的二层跨大梁,仅在两梁端用吊筋加固 ;3.对有横向水平裂缝、经验算承载力不足的柱(均为顶层框架柱),用外包钢筋混凝土套箍的办法加固 。
•教训:(1)应按框架结构而不应按简支构件进行内力分析;(2)应做裂缝和变形验算;(3)应谨慎对待设计构造问题 ;(4)对于大跨大截面构件的混凝土施工,做好浇筑过程中的振捣和留施工缝,以及浇筑后的养护十分重要•2.6.3 因预埋件设计构造和施工做法不合理造成的质量事故•1、工程和事故情况 (北京某厂3号焦炉基础边柱柱头竖向裂缝事故)•2、事故原因分析•3、加固措施•4、教训:•(1)预埋件锚固筋应采用螺纹筋,不弯钩,也避免用型钢代做锚筋,为了减少与受力筋或箍筋相碰 •(2)布置预埋件锚固筋位置时,必须与构件配筋图相对应,核对每个细部尺寸,并考虑预埋件制作和构件内钢筋绑扎时都有误差 •(3)预埋件的锚固筋应安置在受力钢筋覆盖的范围以内,不应放在混凝土保护层内 •(4)预埋件安置位置必须考虑浇灌混凝土的方法和方向,避免将预埋件设置在浇灌口的面上 •(5)尽量采用不大的预埋钢板当尺寸较大时宜在中间开孔,以便灌注并捣实钢板下的混凝土 •2.6.4 因施工技术方案失误(实际受力与设计不符)造成的质量事故 •1、工程和事故情况 (上海某企业加工车间整体倒塌事故)•2、事故原因分析 •3、应吸取的教训:•①设计人必须对升板结构进行提升阶段的验算.并据此提出提升时的设计要求。
施工单位必须在提升前编制提升方案(包括提升单元划分、提升方式、群柱稳定措施等),与设计人进行协商•②多层(如4层以上)升板结构在提升过程中最上两层板至少有一层板应交替与柱楔紧,若下面一层或数层板已就位,应尽可能使板与柱形成刚接,以减小提升时悬臂柱的计算高度•③提升过程中应经常检查机具工作情况并观测柱的竖向偏移和板的水平位移情况本工程若在发现异常现象时,即作紧急处理,可能不致造成过多的人员伤亡•④升板结构不得作为其它设施的支撑点或缆索的支点.•2.6.5 六无工程因设计、施工综合失误造成的重大事故 •1、工程和事故概况 (福建莆田的港商独资企业某公司职工宿舍楼倒塌事故 )•2、现场实测数据及估算 •3、造成整体倒塌的原因 :3 砌体结构工程中的质量控制、缺陷和事故 •3.1 引言•3.1.1 砌体结构工程的特点 •1、砌体结构的特点是:•(1)材料的复合性和低强度;•(2)结构的空间性和多功能;•(3)构件的受压性和大截面;•(4)砌筑的手工性和现场制作 • 砌体结构工程的质量控制,涉及对块材、砂浆及其砌筑工艺,以及砌体构件间连接做法的控制砌体结构工程的缺陷也有材料选置不当,砌筑方法不符操作规程要求,结构受力(含约束、外加变形引起的受力)超越砌体承受能力,受环境因素影响等四个类别。
• 各种砌体结构缺陷的共同缘由,是砌体由小块块材和砂浆粘结叠合所组成它是砌体结构构件强度低、刚度差,并在较大程度上受施工时砌筑质量影响的根本 •3.1.2 砌体性能的基础 •3.1.2.1 块材性能的基础 •1、砖对砖砌体性能的主要影响因素有:(1)强度 指抗压强度和抗折强度 (2)吸水率和饱和系数 (3)质地 指原材料中含可溶性盐类(如硫酸钠等)和石灰石等杂质的程度 (4)抗风化性能 指在于湿、温度、冻融变化等物理因素下,材料保持原有性能的能力5)外观质量 指尺寸偏差、弯曲度、缺棱掉角等 •3.1.2.2 砂浆性能的基础•砂浆,是由胶凝材料(水泥、石灰、粘土)、细骨料和水按适当比例配制而成的材料砌体性能的主要影响因素有:•(1)强度 指砂浆立方体边长)的抗压强度•(2)变形 指砂浆受压后的竖横向变形性能 •(3)和易性 指砂浆均匀铺砌在粗糙砖石或砌块基面上的容易程度,它包括两方面:①流动性(也称稠度),用砂浆稠度仪测定的沉人度(mm)表;②保水性,是新拌砂浆保持水分的能力,用分层度仪测定的分层度(mm)表示 3.2 砌体工程质量控制要点 •3.2.1 块材的质量控制 •砖:强度 ;外观检查 ;泛霜试验 ;石灰爆裂试验 ;抗冻试验.•3.2.2 砂浆的质量控制•1、材料选用控制(采用重量比)•2、拌制•3、强度要求•4、和易性要求3.2.3 砌筑时的质量控制•1、砖墙墙体尺寸控制 •2、砖墙砌筑方法控制(1)要求:横平竖直,砂浆饱满,组砌得当,接槎可靠。
2)组砌方式(3)“三一”砌筑法•3、砖墙墙体砌筑时的构造控制(1)留槎:转角处与交接处;承重墙与隔断墙(2)相临施工段的高差;每天施工自由高度•4、施工段的留设•施工段的分段位置宜设于变形缝及门窗洞口处.•(1)“铺浆法”砌筑•(2)钢筋混凝土柱芯•(3)质量要求3.3 砌体结构常见缺陷的原因、主要表现和防止措施•3.3.1 形成缺陷的原因和防止措施•(1)因材料选配不当;•(2)因施工违反操作规程; •(3)因构件受力、变形使内应力超越砌体强度; •(4)环境因素影响3.3.1 材料选配不当•(1)砖:对进场的砖必须抽取试样进行严格的外观检查、强度检测和各项耐久性试验.•(2)砂浆:•强度不足:结合现场情况进行试配;采用重量比;严格控制塑化材料用量;二次投料•和易性差:尽量采用混合砂浆;水泥标号不宜过高、砂不宜过细;砂浆存放时间不能太长3.3.1.2 施工违反操作规程•(1)砌体组砌混乱•(2)水平砂浆层不饱满•(3)墙体接槎不严•(4)配筋砌体砂浆遗漏或锈蚀•(5)“游丁走缝”或“螺丝墙”3.3.1.3 环境因素影响•(1)泛霜•(2)冻融:•造成砖砌体含有大量水分的原因:•a.水落管损坏或堵塞;•b.阳台流水管堵塞;•c.厕所、盥洗室、厨房等上下水道堵塞,使周围墙体含大量水分;•d.室内长期处于高湿状态,而内墙未做防水,墙体含大量水分;•e.昼夜温差大,外墙热工性能不好,外墙内表面出现冷凝水,流入地面以下墙体;•f.基础墙内未设防潮层(或质量差),地基土层中水分渗透,使地面以上墙体含大量水分。
3.3.2 砌体构件因受力、变形形成裂缝的原因和特征3.3.3 砖砌体结构裂缝的评定标准•优良:•合格:•较差:•不合格:3.4 砖砌体结构工程中常见的几类质量缺陷事故及其处理•砖砌体结构工程中常见的几类质量缺陷和事故分类:•(1)因砌体抗压承载力不足引起的缺陷和事故;•(2)因砌体构件高厚比过大引起的缺陷和事故;•(3)因砌体构件支撑处构造不当引起的事故;•(4)因温度变形引起的缺陷;•(5)因地基过大不均匀沉降引起的缺陷;•(6)因地基土冻胀引起的缺陷;•(7)因地震作用引起的破坏和倒塌3.4.1 砖砌体结构因砌体抗压承载力不足(较小偏心)引起的缺陷和事故•注意砌体抗压承载力不足的特征•[案例3.1]。












