一、原因分析深入闡述
1.原材料材質問題
①水泥:水泥的品種、強度等級選擇不當,或者水泥過期、受潮結塊等,都會嚴重影響混凝土的強度。例如,若設計要求使用高強度等級的水泥,而實際使用了低強度等級的水泥,混凝土的強度必然無法達到設計標準。另外,水泥的質量不穩(wěn)定,其化學成分和物理性能波動較大,也會導致混凝土強度離散性增大,部分區(qū)域強度不足。
②骨料:骨料的粒徑、級配、含泥量、泥塊含量、有害物質含量等不符合要求,會對混凝土強度產生不利影響。比如,骨料中含泥量過高,會在骨料表面形成一層包裹層,阻礙水泥與骨料的粘結,降低混凝土的強度;骨料的粒徑過大或級配不合理,會使混凝土拌合物的和易性變差,不易振搗密實,從而影響強度發(fā)展。
③外加劑和摻合料:外加劑的品種、摻量選擇不當,或者外加劑質量不合格,可能無法有效改善混凝土的性能,甚至會對混凝土強度產生負面影響。摻合料的品質不穩(wěn)定、摻量不準確等,也會影響混凝土的強度和耐久性。例如,粉煤灰的細度、燒失量等指標不符合要求,會降低混凝土的早期強度。
2.無配合比試驗報告或不按配合比操作
①缺乏配合比試驗報告:沒有法定檢測單位提供的混凝土配合比試驗報告,意味著混凝土的配合比缺乏科學依據。不同強度等級的混凝土需要不同的原材料比例和配合參數,隨意配制混凝土很難保證其強度達到設計要求。例如,在沒有進行試驗的情況下,僅憑經驗確定水灰比,可能導致水灰比過大,使混凝土的孔隙率增加,強度降低。
②不按配合比操作:即使有準確的配合比試驗報告,但在實際操作過程中,施工人員未能嚴格按照配合比進行投料和攪拌,也會導致混凝土強度不達標。比如,為了方便施工,擅自增加用水量,會使水灰比增大,混凝土的強度顯著下降;或者不按規(guī)定的順序投料,影響混凝土的均勻性和性能。
3.投料計量有誤
①計量設備不準確:拌制混凝土時使用的計量設備如果未經校準或校準不準確,會導致原材料的投料量出現(xiàn)偏差。例如,稱量水泥的磅秤誤差較大,可能會使水泥的實際用量過多或過少,從而影響混凝土的強度。如果水泥用量過多,不僅會造成浪費,還可能導致混凝土收縮增大,產生裂縫;水泥用量過少,則混凝土強度無法達到設計要求。
②人為因素導致計量錯誤:施工人員在操作過程中,可能由于疏忽大意或故意違規(guī),導致投料計量不準確。比如,在稱量骨料時,沒有將骨料全部倒入秤斗中,或者稱量外加劑時沒有按照規(guī)定的精度進行計量,都會使混凝土的配合比發(fā)生改變,影響強度發(fā)展。
4.攪拌、運輸、澆筑、養(yǎng)護不符合規(guī)范要求
①攪拌:混凝土攪拌時間不足,會使各種原材料混合不均勻,水泥不能充分水化,影響混凝土的強度發(fā)展。例如,攪拌時間過短,水泥顆粒與骨料之間的粘結不牢固,混凝土的密實度降低;攪拌時間過長,則可能導致混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象,同樣會影響強度。此外,攪拌設備的性能和攪拌工藝也會對混凝土質量產生影響。
②運輸:在運輸過程中,如果混凝土受到劇烈振動或長時間顛簸,可能會導致混凝土發(fā)生離析、泌水等現(xiàn)象,降低混凝土的均勻性和強度。另外,運輸時間過長,混凝土可能會初凝,到達施工現(xiàn)場后無法正常使用,即使勉強使用,其強度也會受到影響。
③澆筑:混凝土澆筑時,如果振搗不密實,會使混凝土內部存在大量的孔隙和空隙,降低混凝土的密實度和強度。例如,振搗棒插入深度不夠、振搗時間不足或漏振等,都會導致混凝土局部不密實。此外,澆筑順序不當、分層厚度過大等,也會影響混凝土的澆筑質量。
④養(yǎng)護:混凝土養(yǎng)護是保證其強度正常發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。如果養(yǎng)護不當,如養(yǎng)護溫度過低、濕度不足、養(yǎng)護時間不夠等,會使混凝土的水化反應不充分,強度增長緩慢甚至停止。例如,在冬季施工時,如果沒有采取有效的保溫措施,混凝土可能會受凍,導致強度大幅下降;在夏季高溫天氣下,如果沒有及時澆水養(yǎng)護,混凝土表面會因水分蒸發(fā)過快而產生干縮裂縫,影響強度和耐久性。
二、常用處理方式拓展
1.貼碳纖維布加固原理
碳纖維布具有高強度、高彈性模量的特點,其抗拉強度遠高于普通鋼材。當將碳纖維布用結構膠粘貼在混凝土結構表面時,碳纖維布與混凝土之間會形成良好的粘結性能,二者能夠協(xié)同工作,共同承受外力作用。在混凝土結構受到荷載作用時,碳纖維布可以承擔一部分拉應力,從而減輕混凝土內部的應力集中,提高結構的承載能力和抗裂性能。
2.貼碳纖維布加固的施工要點
①基層處理:首先要對混凝土結構表面進行處理,清除表面的油污、浮漿、疏松層等雜質,使表面平整、干凈、粗糙,以增強碳纖維布與混凝土之間的粘結力。對于混凝土表面的裂縫,應根據裂縫的寬度和深度進行相應的處理,如采用壓力灌漿等方法進行修補。
②涂刷底膠:在處理好的混凝土表面涂刷一層底膠,底膠的作用是滲透到混凝土內部,增強混凝土與結構膠之間的粘結性能,同時封閉混凝土表面的孔隙,防止結構膠滲入混凝土內部過多而浪費。底膠應涂刷均勻,厚度適中,待底膠固化后,再進行下一道工序。
③粘貼碳纖維布:按照設計要求裁剪碳纖維布,將結構膠均勻地涂抹在混凝土表面和碳纖維布上,然后將碳纖維布粘貼在混凝土表面,用專用的滾筒或刮板反復滾壓,使碳纖維布與混凝土之間充分接觸,排出氣泡,確保粘貼牢固。在粘貼過程中,要注意碳纖維布的搭接長度和方向,搭接長度應符合設計要求,一般不小于 100mm,搭接方向應順著受力方向。
④表面防護:碳纖維布粘貼完成后,為了保護碳纖維布不受外界環(huán)境的侵蝕,提高其耐久性,應在碳纖維布表面涂刷一層防護涂料或采用其他防護措施。防護涂料應具有良好的耐候性、耐腐蝕性和耐磨性。
3.貼碳纖維布加固的優(yōu)點
①強度高:碳纖維布的抗拉強度高,能夠有效提高混凝土結構的承載能力,適用于對結構強度要求較高的加固工程。
②重量輕:碳纖維布的密度較小,粘貼在混凝土結構表面幾乎不增加結構的自重,不會對原結構產生額外的負擔,特別適用于對結構自重有嚴格限制的工程。
③施工方便:貼碳纖維布加固施工工藝相對簡單,不需要大型的施工設備和復雜的施工工序,施工速度快,工期短,對施工現(xiàn)場的環(huán)境要求較低,可在不影響結構正常使用的情況下進行施工。
④耐腐蝕性好:碳纖維布具有良好的耐腐蝕性能,能夠在惡劣的環(huán)境條件下長期使用,不易受到化學物質的侵蝕和生物的破壞,減少了后期的維護成本。
除了貼碳纖維布加固外,還可以根據混凝土強度不足的具體情況和工程要求,采用其他加固方法,如增大截面加固法、外包鋼加固法、粘鋼加固法等。在實際工程中,應根據具體情況進行綜合分析和比較,選擇最合適的加固方案。