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混凝土地面质量缺陷分析实例

来源:石家庄市海森化工有限公司  日期:2018-01-31 09:50:52  属于:行业动态
文章摘要:混凝土工程质量缺陷时有发生,一直是困扰广大混凝土搅拌站和施工人员,文章从原材料、配合比、施工、养护、施工环境等一系列因素进行分析论证,指出缺陷产生的主要原因,为后续的工程指明了改进方向。

  :混凝土工程质量缺陷时有发生,一直是困扰广大混凝土搅拌站和施工人员,文章从原材料、配合比、施工、养护、施工环境等一系列因素进行分析论证,指出缺陷产生的主要原因,为后续的工程指明了改进方向。

 

情况简介

某办公楼混凝土地坪工程为201311月中旬施工,次年元月份发现混凝土地面出现严重病害,表现在表层混凝土爆皮严重,影响使用性能,为此,结合提供的资料和现场勘查,对质量缺陷进行分析。

该工程位于北方某沿海城市,地面为C20混凝土,一次浇筑摊铺成型。在局部地面完工后,地坪表面出现大面积病害。病害表现为:

 

1) 表面混凝土大面积爆皮脱落,外露砂石。

 

 

2) 在有水迹的地方病害尤其严重,一些地方可以看到表面呈疏松、砂石严重脱落。

 

 

 

地坪混凝土病害分析

2.1依据规范

建筑地面工程施工质量验收规范GB50209-2010

《混凝土质量控制标准》GB 50164-2011

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2011

《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2002

《预拌混凝土》GBT 14902-2012

《中华人民共和国产品质量法》2009

 

2.2工程回放

201311月,施工方进行地坪混凝土浇筑施工,一次摊铺振捣成型。地坪混凝土为C20,塌落度要求为180±20mm。施工中用振捣器在表面进行拖动振捣,然后表面找平,进行表面抹面收光,收光后进行自然养护。2014年元月初,发现地坪表面出现大面积爆皮脱落。

 

2.3 原材料分析

作为成品,混凝土要经历原材料的选用、拌和、浇注、摊铺、振捣、表面收光、养护各个环节,同时,外部环境也是影响混凝土性能的主要因素。任何环节出现偏差都可能造成病害的发生,为此,进行了全方位的检查论证。

首先,调取当时所用原材料检测报告。地坪配比如表1所示。

1 C20混凝土配合比

水泥

矿粉

河砂

减水剂

240

110

732

1119

162

5.43

原材检测报告检测结果均符合规范要求。

检测结果表明,混凝土28d强度为26MPa,坍落度200mm ,满足施工方要求。

 

2.4 施工环境分析

表是20131111日该地区的气象记录,根据气象记录。
2 施工期间气象记录

日期(2013年)

天气

 最高/最低温度

平均气温

  风向风力 白天/夜晚

11月01日

小雨 /阴

14℃ / 7℃

10.5

西南风 ≤3级 /西南风 ≤3级

11月02日

雾 /晴

17℃ / 7℃

12

西南风 ≤3级 /西北风 4-5级

11月03日

晴 /晴

16℃ / 7℃

11.5

西北风 3-4级 /北风 ≤3级

11月04日

晴 /晴

18℃ / 7℃

12.5

西南风 ≤3级 /西南风 ≤3级

11月05日

多云 /多云

16℃ / 8℃

12

西南风 ≤3级 /西南风 ≤3级

11月06日

晴 /晴

18℃ / 4℃

11

西北风 4-5级 /西北风 4-5级

11月07日

晴 /晴

15℃ / 5℃

10

西南风 ≤3级 /南风 ≤3级

11月08日

多云 /小雨

17℃ / 10℃

13.5

南风 ≤3级 /南风 ≤3级

11月09日

阴 /晴

16℃ / 1℃

8.5

北风 5-6级 /北风 5-6级

11月10

晴 /晴

8℃ / 2℃

5.5 

北风 4-5级 /北风 3-4级

11月11日

晴 /晴

12℃ / 4℃

8

西北风 ≤3级 /北风 ≤3级

11月12日

晴 /多云

14℃ / 5℃

8.5

西南风 ≤3级 /西南风 ≤3级

11月13日

多云 /多云

15℃ / 5℃

10

南风 ≤3级 /西北风 3-4级

11月14日

晴 /晴

13℃ / 4℃

8.5

西北风 3-4级 /西南风 ≤3级

11月15日

多云 /多云

16℃ / 6℃

11

西南风 ≤3级 /北风 3-4级

11月16日

多云 /晴

13℃ / 3℃

8

北风 5-6级 /西北风 4-5级

11月17日

晴 /晴

9℃ / 2℃

5.5

西北风 4-5级 /西北风 4-5级

11月18日

晴 /晴

10℃ / 0℃

5

西北风 5-6级 /西北风 3-4级

 

从表2可以看出,施工期间平均温度在5-13.5度之间,以晴天为主。从记录中可见,当时的天气为低温、干燥,伴有3-4级风。

 

 

2.4混凝土地坪质量缺陷分析

2.4.1 原材分析

根据搅拌站提供的第三方原材检测报告,原材料符合国家现行规范要求。

 

针对现场混凝土地面剥落露石,有怀疑石料中运输过程质量控制不严而混入生石灰造成后期膨胀,生石灰遇水膨胀,如式1,生成熟石灰,会造成膨胀现象,但生石灰反应后形成白色团状粉末,如图3所示,现场未发现此类现象,可基本排除此因素。

CaO + H2O =Ca(OH)2                     

         

2.4.2 配合比分析

配合比为

水泥

矿粉

河砂

减水剂

240

110

732

1119

162

5.43

 

路面混凝土规范规定其水胶比应小于0.5,而且要求混凝土单位用水量为150--170kg/m3,本配比水胶比为0.463,用水量162,满足要求。

 

2.4.3 施工质量分析

正常的施工过程应该是浇筑混凝土以后,经过振捣、抹压、二次振捣、抹压、收光、养护等工序。

 

浇筑混凝土后,摊铺振捣,然后木刮杠刮平后,立即用木抹子搓平,从内向外退着操作,并随时用2m靠尺检查其平整度。

 

铁抹子压第一遍:木抹子抹平后,立即用铁抹子压第一遍,直到出浆为止,如果砂浆过稀表面有泌水现象时,可均匀撒一遍干水泥和砂(11)的拌合料(砂子要过3mm筛),再用木抹子用力抹压,使干拌料与砂浆紧密结合为一体,吸水后用铁抹子压平。如有分格要求的地面,在面层上弹分格线,用劈缝溜子开缝,再用溜子将分缝内压至平、直、光。上述操作均在水泥砂浆初凝之前完成。

 

第二遍压光:面层砂浆初凝后,人踩上去,有脚印但不下陷时,用铁抹子(或抹平机)压第二遍,边抹压边把坑凹处填平,要求不漏压,表面压平、压光。有分格的地面压过后,应用溜子溜压,做到缝边光直、缝隙清晰、缝内光滑顺直。

 

第三遍压光:在水泥砂浆终凝前进行第三遍压光(人踩上去稍有脚印),铁抹子(或抹平机)抹上去不再有抹纹时,用铁抹子把第二遍抹压时留下的全部抹纹压平、压实、压光(必须在终凝前完成)。

 

养护:地面压光完工后,及时养护,可铺锯末或其它材料覆盖洒水养护,保持湿润,养护时间不少于7d当抗压强度达5MPa才能上人。

 

 

由于混凝土表层结构疏松、强度偏低导致混凝土表层病害发生

1由于塌落度过大,混凝土表层泌水,致使水灰比(W/C)大于混凝土内部,表层水化产物之间搭接不致密,孔隙率大,结构松散,强度偏低;

 

2混凝土表面抹压不及时,不能切断毛细孔,致使水分不断蒸发丧失,留下大量毛细孔,形成过水通道,为以后的病害埋下隐患;

 

3混凝土养护不及时,施工早期水分散失过快,表层水泥水化程度较低。

 

4)环境温度偏低,空气干燥,也加速了失水。

      

 

当时平均气温15度以上,同样的施工工艺,由于环境温度偏高,水化快,强度增长相对快,能封住表面水分,后期水化相对充分,表现在虽然也有水分浸泡区域,但没发生明显冻害。

 

由此,表面混凝土严重失水,很难有效水化生成水泥石,实际上是一层多孔松散的灰浆层,当温度低于零度时,结冰膨胀,造成表面混凝土爆裂(如图7示意)

 

 

 

现场搅拌混凝土,地面的施工规范要求塌落度在30-40mm,随着商混的普遍应用,地面多用商混,此时的地面要求混凝土运输成能卸出料就可以,一般120-140mm,最多别超过160mm140±20mm足可以了,因为大了容易泌浆泌水,造成表面抗磨行差,容易起粉、剥落、开裂。               

 

结论与建议

3.1 施工期间温度偏低,空气干燥,造成混凝土强度发展缓慢,是形成病害的外部原因。

 

3.2施工方操作不符合规范要求,如施工工艺、工序和养护不及时,是质量缺陷的主要原因。

 

商品混凝土是随着土建工程专业化分工而出现的。商品混凝土与普通商品不同,其性能与对使用过程的依赖性很大,几乎依赖于使用过程的每一个环节,如振捣不实或过振,施工环境温度,养护以及后期使用与运营过程,都会影响混凝土性能。

 

由于商品混凝土的特性,决定了商品混凝土的使用者与生产者必须密切合作,才能取得预期效果。

 

对商品混凝土自身质量的评定,应采用标准的方法,而不应该与施工过程有关,搅拌站应对标养环境下养护的试块质量负责。

 

现场混凝土无论是取芯或其他无损检测方法,由于受到成型、养护、环境因素影响,是材料、施工与环境的共同作用结果,是一个综合反映,不能作为单方责任的判定依据。


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