一、原因分析深入阐述
1.原材料材质问题
①水泥:水泥的品种、强度等级选择不当,或者水泥过期、受潮结块等,都会严重影响混凝土的强度。例如,若设计要求使用高强度等级的水泥,而实际使用了低强度等级的水泥,混凝土的强度必然无法达到设计标准。另外,水泥的质量不稳定,其化学成分和物理性能波动较大,也会导致混凝土强度离散性增大,部分区域强度不足。
②骨料:骨料的粒径、级配、含泥量、泥块含量、有害物质含量等不符合要求,会对混凝土强度产生不利影响。比如,骨料中含泥量过高,会在骨料表面形成一层包裹层,阻碍水泥与骨料的粘结,降低混凝土的强度;骨料的粒径过大或级配不合理,会使混凝土拌合物的和易性变差,不易振捣密实,从而影响强度发展。
③外加剂和掺合料:外加剂的品种、掺量选择不当,或者外加剂质量不合格,可能无法有效改善混凝土的性能,甚至会对混凝土强度产生负面影响。掺合料的品质不稳定、掺量不准确等,也会影响混凝土的强度和耐久性。例如,粉煤灰的细度、烧失量等指标不符合要求,会降低混凝土的早期强度。
2.无配合比试验报告或不按配合比操作
①缺乏配合比试验报告:没有法定检测单位提供的混凝土配合比试验报告,意味着混凝土的配合比缺乏科学依据。不同强度等级的混凝土需要不同的原材料比例和配合参数,随意配制混凝土很难保证其强度达到设计要求。例如,在没有进行试验的情况下,仅凭经验确定水灰比,可能导致水灰比过大,使混凝土的孔隙率增加,强度降低。
②不按配合比操作:即使有准确的配合比试验报告,但在实际操作过程中,施工人员未能严格按照配合比进行投料和搅拌,也会导致混凝土强度不达标。比如,为了方便施工,擅自增加用水量,会使水灰比增大,混凝土的强度显著下降;或者不按规定的顺序投料,影响混凝土的均匀性和性能。
3.投料计量有误
①计量设备不准确:拌制混凝土时使用的计量设备如果未经校准或校准不准确,会导致原材料的投料量出现偏差。例如,称量水泥的磅秤误差较大,可能会使水泥的实际用量过多或过少,从而影响混凝土的强度。如果水泥用量过多,不仅会造成浪费,还可能导致混凝土收缩增大,产生裂缝;水泥用量过少,则混凝土强度无法达到设计要求。
②人为因素导致计量错误:施工人员在操作过程中,可能由于疏忽大意或故意违规,导致投料计量不准确。比如,在称量骨料时,没有将骨料全部倒入秤斗中,或者称量外加剂时没有按照规定的精度进行计量,都会使混凝土的配合比发生改变,影响强度发展。
4.搅拌、运输、浇筑、养护不符合规范要求
①搅拌:混凝土搅拌时间不足,会使各种原材料混合不均匀,水泥不能充分水化,影响混凝土的强度发展。例如,搅拌时间过短,水泥颗粒与骨料之间的粘结不牢固,混凝土的密实度降低;搅拌时间过长,则可能导致混凝土出现离析现象,同样会影响强度。此外,搅拌设备的性能和搅拌工艺也会对混凝土质量产生影响。
②运输:在运输过程中,如果混凝土受到剧烈振动或长时间颠簸,可能会导致混凝土发生离析、泌水等现象,降低混凝土的均匀性和强度。另外,运输时间过长,混凝土可能会初凝,到达施工现场后无法正常使用,即使勉强使用,其强度也会受到影响。
③浇筑:混凝土浇筑时,如果振捣不密实,会使混凝土内部存在大量的孔隙和空隙,降低混凝土的密实度和强度。例如,振捣棒插入深度不够、振捣时间不足或漏振等,都会导致混凝土局部不密实。此外,浇筑顺序不当、分层厚度过大等,也会影响混凝土的浇筑质量。
④养护:混凝土养护是保证其强度正常发展的重要环节。如果养护不当,如养护温度过低、湿度不足、养护时间不够等,会使混凝土的水化反应不充分,强度增长缓慢甚至停止。例如,在冬季施工时,如果没有采取有效的保温措施,混凝土可能会受冻,导致强度大幅下降;在夏季高温天气下,如果没有及时浇水养护,混凝土表面会因水分蒸发过快而产生干缩裂缝,影响强度和耐久性。
二、常用处理方式拓展
1.贴碳纤维布加固原理
碳纤维布具有高强度、高弹性模量的特点,其抗拉强度远高于普通钢材。当将碳纤维布用结构胶粘贴在混凝土结构表面时,碳纤维布与混凝土之间会形成良好的粘结性能,二者能够协同工作,共同承受外力作用。在混凝土结构受到荷载作用时,碳纤维布可以承担一部分拉应力,从而减轻混凝土内部的应力集中,提高结构的承载能力和抗裂性能。
2.贴碳纤维布加固的施工要点
①基层处理:首先要对混凝土结构表面进行处理,清除表面的油污、浮浆、疏松层等杂质,使表面平整、干净、粗糙,以增强碳纤维布与混凝土之间的粘结力。对于混凝土表面的裂缝,应根据裂缝的宽度和深度进行相应的处理,如采用压力灌浆等方法进行修补。
②涂刷底胶:在处理好的混凝土表面涂刷一层底胶,底胶的作用是渗透到混凝土内部,增强混凝土与结构胶之间的粘结性能,同时封闭混凝土表面的孔隙,防止结构胶渗入混凝土内部过多而浪费。底胶应涂刷均匀,厚度适中,待底胶固化后,再进行下一道工序。
③粘贴碳纤维布:按照设计要求裁剪碳纤维布,将结构胶均匀地涂抹在混凝土表面和碳纤维布上,然后将碳纤维布粘贴在混凝土表面,用专用的滚筒或刮板反复滚压,使碳纤维布与混凝土之间充分接触,排出气泡,确保粘贴牢固。在粘贴过程中,要注意碳纤维布的搭接长度和方向,搭接长度应符合设计要求,一般不小于 100mm,搭接方向应顺着受力方向。
④表面防护:碳纤维布粘贴完成后,为了保护碳纤维布不受外界环境的侵蚀,提高其耐久性,应在碳纤维布表面涂刷一层防护涂料或采用其他防护措施。防护涂料应具有良好的耐候性、耐腐蚀性和耐磨性。
3.贴碳纤维布加固的优点
①强度高:碳纤维布的抗拉强度高,能够有效提高混凝土结构的承载能力,适用于对结构强度要求较高的加固工程。
②重量轻:碳纤维布的密度较小,粘贴在混凝土结构表面几乎不增加结构的自重,不会对原结构产生额外的负担,特别适用于对结构自重有严格限制的工程。
③施工方便:贴碳纤维布加固施工工艺相对简单,不需要大型的施工设备和复杂的施工工序,施工速度快,工期短,对施工现场的环境要求较低,可在不影响结构正常使用的情况下进行施工。
④耐腐蚀性好:碳纤维布具有良好的耐腐蚀性能,能够在恶劣的环境条件下长期使用,不易受到化学物质的侵蚀和生物的破坏,减少了后期的维护成本。
除了贴碳纤维布加固外,还可以根据混凝土强度不足的具体情况和工程要求,采用其他加固方法,如增大截面加固法、外包钢加固法、粘钢加固法等。在实际工程中,应根据具体情况进行综合分析和比较,选择最合适的加固方案。