Las razones se pueden dividir a grandes rasgos en las siguientes categorías:
1. Condiciones de conservación: ¿Cumple los requisitos? Debido a que la relación entre 7d y 28d son datos empíricos obtenidos en condiciones de curado estándar (temperatura y humedad constantes), si no son condiciones de curado estándar, es imposible hablar de comparación.
2. Aditivos que afectan la relación entre 7d y 28d: agente de resistencia temprana, retardador excesivo.
3. Los aditivos que afectan la resistencia posterior incluyen agentes inclusores de aire.
4. Composición del cemento: si el contenido de álcali en el cemento es demasiado alto, reducirá la resistencia posterior.
5. La adaptabilidad de aditivos y cemento. El grado de influencia sobre este tipo de cemento deberá demostrarse mediante ensayos.
6. Agente de fuerza temprana excesiva.
7. El exceso de resistencia del cemento en sí no es alto y la tasa de crecimiento de la resistencia posterior es pequeña.
Causas y tratamientos de la resistencia insuficiente del hormigón de ingeniería
"El grado de resistencia del hormigón estructural debe cumplir con los requisitos de diseño".
Esta es una disposición obligatoria estipulada en el código de construcción de ingeniería de construcción y debe implementarse estrictamente. Sin embargo, todavía hay algunos hormigones de ingeniería que han causado muchos problemas de calidad debido a una resistencia insuficiente. Las consecuencias de una baja resistencia del hormigón se manifiestan principalmente en los dos aspectos siguientes:
Primero, se reduce la capacidad de carga de los miembros estructurales;
En segundo lugar, disminuyen la impermeabilidad, la resistencia a las heladas y la durabilidad. Por lo tanto, el problema de la resistencia insuficiente del hormigón debe analizarse y abordarse cuidadosamente.
Causas y tratamientos de la resistencia insuficiente del hormigón de ingeniería
1. Causas comunes de resistencia insuficiente del hormigón.
1. Problemas de calidad de la materia prima
(1) Mala calidad del cemento
1) La actividad (resistencia) real del cemento es baja: existen dos situaciones comunes. Una es que la calidad del cemento es mala al salir de fábrica, y cuando se aplica en la ingeniería real, antes de medir los resultados de la prueba de resistencia 28d del cemento, se estima el grado de resistencia del cemento para configurar el concreto. , cuando la resistencia medida del cemento 28d es inferior al valor estimado original, la resistencia del hormigón será insuficiente; la segunda es que las condiciones de almacenamiento del cemento son malas o el tiempo de almacenamiento es demasiado largo, lo que provoca aglomeración del cemento, reducción de la actividad y afectación de la resistencia.
2) Estabilidad del cemento no calificada:
La razón principal es que el clinker de cemento contiene demasiado óxido de calcio (CaO) libre o óxido de magnesio (MgO) libre y, en ocasiones, también puede deberse a la adición de demasiado yeso. Debido a que el CaO y el MgO en el clinker de cemento se queman, el curado es muy lento después del contacto con el agua y la expansión de volumen producida por el curado dura mucho tiempo. Cuando la cantidad de yeso es demasiada, el yeso reacciona con el hidrato de aluminato de calcio en el cemento hidratado para formar hidrato de sulfato de calcio y aluminio, que también expande el volumen. Si estos cambios de volumen ocurren después de que el concreto se endurezca, destruirán la estructura del cemento, la mayor parte de lo cual provocará el agrietamiento del concreto y reducirá su resistencia. En particular, cabe señalar que aunque la superficie de hormigón preparada con cemento no cualificado no tiene grietas evidentes, su resistencia es extremadamente baja.
(2) Mala calidad del agregado (arena, piedra)
1) La resistencia de las piedras es baja: en algunos bloques de prueba de concreto, muchas piedras fueron aplastadas, lo que indica que la resistencia de las piedras es menor que la del concreto, lo que resulta en una disminución en la resistencia real del concreto.
2) Mala estabilidad del volumen de las piedras:
Algunas piedras trituradas hechas de pedernal poroso, esquisto, piedra caliza con arcilla expandida, etc., a menudo muestran una mala estabilidad volumétrica bajo la acción de ciclos alternos de humedad y sequía o de congelación y descongelación, lo que resulta en una disminución de la resistencia del hormigón.
3) Mala forma y estado superficial de las piedras:
El alto contenido de piedras en forma de agujas afecta la resistencia del hormigón. Las piedras, por el contrario, tienen una superficie rugosa y porosa, lo que influye favorablemente en la resistencia del hormigón, especialmente en la resistencia a la flexión y a la tracción, debido a su mejor adherencia con el cemento. El fenómeno más común es que bajo la misma proporción de cemento y agua-cemento, la resistencia del hormigón de piedra triturada es aproximadamente un 10 por ciento mayor que la del hormigón de guijarros.
4) Alto contenido de impurezas orgánicas en los áridos (especialmente arena):
Si el agregado contiene animales y plantas podridos y otras impurezas orgánicas (principalmente ácido tánico y sus derivados), afectará negativamente la hidratación del cemento y reducirá la resistencia del hormigón.
5) Alto contenido de arcilla y polvo:
La disminución de la resistencia del hormigón causada por este motivo se manifiesta principalmente en los tres aspectos siguientes. Primero, estas partículas muy finas se envuelven en la superficie del agregado, lo que afecta la unión del agregado y el cemento; en segundo lugar, se aumenta la superficie del agregado para aumentar el consumo de agua; Son partículas de arcilla, el volumen es inestable, se encoge y se hincha cuando se seca y tiene cierto efecto destructivo sobre el hormigón.
6) Alto contenido de trióxido de azufre:
Aggregate contains pyrite (FeS2) or raw gypsum (CaSO4 2H2O) and other sulfides or sulfates. When the content is high in terms of sulfur trioxide (eg >1 por ciento), puede interactuar con los hidratos de cemento. En la producción de sulfoaluminato de calcio, se produce expansión de volumen, lo que provoca grietas y pérdida de resistencia en el hormigón endurecido.
7) Alto contenido de mica en la arena:
Debido a que la superficie de la mica es lisa, el rendimiento de unión con la piedra de cemento es extremadamente pobre y es fácil de agrietar a lo largo de las juntas, por lo que el alto contenido de mica en la arena tiene efectos adversos sobre las propiedades físicas y mecánicas (incluida la resistencia) de concreto.
(3) La calidad del agua de mezcla no está calificada.
Si para mezclar el hormigón se utilizan aguas pantanosas con un alto contenido de impurezas orgánicas, aguas residuales y aguas residuales industriales que contienen ácido húmico u otros ácidos y sales (especialmente sulfatos), las propiedades físicas y mecánicas del hormigón pueden verse reducidas.
(4) La calidad del aditivo es mala.
En la actualidad, la calidad de los aditivos producidos por algunas fábricas pequeñas no está a la altura. Es bastante común que los aditivos provoquen una resistencia insuficiente del hormigón, e incluso de vez en cuando se produzcan accidentes en los que el hormigón no se condensa.
2. Proporción inadecuada de mezcla de hormigón
La proporción de mezcla de hormigón es uno de los factores importantes que determinan la resistencia. La relación agua-cemento afecta directamente la resistencia del hormigón. Otros, como el consumo de agua, la proporción de arena y la proporción de cenizas de huesos, también afectan diversas propiedades del hormigón, lo que provoca accidentes por resistencia insuficiente. Estos factores generalmente se manifiestan en los siguientes aspectos en la construcción de ingeniería:
(1) Aplicar aleatoriamente la proporción de mezcla:
La proporción de mezcla de concreto la determina el sitio de construcción después de solicitar al laboratorio una mezcla de prueba de acuerdo con las características del proyecto, las condiciones de construcción y las materias primas. Sin embargo, muchas obras de construcción ignoran estas condiciones específicas y aplican aleatoriamente la proporción de mezcla de acuerdo con el índice de resistencia del hormigón, lo que provoca muchos accidentes por resistencia insuficiente.
(2) Mayor consumo de agua:
Los más comunes son la medición inexacta del dispositivo de adición de agua en el equipo de mezcla; no deducir el contenido de agua en la arena; incluso agregando agua arbitrariamente en el sitio de riego. Después de que aumenta el consumo de agua, la relación agua-cemento y el asentamiento del concreto aumentarán, lo que resultará en accidentes de resistencia insuficiente.
(3) Cantidad insuficiente de cemento:
Además de una medición inexacta antes de mezclar, también ocurre con frecuencia un peso insuficiente del cemento empaquetado, lo que resulta en una cantidad insuficiente de cemento en el concreto, lo que resulta en una baja resistencia.
(4) Medición inexacta de arena y piedra:
Es más común que las herramientas de medición estén desactualizadas o que la gestión del mantenimiento no sea buena y la precisión no esté a la altura.
(5) Uso incorrecto del aditivo:
Hay dos tipos principales; una es que la especie se usa incorrectamente y el aditivo se mezcla a ciegas con el aditivo antes de que el desempeño del aditivo sea claro, como la resistencia temprana, el retardo y la reducción de agua, de modo que el concreto no puede alcanzar la resistencia esperada; la otra es que la dosis no es la correcta. permitir.
(6) Reacción álcali-agregado:
Cuando el contenido total de álcali del concreto es alto, el agregado grueso que contiene carbonato o sílice activa (ópalo, calcedonia, obsidiana, zeolita, pedernal poroso, riolita, andesita, toba, etc.) puede producir una reacción álcali-agregado, es decir. , hidróxido de sodio e hidróxido de potasio formados después de la hidrólisis de óxidos alcalinos, que reaccionan químicamente con agregados activos para formar un gel mixto que absorbe agua continuamente y se expande, provocando grietas en el concreto o disminución de su intensidad. Según información procedente del Japón, en las mismas condiciones, la resistencia del hormigón después de la reacción álcali-agregado es sólo alrededor del 60 por ciento del valor normal.
3. Hay problemas en la tecnología de la construcción con hormigón.
(1) Mezcla deficiente del concreto;
El orden de adición de materiales al mezclador se invierte y el tiempo de mezclado es demasiado corto, lo que da como resultado una mezcla desigual y afecta la resistencia.
(2) Malas condiciones de transporte:
Se encontró segregación del concreto durante el transporte, pero no se tomaron medidas efectivas (como volver a mezclar, etc.) y la resistencia se vio afectada por la fuga de las herramientas de transporte.
(3) Método de vertido inadecuado:
Si el hormigón ha fraguado inicialmente durante el vertido; el hormigón ha sido segregado antes del vertido, etc., lo que puede provocar una resistencia insuficiente del hormigón.
(4) Fugas severas de lodo en el encofrado:
El encofrado de acero de cierto proyecto estaba gravemente deformado, el espacio entre la losa era de 5 a 10 mm y la lechada tenía graves fugas. La resistencia medida del hormigón a los 28 días fue sólo la mitad del valor de diseño.
(5) La vibración que se forma no es densa:
La porosidad del hormigón después de su colocación en el molde alcanza entre el 10 y el 20 por ciento. Si la vibración no es sólida o el encofrado tiene fugas, la resistencia inevitablemente se verá afectada.
(6) Sistema de mantenimiento deficiente:
La razón principal es que la temperatura y la humedad no son suficientes, la escasez temprana de agua y el secado, o la congelación temprana, lo que resulta en una baja resistencia del concreto.
4. Mala gestión de los bloques de prueba.
(1) Bloque de prueba sin mantenimiento estándar:
Hasta ahora, todavía hay algunos sitios de construcción y mucho personal de construcción y pruebas que no saben que el bloque de prueba de concreto debe curarse en condiciones estándar en un ambiente húmedo o agua con una temperatura de (20 ± 2) grados y una humedad relativa. del 90 por ciento o más, y el bloque de prueba debe mantenerse en un ambiente húmedo con una humedad relativa superior al 90 por ciento. Bajo las mismas condiciones de construcción y mantenimiento, algunos bloques de prueba tienen malas condiciones de temperatura y humedad, y algunos bloques de prueba se han roto, por lo que la resistencia de los bloques de prueba es baja.
(2) Mala gestión de las pruebas de moho:
La deformación del molde de prueba no se repara ni reemplaza a tiempo.
(3) No realizar bloques de prueba de acuerdo con la reglamentación:
Por ejemplo, el tamaño del molde de prueba no coincide con el tamaño de las partículas de la piedra, hay muy pocas piedras en el bloque de prueba y el bloque de prueba no se hace vibrar con el equipo correspondiente.
En segundo lugar, el impacto de la resistencia insuficiente del hormigón en diferentes tipos de miembros estructurales.
Según el análisis de los principios de diseño de estructuras de hormigón armado, el grado de influencia de una resistencia insuficiente del hormigón sobre la resistencia de diferentes estructuras es bastante diferente, y las reglas generales son las siguientes:
(1) Miembro de compresión axial:
Suele estar diseñado para que el hormigón soporte toda o la mayor parte de la carga. Por lo tanto, una resistencia insuficiente del hormigón tiene una gran influencia en la resistencia de los componentes.
(2) Miembros de tensión axial:
El código de diseño no permite el uso de concreto simple como miembros de tensión, y el efecto del concreto no se considera en el cálculo de la resistencia de los miembros de tensión de concreto reforzado, por lo que la resistencia del concreto es insuficiente y tiene poco efecto sobre la resistencia de miembros tensores.
(3) Miembros de flexión:
La resistencia de la sección normal de los miembros a flexión de hormigón armado está relacionada con la resistencia del hormigón, pero el rango de influencia no es grande. Por ejemplo, para miembros con una relación de refuerzo de acero HRB335 de tracción longitudinal de 0.2 por ciento ~1.0 por ciento, cuando la resistencia del concreto se reduce de C30 a C20, la resistencia de la sección normal generalmente disminuye no más del 5 por ciento, pero la resistencia del hormigón es insuficiente para la resistencia al corte de la sección oblicua. Gran impacto.
(4) Miembro de compresión excéntrica:
Para elementos con pequeña compresión excéntrica o refuerzo de tracción, toda o la mayor parte de la sección transversal de concreto está bajo compresión y pueden ocurrir daños por compresión del concreto. Por lo tanto, una resistencia insuficiente del hormigón tiene un impacto significativo en la resistencia del componente. Para miembros con gran compresión excéntrica y pocos refuerzos de tracción, el impacto de una resistencia insuficiente del concreto sobre la resistencia de la sección normal de los miembros es similar al de los miembros a flexión.
(5) Influencia en la fuerza de golpe:
La capacidad de punzonamiento es directamente proporcional a la resistencia a la tracción del hormigón, que es aproximadamente del 7 al 14 por ciento (promedio del 10 por ciento) de la resistencia a la compresión. Por lo tanto, cuando la resistencia del hormigón es insuficiente, la resistencia al punzonamiento disminuirá significativamente.
Antes de abordar accidentes por resistencia insuficiente del hormigón, es necesario distinguir las propiedades mecánicas de los componentes estructurales, estimar correctamente el impacto de la resistencia reducida del hormigón en la capacidad de carga y luego considerar de manera integral los requisitos de resistencia al agrietamiento, rigidez, impermeabilidad y durabilidad. etc., y seleccionar las medidas de tratamiento adecuadas.
5. Métodos de tratamiento comunes para accidentes por resistencia insuficiente del hormigón.
(1) Determinación de la resistencia real del hormigón:
Cuando los resultados de la prueba de presión del bloque de prueba no están calificados y se estima que la resistencia real del concreto en la estructura puede cumplir con los requisitos de diseño, la resistencia real del concreto se puede medir mediante métodos de inspección no destructivos o muestreo de perforación. , como base para la gestión de accidentes.
(2) Utilice la resistencia tardía del hormigón:
La resistencia del hormigón aumenta con la edad. En un ambiente seco, la resistencia puede alcanzar 1,2 veces la de 28 días en 3 meses y 1,35~1,75 veces la de un año. Si la resistencia real del hormigón no es mucho menor que los requisitos de diseño y el tiempo de carga de la estructura es relativamente tarde, se puede adoptar un mantenimiento intensivo y se puede utilizar el principio de resistencia tardía del hormigón para hacer frente a accidentes de resistencia insuficiente. .
(3) Reducir la carga estructural:
Cuando la capacidad de carga de la estructura se reduce significativamente debido a una resistencia insuficiente del hormigón y es inconveniente utilizar métodos de refuerzo para solucionarlo, generalmente se utiliza el método de reducción de la carga estructural para solucionarlo. Por ejemplo, medidas como reemplazar la escoria de cal o la escoria de cemento con materiales aislantes livianos y de alta eficiencia pueden reducir el peso propio de los edificios y reducir la altura total de los mismos.
(4) Refuerzo estructural:
Cuando la resistencia del hormigón de la columna es insuficiente, se puede reforzar subcontratando hormigón armado o subcontratando acero, y también se puede reforzar mediante el método de columna de restricción en espiral. Cuando la resistencia de la viga de hormigón es baja y la resistencia al corte es insuficiente, se puede reforzar subcontratando hormigón armado y pegando placas de acero. Cuando la resistencia del hormigón de la viga es muy insuficiente, lo que hace que la resistencia de la sección normal no pueda cumplir con los requisitos de la especificación, se puede utilizar hormigón armado para aumentar la altura de la viga y también se puede utilizar el sistema de refuerzo con tirantes pretensados. utilizado para refuerzo.
(5) Análisis y verificación del potencial minero:
Cuando la resistencia real del hormigón es similar a los requisitos de diseño, generalmente se verifica mediante análisis y la mayoría de ellos no necesitan ser reforzados especialmente. Debido a que la falta de resistencia del concreto tiene poco efecto sobre la resistencia de la sección normal del miembro a flexión, a menudo se usa este método para solucionarlo: si es necesario, basándose en el cálculo de verificación, realice una prueba de carga para demostrar además que la La estructura es segura y confiable, y no hay necesidad de lidiar con ella. Una resistencia insuficiente del hormigón en la zona central de las uniones viga-columna del marco prefabricado puede provocar una seguridad sísmica insuficiente. Siempre que la resistencia cumpla con los requisitos de la magnitud de diseño equivalente después de la verificación y el cálculo de acuerdo con el código sísmico, las grietas y deformaciones estructurales no se reparan ni se someten a reparaciones generales. Si aún se puede utilizar, no son necesarias medidas especiales. Cabe señalar que la conclusión de no procesamiento después del análisis y cálculo debe ser aprobada por la visa de diseño para que sea válida. Al mismo tiempo, cabe destacar que este enfoque realmente aprovecha el potencial del diseño.
