Những lý do có thể được chia đại khái thành các loại sau:
1. Điều kiện bảo quản: Có đáp ứng yêu cầu không? Bởi vì tỷ lệ giữa 7d và 28d là dữ liệu thực nghiệm thu được trong điều kiện bảo dưỡng tiêu chuẩn (nhiệt độ và độ ẩm không đổi), nếu không phải là điều kiện bảo dưỡng tiêu chuẩn thì không thể nói đến so sánh.
2. Phụ gia ảnh hưởng đến tỷ lệ giữa 7d và 28d: chất tăng cường sớm, chất làm chậm quá mức.
3. Phụ gia ảnh hưởng đến cường độ sau này bao gồm chất tạo khí.
4. Thành phần xi măng: Nếu hàm lượng kiềm trong xi măng quá cao sẽ làm giảm cường độ sau này.
5. Khả năng thích ứng của phụ gia và xi măng. Mức độ ảnh hưởng đến loại xi măng này phải được chứng minh bằng các thử nghiệm.
6. Tác nhân cường độ sớm quá mức.
7. Bản thân cường độ dư thừa của xi măng không cao và tốc độ tăng cường cường độ sau này thấp.
Nguyên nhân và cách xử lý bê tông kỹ thuật không đủ cường độ
“Cấp cường độ của bê tông kết cấu phải đáp ứng yêu cầu thiết kế.”
Đây là quy định bắt buộc được quy định trong quy chuẩn xây dựng kỹ thuật xây dựng và phải được thực hiện nghiêm chỉnh. Tuy nhiên, vẫn có một số loại bê tông kỹ thuật gây ra nhiều vấn đề về chất lượng do không đủ cường độ. Hậu quả của cường độ bê tông thấp chủ yếu thể hiện ở hai khía cạnh sau:
Thứ nhất, khả năng chịu lực của các bộ phận kết cấu bị giảm;
Thứ hai, khả năng chống thấm, chống băng giá và độ bền giảm. Vì vậy, vấn đề bê tông không đủ cường độ phải được phân tích và xử lý cẩn thận.
Nguyên nhân và cách xử lý bê tông kỹ thuật không đủ cường độ
1. Nguyên nhân phổ biến khiến bê tông không đủ cường độ
1. Vấn đề về chất lượng nguyên liệu
(1) Chất lượng xi măng kém
1) Hoạt tính (cường độ) thực tế của xi măng thấp: có hai tình huống thường gặp. Một là chất lượng xi măng kém khi rời khỏi nhà máy, khi áp dụng vào kỹ thuật thực tế, trước khi đo kết quả kiểm tra cường độ 28d của xi măng, cấp cường độ xi măng được ước tính để cấu hình bê tông. , khi cường độ đo được của xi măng 28d thấp hơn giá trị ước tính ban đầu thì cường độ bê tông sẽ không đủ; thứ hai là điều kiện bảo quản xi măng kém hoặc thời gian bảo quản quá lâu dẫn đến xi măng bị kết tụ, giảm hoạt tính và ảnh hưởng đến cường độ.
2) Độ ổn định của xi măng không đạt tiêu chuẩn:
Nguyên nhân chính là clanhke xi măng chứa quá nhiều canxi oxit tự do (CaO) hoặc magie oxit tự do (MgO), đôi khi cũng có thể do bổ sung quá nhiều thạch cao. Do CaO và MgO trong clanhke xi măng đều bị đốt cháy nên quá trình đóng rắn rất chậm sau khi tiếp xúc với nước và sự giãn nở thể tích do quá trình đóng rắn tạo ra kéo dài trong một thời gian dài. Khi lượng thạch cao quá nhiều, thạch cao sẽ phản ứng với canxi aluminate hydrat trong xi măng ngậm nước để tạo thành canxi nhôm sunfat hydrat, chất này cũng làm tăng thể tích. Nếu những thay đổi thể tích này xảy ra sau khi bê tông cứng lại, chúng sẽ phá hủy kết cấu xi măng, phần lớn sẽ dẫn đến nứt bê tông và làm giảm cường độ của bê tông. Đặc biệt, cần lưu ý rằng mặc dù bề mặt bê tông được chuẩn bị bằng một số loại xi măng không đủ tiêu chuẩn không có vết nứt rõ ràng nhưng cường độ của nó lại cực kỳ thấp.
(2) Chất lượng cốt liệu kém (cát, đá)
1) Cường độ của đá thấp: Trong một số khối bê tông thí nghiệm, nhiều viên đá bị nghiền nát chứng tỏ cường độ của đá thấp hơn cường độ của bê tông dẫn đến cường độ thực tế của bê tông giảm.
2) Độ ổn định khối lượng của đá kém:
Một số đá dăm làm từ đá phiến xốp, đá phiến sét, đá vôi có đất sét trương nở, v.v., thường có độ ổn định thể tích kém dưới tác động của các chu kỳ ướt và khô hoặc đóng băng-tan băng xen kẽ, dẫn đến giảm cường độ bê tông.
3) Hình dạng và chất lượng bề mặt đá kém:
Hàm lượng đá hình kim cao ảnh hưởng đến cường độ của bê tông. Mặt khác, đá có bề mặt nhám và xốp, ảnh hưởng tốt đến cường độ của bê tông, đặc biệt là cường độ uốn và độ bền kéo do nó liên kết tốt hơn với xi măng. Hiện tượng phổ biến nhất là trong cùng một tỷ lệ xi măng và nước-xi măng, cường độ của bê tông đá dăm cao hơn bê tông đá cuội khoảng 10%.
4) Hàm lượng tạp chất hữu cơ trong cốt liệu cao (đặc biệt là cát):
Nếu cốt liệu chứa động vật, thực vật thối rữa và các tạp chất hữu cơ khác (chủ yếu là axit tannic và các dẫn xuất của nó) sẽ ảnh hưởng xấu đến quá trình hydrat hóa xi măng và làm giảm cường độ của bê tông.
5) Hàm lượng sét và bụi cao:
Sự suy giảm cường độ bê tông do nguyên nhân này chủ yếu thể hiện ở ba khía cạnh sau. Đầu tiên, những hạt rất mịn này được bao bọc trên bề mặt cốt liệu, ảnh hưởng đến sự liên kết của cốt liệu và xi măng; thứ hai, diện tích bề mặt của cốt liệu được tăng lên để tăng lượng nước tiêu thụ; Đó là các hạt đất sét, thể tích không ổn định, khi khô nó co lại và phồng lên, có tác dụng phá hủy nhất định đối với bê tông.
6) Hàm lượng lưu huỳnh trioxit cao:
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 phần trăm), nó có thể tương tác với hydrat xi măng. Trong quá trình sản xuất canxi sulfoaluminate, sự giãn nở thể tích xảy ra, dẫn đến các vết nứt và mất cường độ trong bê tông đã cứng.
7) Hàm lượng mica trong cát cao:
Do bề mặt mica nhẵn nên khả năng liên kết với đá xi măng cực kỳ kém, dễ bị nứt dọc theo các mối nối nên hàm lượng mica trong cát cao gây ảnh hưởng xấu đến tính chất cơ lý (bao gồm cả độ bền) của bê tông.
(3) Chất lượng nước trộn không đảm bảo tiêu chuẩn
Nếu nước đầm lầy có hàm lượng tạp chất hữu cơ cao, nước thải và nước thải công nghiệp có chứa axit humic hoặc các axit và muối khác (đặc biệt là sunfat) được sử dụng để trộn bê tông thì tính chất cơ lý của bê tông có thể bị giảm.
(4) Chất lượng của phụ gia kém
Hiện nay, chất lượng phụ gia do một số nhà máy nhỏ sản xuất không đạt tiêu chuẩn. Điều khá phổ biến là các phụ gia khiến bê tông không đủ cường độ, thậm chí đôi khi xảy ra tai nạn khi bê tông không ngưng tụ.
2. Tỷ lệ trộn bê tông không đúng
Tỷ lệ trộn bê tông là một trong những yếu tố quan trọng quyết định cường độ. Tỷ lệ nước-xi măng ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ bê tông. Những yếu tố khác như lượng nước tiêu thụ, tỷ lệ cát và tỷ lệ xương-tro cũng ảnh hưởng đến các tính chất khác nhau của bê tông, dẫn đến tai nạn không đủ cường độ. Những yếu tố này thường được thể hiện ở các khía cạnh sau trong xây dựng công trình:
(1) Áp dụng ngẫu nhiên tỷ lệ pha trộn:
Tỷ lệ trộn bê tông được xác định bởi hiện trường sau khi áp dụng vào phòng thí nghiệm để trộn thử tùy theo đặc điểm của công trình, điều kiện thi công và nguyên liệu thô. Tuy nhiên, nhiều công trường bỏ qua các điều kiện cụ thể này mà áp dụng ngẫu nhiên tỷ lệ trộn theo chỉ số cấp cường độ bê tông, từ đó gây ra nhiều vụ tai nạn không đủ cường độ.
(2) Tăng lượng nước tiêu thụ:
Phổ biến hơn là đo thiết bị thêm nước trên thiết bị trộn không chính xác; không trừ hàm lượng nước trong cát; thậm chí thêm nước tùy ý tại nơi tưới. Sau khi lượng nước tiêu thụ tăng lên, tỷ lệ nước-xi măng và độ sụt của bê tông sẽ tăng lên, dẫn đến tai nạn không đủ cường độ.
(3) Lượng xi măng không đủ:
Ngoài việc đo lường không chính xác trước khi trộn, tình trạng xi măng đóng gói không đủ trọng lượng cũng thường xuyên xảy ra dẫn đến lượng xi măng trong bê tông không đủ, dẫn đến cường độ thấp.
(4) Đo cát, đá không chính xác:
Phổ biến hơn là các công cụ đo lường đã lỗi thời hoặc quản lý bảo trì không tốt, độ chính xác không đạt tiêu chuẩn.
(5) Sử dụng sai phụ gia:
Có hai loại chính; một là loại sử dụng không đúng cách, phụ gia được trộn một cách mù quáng với phụ gia trước khi hiệu quả của phụ gia được thể hiện rõ ràng, chẳng hạn như cường độ sớm, làm chậm và giảm nước, khiến bê tông không thể đạt được cường độ mong đợi; hai là liều lượng không đúng. cho phép.
(6) Phản ứng tổng hợp kiềm:
Khi tổng hàm lượng kiềm của bê tông cao, cốt liệu thô chứa cacbonat hoặc silic hoạt tính (opal, chalcedony, obsidian, zeolite, chert xốp, rhyolite, andesit, tuff, v.v.)), có thể tạo ra phản ứng tổng hợp kiềm, nghĩa là , natri hydroxit và kali hydroxit hình thành sau quá trình thủy phân các oxit kiềm phản ứng hóa học với cốt liệu hoạt tính tạo thành dạng gel hỗn hợp liên tục hút nước và nở ra, gây nứt bê tông hoặc giảm cường độ. Theo thông tin từ Nhật Bản, trong cùng điều kiện, cường độ của bê tông sau phản ứng cốt liệu kiềm chỉ đạt khoảng 60% giá trị bình thường.
3. Còn tồn tại vấn đề về công nghệ thi công bê tông
(1) Trộn bê tông kém;
Thứ tự thêm nguyên liệu vào máy trộn bị đảo ngược, thời gian trộn quá ngắn dẫn đến hỗn hợp không đều và ảnh hưởng đến cường độ.
(2) Điều kiện giao thông kém:
Sự phân tách bê tông đã được phát hiện trong quá trình vận chuyển, nhưng các biện pháp hiệu quả không được thực hiện (chẳng hạn như trộn lại, v.v.) và cường độ bị ảnh hưởng do sự rò rỉ của các dụng cụ vận chuyển.
(3) Phương pháp đổ không đúng cách:
Nếu bê tông đã được đông kết ban đầu trong quá trình đổ; bê tông đã bị tách lớp trước khi đổ, v.v., có thể khiến bê tông không đủ cường độ.
(4) Ván khuôn bị rò rỉ bùn nghiêm trọng:
Ván khuôn thép của một dự án nào đó đã bị biến dạng nghiêm trọng, khe hở giữa các tấm là 5 ~ 10 mm và vữa bị rò rỉ nghiêm trọng. Cường độ đo được của bê tông ở tuổi 28 ngày chỉ bằng một nửa giá trị thiết kế.
(5) Rung động hình thành không dày đặc:
Độ xốp của bê tông sau khi đưa vào khuôn đạt 10% ~ 20%. Nếu độ rung không chắc chắn, ván khuôn bị rò rỉ thì độ bền chắc chắn sẽ bị ảnh hưởng.
(6) Hệ thống bảo trì kém:
Nguyên nhân chủ yếu là do nhiệt độ và độ ẩm không đủ, thiếu nước sớm và khô hoặc bị đóng băng sớm dẫn đến cường độ bê tông thấp.
4. Quản lý khối kiểm tra kém
(1) Khối kiểm tra không được bảo trì tiêu chuẩn:
Cho đến nay, vẫn còn một số công trường và nhiều nhân viên thi công, thử nghiệm chưa biết rằng khối bê tông thử nghiệm phải được bảo dưỡng ở điều kiện tiêu chuẩn, môi trường ẩm ướt hoặc nước có nhiệt độ (20±2) độ và độ ẩm tương đối. từ 90 phần trăm trở lên và khối thử nghiệm phải được duy trì trong môi trường ẩm ướt có độ ẩm tương đối trên 90 phần trăm. Trong cùng điều kiện xây dựng và bảo trì, một số khối thử nghiệm có điều kiện nhiệt độ và độ ẩm kém, một số khối thử nghiệm đã bị đập vỡ nên độ bền của khối thử nghiệm thấp.
(2) Quản lý thử nghiệm nấm mốc kém:
Biến dạng của khuôn thử không được sửa chữa hoặc thay thế kịp thời.
(3) Không làm khối kiểm tra theo quy định:
Ví dụ, kích thước của khuôn kiểm tra không phù hợp với kích thước hạt của đá, có quá ít viên đá trong khối kiểm tra và khối kiểm tra không được rung bằng thiết bị tương ứng.
Thứ hai, ảnh hưởng của cường độ bê tông không đủ đến các loại kết cấu khác nhau
Theo phân tích các nguyên tắc thiết kế của kết cấu bê tông cốt thép, mức độ ảnh hưởng của cường độ bê tông không đủ đến cường độ của các kết cấu khác nhau là khá khác nhau và các quy tắc chung như sau:
(1) Bộ phận nén dọc trục:
Nó thường được thiết kế để bê tông chịu được toàn bộ hoặc phần lớn tải trọng. Vì vậy, cường độ bê tông không đủ sẽ ảnh hưởng lớn đến cường độ của các cấu kiện.
(2) Các bộ phận chịu lực dọc trục:
Quy chuẩn thiết kế không cho phép sử dụng bê tông trơn làm cấu kiện chịu kéo và không xét đến ảnh hưởng của bê tông khi tính toán cường độ của cấu kiện chịu kéo bằng bê tông cốt thép nên cường độ của bê tông không đủ và ít ảnh hưởng đến cường độ của bê tông cốt thép. thành viên căng thẳng.
(3) Cấu kiện uốn:
Cường độ tiết diện thông thường của cấu kiện chịu uốn bê tông cốt thép có liên quan đến cường độ bê tông nhưng phạm vi ảnh hưởng không lớn. Ví dụ: đối với cấu kiện có tỷ lệ cốt thép chịu kéo dọc HRB335 là 0,2 phần trăm ~1.0 phần trăm, khi cường độ bê tông giảm từ C30 xuống C20 thì cường độ của tiết diện bình thường nhìn chung giảm không quá 5% nhưng cường độ bê tông không đủ cho khả năng chịu cắt của tiết diện xiên. Tác động lớn hơn.
(4) Cấu kiện chịu nén lệch tâm:
Đối với các cấu kiện có cốt thép chịu nén hoặc cốt thép căng lệch tâm nhỏ, toàn bộ hoặc hầu hết mặt cắt bê tông chịu nén và bê tông có thể bị hư hỏng do nén. Vì vậy, cường độ bê tông không đủ sẽ ảnh hưởng đáng kể đến cường độ cấu kiện. Đối với các cấu kiện có lực nén lệch tâm lớn và ít cốt thép chịu kéo, tác động của cường độ bê tông không đủ đến cường độ tiết diện thông thường của cấu kiện cũng tương tự như tác động của cấu kiện chịu uốn.
(5) Ảnh hưởng đến lực đấm:
Khả năng cắt đột tỷ lệ thuận với cường độ kéo của bê tông, chiếm khoảng 7% đến 14% (trung bình 10%) cường độ nén. Vì vậy, khi cường độ của bê tông không đủ thì khả năng chống cắt do đột dập sẽ giảm đi đáng kể.
Trước khi xử lý các sự cố do bê tông không đủ cường độ, cần phân biệt tính chất cơ học của các bộ phận kết cấu, đánh giá chính xác tác động của cường độ bê tông giảm đến khả năng chịu lực, sau đó xem xét toàn diện các yêu cầu về khả năng chống nứt, độ cứng, không thấm nước, độ bền, v.v. và lựa chọn biện pháp xử lý thích hợp.
5. Các phương pháp xử lý phổ biến khi xảy ra sự cố bê tông không đủ cường độ
(1) Xác định cường độ thực tế của bê tông:
Khi kết quả thử áp lực của khối thử nghiệm không đủ tiêu chuẩn và ước tính cường độ thực tế của bê tông trong kết cấu có thể đáp ứng yêu cầu thiết kế thì có thể đo cường độ thực tế của bê tông bằng phương pháp kiểm tra không phá hủy hoặc lấy mẫu khoan. , làm cơ sở xử lý sự cố.
(2) Tận dụng cường độ muộn của bê tông:
Cường độ của bê tông tăng theo tuổi. Trong môi trường khô ráo, cường độ có thể đạt 1,2 lần so với 28 ngày trong 3 tháng và 1,35 ~ 1,75 lần trong một năm. Nếu cường độ thực tế của bê tông không thấp hơn nhiều so với yêu cầu thiết kế và thời gian tải của kết cấu tương đối muộn thì có thể áp dụng bảo trì chuyên sâu và nguyên tắc cường độ muộn của bê tông có thể được sử dụng để giải quyết các tai nạn không đủ cường độ. .
(3) Giảm tải kết cấu:
Khi khả năng chịu lực của kết cấu giảm đáng kể do cường độ bê tông không đủ và không thuận tiện khi sử dụng các phương pháp gia cố để giải quyết thì phương pháp giảm tải trọng kết cấu thường được sử dụng để giải quyết. Ví dụ, các biện pháp như thay xỉ vôi hoặc xỉ xi măng bằng vật liệu cách nhiệt nhẹ, hiệu quả cao có thể giảm trọng lượng bản thân của công trình và giảm chiều cao tổng thể của công trình.
(4) Gia cố kết cấu:
Khi cường độ bê tông của cột không đủ có thể gia cố bằng bê tông cốt thép hoặc thép gia công ngoài, cũng có thể gia cố bằng phương pháp cột hạn chế xoắn ốc. Khi cường độ của bê tông dầm thấp, khả năng chống cắt không đủ thì có thể gia cố bằng cách gia công bê tông cốt thép và dán các tấm thép. Khi cường độ bê tông của dầm không đủ nghiêm trọng dẫn đến cường độ của tiết diện bình thường không đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật thì có thể sử dụng bê tông cốt thép để tăng chiều cao của dầm và hệ thống cốt thép thanh giằng dự ứng lực cũng có thể được sử dụng. dùng để gia cố.
(5) Phân tích và xác minh tiềm năng khai thác:
Khi cường độ thực tế của bê tông tương tự như yêu cầu thiết kế, nó thường được kiểm tra thông qua phân tích và hầu hết chúng không cần phải gia cố đặc biệt. Do việc thiếu cường độ bê tông ít ảnh hưởng đến cường độ tiết diện pháp của cấu kiện chịu uốn nên phương pháp này thường được sử dụng để giải quyết: nếu cần, trên cơ sở kiểm tra tính toán, thực hiện thí nghiệm tải trọng để chứng minh thêm rằng cấu trúc là an toàn và đáng tin cậy, và không cần phải đối phó với nó. Cường độ bê tông không đủ ở vùng lõi của các mối nối dầm-cột khung đúc sẵn có thể dẫn đến không đủ an toàn địa chấn. Chỉ cần cường độ đáp ứng yêu cầu theo cường độ thiết kế tương đương sau khi kiểm tra, tính toán theo quy chuẩn địa chấn, các vết nứt và biến dạng kết cấu không được sửa chữa hoặc phải sửa chữa tổng thể nếu vẫn có thể sử dụng được thì không cần áp dụng các biện pháp đặc biệt. Cần chỉ ra rằng kết luận không xử lý sau khi phân tích, tính toán phải được cấp thị thực thiết kế phê duyệt mới có hiệu lực. Đồng thời, cần nhấn mạnh rằng cách tiếp cận này thực sự đang khai thác tiềm năng thiết kế.
