Os motivos podem ser divididos aproximadamente nas seguintes categorias:
1. Condições de conservação: Cumpre os requisitos? Como a relação entre 7d e 28d são dados empíricos obtidos sob condições padrão de cura (temperatura e umidade constantes), se não forem condições padrão de cura, é impossível falar em comparação.
2. Aditivos que afetam a relação entre 7d e 28d: agente de resistência inicial, retardador excessivo.
3. As misturas que afetam a resistência posterior incluem agentes incorporadores de ar.
4. Composição do cimento: Se o teor de álcalis no cimento for muito alto, reduzirá a resistência posterior.
5. A adaptabilidade dos aditivos e do cimento. O grau de influência neste tipo de cimento deve ser comprovado por meio de ensaios.
6. Agente de força inicial excessivo.
7. O excesso de resistência do cimento em si não é alto e a taxa de crescimento da resistência posterior é pequena.
Causas e tratamentos de resistência insuficiente do concreto de engenharia
“O grau de resistência do concreto estrutural deve atender aos requisitos do projeto.”
Esta é uma disposição obrigatória estipulada no código de construção de engenharia e deve ser rigorosamente implementada. No entanto, ainda existem alguns concretos de engenharia que têm causado muitos problemas de qualidade devido à resistência insuficiente. As consequências da baixa resistência do concreto manifestam-se principalmente nos dois aspectos seguintes:
Primeiro, a capacidade de suporte dos membros estruturais é reduzida;
Em segundo lugar, a impermeabilidade, a resistência ao gelo e a durabilidade diminuem. Portanto, o problema da resistência insuficiente do concreto deve ser cuidadosamente analisado e tratado.
Causas e tratamentos de resistência insuficiente do concreto de engenharia
1. Causas comuns de resistência insuficiente do concreto
1. Problemas de qualidade da matéria-prima
(1) Má qualidade do cimento
1) A atividade real (resistência) do cimento é baixa: existem duas situações comuns. Uma é que a qualidade do cimento é ruim ao sair da fábrica e, quando aplicado na engenharia real, antes que os resultados do teste de resistência do cimento 28d sejam medidos, o grau de resistência do cimento é estimado para configurar o concreto. , quando a resistência medida do cimento 28d for inferior ao valor estimado original, a resistência do concreto será insuficiente; a segunda é que as condições de armazenamento do cimento são ruins ou o tempo de armazenamento é muito longo, resultando na aglomeração do cimento, reduzindo a atividade e afetando a resistência.
2) Estabilidade não qualificada do cimento:
A principal razão é que o clínquer de cimento contém muito óxido de cálcio livre (CaO) ou óxido de magnésio livre (MgO), e às vezes também pode ser causado pela adição de muito gesso. Como o CaO e o MgO do clínquer de cimento são todos queimados, a cura é muito lenta após o contato com a água e a expansão de volume produzida pela cura dura muito tempo. Quando a quantidade de gesso é excessiva, o gesso reage com o hidrato de aluminato de cálcio do cimento hidratado para formar hidrato de sulfato de alumínio e cálcio, que também expande o volume. Se estas alterações de volume ocorrerem após o endurecimento do concreto, elas destruirão a estrutura de cimento, a maioria das quais levará à fissuração do concreto e reduzirá a resistência do concreto. Em particular, deve notar-se que embora a superfície do betão preparada por algum cimento não qualificado não apresente fissuras evidentes, a sua resistência é extremamente baixa.
(2) Má qualidade do agregado (areia, pedra)
1) A resistência das pedras é baixa: Em alguns blocos de teste de concreto, muitas pedras foram esmagadas, indicando que a resistência das pedras é inferior à do concreto, resultando em uma diminuição na resistência real do concreto.
2) Fraca estabilidade volumétrica das pedras:
Algumas pedras britadas feitas de sílex poroso, xisto, calcário com argila expandida, etc., muitas vezes apresentam baixa estabilidade de volume sob a ação de ciclos alternados de umidade e secagem ou congelamento-degelo, resultando em uma diminuição na resistência do concreto.
3) Má forma e condição superficial das pedras:
O alto teor de pedras em forma de agulha afeta a resistência do concreto. Já as pedras apresentam superfície rugosa e porosa, o que afeta favoravelmente a resistência do concreto, principalmente a resistência à flexão e à tração, devido à sua melhor aderência ao cimento. O fenômeno mais comum é que, sob a mesma proporção de cimento e água-cimento, a resistência do concreto britado é cerca de 10% maior do que a do concreto seixo.
4) Alto teor de impurezas orgânicas no agregado (especialmente areia):
Se o agregado contiver animais e plantas podres e outras impurezas orgânicas (principalmente ácido tânico e seus derivados), afetará negativamente a hidratação do cimento e reduzirá a resistência do concreto.
5) Alto teor de argila e poeira:
O declínio na resistência do concreto causado por esse motivo se manifesta principalmente nos três aspectos a seguir. Primeiro, essas partículas muito finas ficam enroladas na superfície do agregado, o que afeta a ligação do agregado ao cimento; segundo, a área superficial do agregado é aumentada para aumentar o consumo de água; São partículas de argila, o volume é instável, encolhe e incha quando seca, e tem certo efeito destrutivo no concreto.
6) Alto teor de trióxido de enxofre:
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 cento), pode interagir com hidratos de cimento. Na produção do sulfoaluminato de cálcio ocorre expansão de volume, resultando em fissuras e perda de resistência no concreto endurecido.
7) Alto teor de mica na areia:
Como a superfície da mica é lisa, o desempenho de ligação com a pedra de cimento é extremamente pobre e é fácil rachar ao longo das juntas, de modo que o alto teor de mica na areia tem efeitos adversos nas propriedades físicas e mecânicas (incluindo resistência) de concreto.
(3) A qualidade da água de mistura não é qualificada
Se água de pântano com alto teor de impurezas orgânicas, esgoto e águas residuais industriais contendo ácido húmico ou outros ácidos e sais (especialmente sulfato) forem usados para misturar concreto, as propriedades físicas e mecânicas do concreto podem ser reduzidas.
(4) A qualidade da mistura é ruim
Atualmente, a qualidade dos aditivos produzidos por algumas pequenas fábricas não está à altura dos padrões. É bastante comum que os aditivos causem resistência insuficiente do concreto, e até mesmo acidentes onde o concreto não condensa ocorrem de tempos em tempos.
2. Proporção inadequada de mistura de concreto
A proporção da mistura de concreto é um dos fatores importantes que determinam a resistência. A relação água-cimento afeta diretamente a resistência do concreto. Outros, como o consumo de água, a proporção de areia e a proporção de cinzas ósseas, também afetam várias propriedades do concreto, resultando em acidentes de resistência insuficiente. Esses fatores geralmente se manifestam nos seguintes aspectos da construção de engenharia:
(1) Aplique aleatoriamente a proporção de mistura:
A proporção da mistura de concreto é determinada pelo canteiro de obras após solicitação ao laboratório para mistura experimental de acordo com as características do projeto, condições de construção e matérias-primas. Porém, muitos canteiros de obras ignoram essas condições específicas e aplicam aleatoriamente a proporção de mistura de acordo com o índice de resistência do concreto, causando muitos acidentes por resistência insuficiente.
(2) Aumento do consumo de água:
Os mais comuns são a medição imprecisa do dispositivo de adição de água no equipamento de mistura; não descontar o teor de água da areia; até mesmo adicionando água arbitrariamente no local de irrigação. Após o aumento do consumo de água, a relação água-cimento e o abatimento do concreto aumentarão, resultando em acidentes de resistência insuficiente.
(3) Quantidade insuficiente de cimento:
Além da medição imprecisa antes da mistura, também ocorre frequentemente peso insuficiente do cimento embalado, resultando em cimento insuficiente no concreto, resultando em baixa resistência.
(4) Medição imprecisa de areia e pedra:
É mais comum que as ferramentas de medição estejam desatualizadas ou o gerenciamento da manutenção não seja bom e a precisão não esteja de acordo com o padrão.
(5) Uso incorreto de mistura:
Existem dois tipos principais; uma é que a espécie é usada incorretamente, e o aditivo é misturado cegamente com o aditivo antes que o desempenho do aditivo seja claro, como resistência inicial, retardamento e redução de água, de modo que o concreto não possa atingir a resistência esperada; a outra é que a dosagem não está correta. permitir.
(6) Reação álcali-agregado:
Quando o teor alcalino total do concreto é alto, o agregado graúdo contendo carbonato ou sílica ativa (opala, calcedônia, obsidiana, zeólita, sílex poroso, riolito, andesita, tufo, etc.) pode produzir reação álcali-agregado, isto é , hidróxido de sódio e hidróxido de potássio formados após a hidrólise de óxidos alcalinos, que reagem quimicamente com agregados ativos formando um gel misto que absorve água continuamente e se expande, causando fissuras no concreto ou diminuição de intensidade. De acordo com informações do Japão, nas mesmas condições, a resistência do concreto após a reação álcali-agregado é apenas cerca de 60% do valor normal.
3. Existem problemas na tecnologia de construção de concreto
(1) Má mistura de concreto;
A ordem de adição de materiais ao misturador é invertida e o tempo de mistura é muito curto, resultando em mistura irregular e afetando a resistência.
(2) Más condições de transporte:
Foi encontrada segregação do concreto durante o transporte, mas não foram tomadas medidas eficazes (como remistura, etc.), e a resistência foi afetada pelo vazamento das ferramentas de transporte.
(3) Método de vazamento inadequado:
Se o concreto foi inicialmente endurecido durante a concretagem; o concreto foi segregado antes do vazamento, etc., o que pode causar resistência insuficiente do concreto.
(4) Vazamento grave de lama da fôrma:
A fôrma de aço de um determinado projeto estava seriamente deformada, a folga da laje era de 5 a 10 mm e a argamassa vazava gravemente. A resistência medida do concreto aos 28 dias foi apenas metade do valor de projeto.
(5) A vibração de formação não é densa:
A porosidade do concreto depois de colocado no molde atinge 10% a 20%. Se a vibração não for sólida ou se a fôrma vazar, a resistência será inevitavelmente afetada.
(6) Sistema de manutenção deficiente:
O principal motivo é que a temperatura e a umidade não são suficientes, a escassez e secagem precoce de água ou o congelamento precoce, resultando em baixa resistência do concreto.
4. Má gestão de blocos de teste
(1) Bloco de teste sem manutenção padrão:
Até o momento, ainda existem alguns canteiros de obras e muitos funcionários de construção e teste que não sabem que o bloco de teste de concreto deve ser curado em condições padrão em um ambiente úmido ou água com temperatura de (20±2) graus e umidade relativa. de 90 por cento ou mais, e o bloco de teste deve ser mantido em um ambiente úmido com umidade relativa acima de 90 por cento. Nas mesmas condições de construção e manutenção, alguns blocos de teste apresentam más condições de temperatura e umidade, e alguns blocos de teste foram quebrados, de modo que a resistência dos blocos de teste é baixa.
(2) Má gestão de testes de moldes:
A deformação do molde de teste não é reparada ou substituída a tempo.
(3) Falha na confecção de blocos de teste de acordo com os regulamentos:
Por exemplo, o tamanho do molde de teste não corresponde ao tamanho das partículas da pedra, há poucas pedras no bloco de teste e o bloco de teste não vibra com o equipamento correspondente.
Em segundo lugar, o impacto da resistência insuficiente do concreto em diferentes tipos de membros estruturais
De acordo com a análise dos princípios de projeto de estruturas de concreto armado, o grau de influência da resistência insuficiente do concreto na resistência das diferentes estruturas é bastante diferente, e as regras gerais são as seguintes:
(1) Membro de compressão axial:
Geralmente é projetado para que o concreto suporte toda ou a maior parte da carga. Portanto, a resistência insuficiente do concreto tem grande influência na resistência dos componentes.
(2) Membros de tensão axial:
O código de projeto não permite o uso de concreto simples como elementos de tração, e o efeito do concreto não é considerado no cálculo da resistência dos elementos de tração do concreto armado, portanto a resistência do concreto é insuficiente e tem pouco efeito na resistência de membros de tensão.
(3) Membros de flexão:
A resistência normal da seção de elementos de flexão de concreto armado está relacionada à resistência do concreto, mas a faixa de influência não é grande. Por exemplo, para membros com uma taxa de armadura de aço HRB335 de tração longitudinal de 0,2 por cento ~1,0 por cento, quando a resistência do concreto é reduzida de C30 para C20, a resistência da seção normal geralmente diminui em não mais que 5 por cento , mas a resistência do concreto é insuficiente para a resistência ao cisalhamento da seção oblíqua. Maior impacto.
(4) Membro de compressão excêntrico:
Para barras com pequena compressão excêntrica ou armadura de tração, toda ou a maior parte da seção transversal do concreto está sob compressão e podem ocorrer danos por compressão do concreto. Portanto, a resistência insuficiente do concreto tem um impacto significativo na resistência dos componentes. Para barras com grande compressão excêntrica e poucas armaduras de tração, o impacto da resistência insuficiente do concreto na resistência normal da seção das barras é semelhante ao das barras de flexão.
(5) Influência na força de punção:
A capacidade de punção é diretamente proporcional à resistência à tração do concreto, que é cerca de 7% a 14% (média de 10%) da resistência à compressão. Portanto, quando a resistência do concreto for insuficiente, a resistência à punção diminuirá significativamente.
Antes de lidar com acidentes de resistência insuficiente do concreto, é necessário distinguir as propriedades mecânicas dos componentes estruturais, estimar corretamente o impacto da redução da resistência do concreto na capacidade de suporte e, em seguida, considerar de forma abrangente os requisitos de resistência à fissuração, rigidez, impermeabilidade, durabilidade, etc., e selecione medidas de tratamento apropriadas.
5. Métodos comuns de tratamento para acidentes com resistência insuficiente do concreto
(1) Determinação da resistência real do concreto:
Quando os resultados do teste de pressão do bloco de teste não são qualificados e se estima que a resistência real do concreto na estrutura pode atender aos requisitos do projeto, a resistência real do concreto pode ser medida por métodos de inspeção não destrutivos ou amostragem de perfuração , como base para o tratamento de acidentes.
(2) Utilize a resistência tardia do concreto:
A resistência do concreto aumenta com a idade. Em um ambiente seco, a resistência pode atingir 1,2 vezes a de 28 dias em 3 meses e 1,35 ~ 1,75 vezes em um ano. Se a resistência real do concreto não for muito inferior ao requisito de projeto e o tempo de carregamento da estrutura for relativamente tardio, a manutenção intensiva poderá ser adotada e o princípio da resistência tardia do concreto poderá ser usado para lidar com acidentes de resistência insuficiente. .
(3) Reduzir a carga estrutural:
Quando a capacidade de suporte da estrutura é significativamente reduzida devido à resistência insuficiente do concreto, e é inconveniente usar métodos de reforço para lidar com isso, o método de redução da carga estrutural é geralmente usado para lidar com isso. Por exemplo, medidas como a substituição de escórias de cal ou de cimento por materiais de isolamento leves e de elevada eficiência podem reduzir o peso próprio dos edifícios e reduzir a altura total dos edifícios.
(4) Reforço estrutural:
Quando a resistência do concreto do pilar é insuficiente, ele pode ser reforçado terceirizando o concreto armado ou terceirizando o aço, podendo também ser reforçado pelo método do pilar de restrição em espiral. Quando a resistência da viga de concreto é baixa e a resistência ao cisalhamento é insuficiente, ela pode ser reforçada terceirizando o concreto armado e colando placas de aço. Quando a resistência do concreto da viga é seriamente insuficiente, resultando em que a resistência da seção normal não pode atender aos requisitos da especificação, o concreto armado pode ser usado para aumentar a altura da viga, e o sistema de reforço de tirante protendido também pode ser usado para reforço.
(5) Análise e verificação do potencial mineiro:
Quando a resistência real do concreto é semelhante aos requisitos de projeto, geralmente é verificada por meio de análise, e a maioria deles não precisa ser especialmente reforçada. Como a falta de resistência do concreto tem pouco efeito sobre a resistência da seção normal do membro de flexão, este método é frequentemente usado para lidar com isso: se necessário, com base no cálculo de verificação, faça um teste de carga para provar ainda mais que o a estrutura é segura e confiável e não há necessidade de lidar com isso. A resistência insuficiente do betão na área central das ligações viga-pilar da estrutura pré-fabricada pode levar a uma segurança sísmica insuficiente. Desde que a resistência atenda aos requisitos de magnitude de projeto equivalente após verificação e cálculo de acordo com o código sísmico, fissuras e deformações estruturais não são reparadas ou passam por reparos gerais. Se ainda puder ser utilizado, não são necessárias medidas especiais. Ressalta-se que a conclusão de não processamento após análise e cálculo deve ser aprovada pelo visto de projeto para ser válida. Ao mesmo tempo, deve ser enfatizado que esta abordagem está, na verdade, explorando o potencial do design.
