青島某小區(qū)因混凝土問題返工重建、長沙新房出現(xiàn)問題、淄博某地出現(xiàn)“樓歪歪”……近期,大批建筑工程爆發(fā)質(zhì)量問題引發(fā)關(guān)注。
建筑工程的質(zhì)量不僅關(guān)系到工程的適用性和建設(shè)項(xiàng)目的投資效果,而且關(guān)系到人民群眾生命財(cái)產(chǎn)的安全。隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展,建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,每年投資建設(shè)的各類工程項(xiàng)目達(dá)十幾億平方米,一旦發(fā)生工程質(zhì)量問題,會(huì)直接影響公共利益和公眾安全,因此,建設(shè)工程質(zhì)量必須引起重視。
那么影響建筑質(zhì)量的因素到底有哪些?
事實(shí)上,工程設(shè)計(jì)、操作人員素質(zhì)、機(jī)械設(shè)備、混凝土質(zhì)量等都是影響建筑質(zhì)量的重要因素,其中,混凝土質(zhì)量是影響建筑質(zhì)量高低的關(guān)鍵?;炷临|(zhì)量的影響因素則包括了原材料(水泥、砂石骨料、摻合料、外加劑等)以及混凝土的配合比、養(yǎng)護(hù)施工等等。本文將介紹水泥、砂石骨料兩項(xiàng)因素。
一、水泥
水泥是混凝土產(chǎn)品質(zhì)量賴以生存的根基。水泥強(qiáng)度、細(xì)度、顆粒級(jí)配、氯離子含量等指標(biāo)都會(huì)對混凝土質(zhì)量產(chǎn)生影響。
1水泥強(qiáng)度?;炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)配制的強(qiáng)度等級(jí)與水泥強(qiáng)度有著密切聯(lián)系。水泥的強(qiáng)度來自水泥石中礦物,水泥硬化體強(qiáng)度增長分別為C3S>C2S>C4AF>C3A;C3A礦物早期強(qiáng)度高,早期水化熱大,但C3A對總的水泥強(qiáng)度增長的貢獻(xiàn)應(yīng)該是小的?,F(xiàn)代水泥生產(chǎn)中有適當(dāng)降低C3A礦物含量的訴求。
水泥強(qiáng)度除受四種礦物組成的影響外,還與石膏摻入量、水泥顆粒、礦物料的摻入、拌合程度、拌合方式、養(yǎng)護(hù)條件等因素有關(guān)。在其它原材料等不變的情況下,當(dāng)水泥強(qiáng)度低于正常供應(yīng)的水泥強(qiáng)度值超過5MPa時(shí),混凝土28d強(qiáng)度質(zhì)量會(huì)受到威脅。
2水泥細(xì)度。水泥磨得越細(xì),其中的細(xì)顆粒越多,比表面積越大。相應(yīng)地,與水的接觸面積水化速度也加快,早期強(qiáng)度提高。但是顆粒越細(xì),水化速度越快,對混凝土后期強(qiáng)度的貢獻(xiàn)也會(huì)越小。并且,過細(xì)的顆粒水化熱釋放過早,消耗混凝土內(nèi)部水分較快,同時(shí)易水化充分,產(chǎn)生更多的易于干燥收縮的水化物,從而引起混凝土的干燥收縮。另一方面細(xì)顆粒的增加必定減少粗顆粒的含量,造成穩(wěn)定體積的未水化顆粒減少,使混凝土的長期性能收到一定影響。另外水泥比表面積增加對同一種減水劑的適應(yīng)性也降低。
3顆粒級(jí)配,是水泥基膠凝材料的一個(gè)重要指標(biāo)。水泥中粒度在1μm以下的顆粒在攪拌中會(huì)完全水化,對強(qiáng)度沒有貢獻(xiàn),且會(huì)增加澆筑時(shí)的需水量。1-3μm的顆粒含量高,三天強(qiáng)度就高,同時(shí)需水量也會(huì)增加。1-32μm的顆粒含量決定了28天強(qiáng)度,由于1-3μm顆粒含量不宜過高,故3-32μm的顆粒含量應(yīng)越高越好,若強(qiáng)度指標(biāo)有較大幅度的富余,可以增加混合材的添加量。32-65μm顆粒含量對強(qiáng)度有貢獻(xiàn),但貢獻(xiàn)率不高。65μm以上顆粒對強(qiáng)度沒有貢獻(xiàn),只起骨架作用。
4氯離子含量。首先需加以明確的是混凝土中的氯離子不僅來源于水泥,還可能存在于粉煤灰、礦粉、外加劑等膠凝材料、砂(特別是海砂)以及用于混凝土攪拌的水中。
混凝土中的氯離子會(huì)在混凝土水化過程中與鈣結(jié)合生成無粘結(jié)強(qiáng)度的氯化鈣,并且破壞混凝土本身自帶的抗化學(xué)腐蝕能力進(jìn)行破壞,從而在很大程度上降低混凝土的強(qiáng)度,導(dǎo)致在整個(gè)建筑中出現(xiàn)局部松散和承載力不足的情況,減少混凝土在建筑工程中的使用壽命。此外氯離子還會(huì)腐蝕鋼筋,導(dǎo)致鋼筋的有效面積減小,減弱鋼筋與混凝土的粘結(jié)性,對鋼筋結(jié)構(gòu)與混凝土造成剝離的現(xiàn)象。氯離子含量超標(biāo)將導(dǎo)致混凝土的整體耐久性降低。
二、砂石骨料
砂石骨料是混凝土中的大宗耗材,普通混凝土的容重基本在2380kg/m3左右,其中的砂石用量一般可達(dá)1800,所占到的比重在3/4以上,所以骨料在混凝土中相當(dāng)于撐起人體的骨架,在混凝土中起到保持形狀、增加強(qiáng)度的作用。
粗骨料石子是“大體積”材料,是混凝土終凝硬化以后形成人造石材形狀的主要因素,主要提供強(qiáng)度,常用的石材有沉積巖類的石灰石和砂巖、火成巖類的花崗巖和綠輝巖、變質(zhì)巖的石英巖和片麻巖等;細(xì)骨料砂子的主要作用是填補(bǔ)大顆粒間空隙,與水泥形成砂漿潤滑骨料顆粒間的流動(dòng),改良砼料和易性,按來源可分河砂、山砂、海砂等。
1砂石骨料硬度:混凝土的性質(zhì)是脆性的,主要作用是承受壓應(yīng)力,選用骨科品種應(yīng)具有較高的抗壓強(qiáng)度。不同品種的骨料,有著不同的比重、不同的隙率、不同的吸水率不同的孔隙結(jié)構(gòu),其強(qiáng)度也不同,配制的混凝土強(qiáng)度也有較大差異。當(dāng)比重小、吸水率高、孔隙大其抗壓強(qiáng)度低時(shí),配制的混凝土的強(qiáng)度相應(yīng)也低。反之,當(dāng)比重大、吸水率低、孔隙小,其壓強(qiáng)度高時(shí),配制的混凝土的強(qiáng)度相應(yīng)也高所以在配制混凝土?xí)r,骨料品種的選擇至關(guān)重要,它不僅影響混凝土的強(qiáng)度,而且對抗剪強(qiáng)度和彈性模量也有較大影響。
2砂石骨料粒型:一般來說,粗集料顆粒形狀呈圓球或立方體為好。但在生產(chǎn)加工過程中,不可避免地出現(xiàn)不規(guī)則形狀,例如針狀顆?;蚱瑺铑w粒。隨著針、片狀顆粒含量的增加,混凝土各項(xiàng)性能均降低。針、片狀顆粒含量對混凝土抗壓強(qiáng)度影響較?。划?dāng)針狀顆粒含量超過15%、片狀顆粒含量超過10%時(shí),混凝土的彎拉強(qiáng)度大幅降低;針、片狀顆粒含量超過15%時(shí),混凝土的抗?jié)B性明顯變差。
3砂石骨料級(jí)配:骨料中各種大小不同的顆粒之間的數(shù)量比例,稱為骨料的級(jí)配。骨料的級(jí)配如果選擇不當(dāng),以至骨料的比表面積、空隙率過大,則需要更多的水泥漿,才能使混凝土獲得一定的流動(dòng)性,才能填充骨料間的空隙。而且,骨料的級(jí)配對硬化混凝土的性能也有很大的影響,如強(qiáng)度、耐久性等。如果骨料級(jí)配不合理,有時(shí)即使多加水泥,硬化混凝土的性能也會(huì)受到一定的影響,因此骨料級(jí)配對于獲得高質(zhì)量、低成本的混凝土非常重要。
4砂石骨料含泥量:砂石的含泥量過大將使水泥漿同骨料的粘結(jié)力降低,水泥漿對骨料的包裹能力下降,導(dǎo)致骨料的分離,引起混凝土離析現(xiàn)象。
5砂石骨料含水量:砂石的含水率過高(特別是砂子含水率過高,大于10%),將使混凝土的質(zhì)量難以控制,容易出現(xiàn)混凝土離析現(xiàn)象。由于砂子中含水過大,砂子含水處在過飽和狀態(tài),當(dāng)混凝土拌合料在攪拌機(jī)中攪拌時(shí),砂子表層含水不能夠及時(shí)的釋放出來,因此在攪拌時(shí)容易使拌合水用量過大;同時(shí)混凝土在運(yùn)輸過程中,骨料中的水不斷的往外釋放,破壞了骨料與水泥漿的粘結(jié),造成混凝土的離析泌水。
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