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)關注。
建筑工程的質(zhì)量不僅關系到工程的適用性和建設項目的投資效果,而且關系到人民群眾生命財產(chǎn)的安全。隨著我國現(xiàn)代化建設事業(yè)的蓬勃發(fā)展,建設規(guī)模不斷擴大,每年投資建設的各類工程項目達十幾億平方米,一旦發(fā)生工程質(zhì)量問題,會直接影響公共利益和公眾安全,因此,建設工程質(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?
事實上,工程設計、操作人員素質(zhì)、機械設備、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)量高低的關鍵。混凝土質(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)護施工等等。本文將介紹水泥、砂石骨料兩項因素。
一、水泥
水泥是混凝土產(chǎn)品質(zhì)量賴以生存的根基。水泥強度、細度、顆粒級配、氯離子含量等指標都會對混凝土質(zhì)量產(chǎn)生影響。
1水泥強度?;炷僚浜媳仍O計配制的強度等級與水泥強度有著密切聯(lián)系。水泥的強度來自水泥石中礦物,水泥硬化體強度增長分別為C3S>C2S>C4AF>C3A;C3A礦物早期強度高,早期水化熱大,但C3A對總的水泥強度增長的貢獻應該是小的?,F(xiàn)代水泥生產(chǎn)中有適當降低C3A礦物含量的訴求。
水泥強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)護條件等因素有關。在其它原材料等不變的情況下,當水泥強度低于正常供應的水泥強度值超過5MPa時,混凝土28d強度質(zhì)量會受到威脅。
2水泥細度。水泥磨得越細,其中的細顆粒越多,比表面積越大。相應地,與水的接觸面積水化速度也加快,早期強度提高。但是顆粒越細,水化速度越快,對混凝土后期強度的貢獻也會越小。并且,過細的顆粒水化熱釋放過早,消耗混凝土內(nèi)部水分較快,同時易水化充分,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性也降低。
3顆粒級配,是水泥基膠凝材料的一個重要指標。水泥中粒度在1μm以下的顆粒在攪拌中會完全水化,對強度沒有貢獻,且會增加澆筑時的需水量。1-3μm的顆粒含量高,三天強度就高,同時需水量也會增加。1-32μm的顆粒含量決定了28天強度,由于1-3μm顆粒含量不宜過高,故3-32μm的顆粒含量應越高越好,若強度指標有較大幅度的富余,可以增加混合材的添加量。32-65μm顆粒含量對強度有貢獻,但貢獻率不高。65μm以上顆粒對強度沒有貢獻,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在混凝土水化過程中與鈣結合生成無粘結強度的氯化鈣,并且破壞混凝土本身自帶的抗化學腐蝕能力進行破壞,從而在很大程度上降低混凝土的強度,導致在整個建筑中出現(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。此外氯離子還會腐蝕鋼筋,導致鋼筋的有效面積減小,減弱鋼筋與混凝土的粘結性,對鋼筋結構與混凝土造成剝離的現(xiàn)象。氯離子含量超標將導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1800,所占到的比重在3/4以上,所以骨料在混凝土中相當于撐起人體的骨架,在混凝土中起到保持形狀、增加強度的作用。
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;細骨料砂子的主要作用是填補大顆粒間空隙,與水泥形成砂漿潤滑骨料顆粒間的流動,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力,選用骨科品種應具有較高的抗壓強度。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構,其強度也不同,配制的混凝土強度也有較大差異。當比重小、吸水率高、孔隙大其抗壓強度低時,配制的混凝土的強度相應也低。反之,當比重大、吸水率低、孔隙小,其壓強度高時,配制的混凝土的強度相應也高所以在配制混凝土時,骨料品種的選擇至關重要,它不僅影響混凝土的強度,而且對抗剪強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,混凝土各項性能均降低。針、片狀顆粒含量對混凝土抗壓強度影響較??;當針狀顆粒含量超過15%、片狀顆粒含量超過10%時,混凝土的彎拉強度大幅降低;針、片狀顆粒含量超過15%時,混凝土的抗?jié)B性明顯變差。
3砂石骨料級配:骨料中各種大小不同的顆粒之間的數(shù)量比例,稱為骨料的級配。骨料的級配如果選擇不當,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性,才能填充骨料間的空隙。而且,骨料的級配對硬化混凝土的性能也有很大的影響,如強度、耐久性等。如果骨料級配不合理,有時即使多加水泥,硬化混凝土的性能也會受到一定的影響,因此骨料級配對于獲得高質(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力降低,水泥漿對骨料的包裹能力下降,導致骨料的分離,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),當混凝土拌合料在攪拌機中攪拌時,砂子表層含水不能夠及時的釋放出來,因此在攪拌時容易使拌合水用量過大;同時混凝土在運輸過程中,骨料中的水不斷的往外釋放,破壞了骨料與水泥漿的粘結,造成混凝土的離析泌水。
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