دلایل را می توان به طور کلی به دسته های زیر تقسیم کرد:
1. شرایط حفاظت: آیا الزامات را برآورده می کند؟ از آنجایی که نسبت بین 7d و 28d دادههای تجربی بهدستآمده در شرایط پخت استاندارد (دما و رطوبت ثابت) است، اگر شرایط پخت استاندارد نباشد، نمیتوان در مورد مقایسه صحبت کرد.
2. مواد افزودنی که بر نسبت بین 7d و 28d تأثیر می گذارد: عامل استحکام اولیه، کندکننده بیش از حد.
3. مواد افزودنی که بر استحکام بعدی تأثیر می گذارد شامل عوامل حباب کننده هوا می باشد.
4. ترکیب سیمان: اگر محتوای قلیایی در سیمان خیلی زیاد باشد، استحکام بعدی را کاهش می دهد.
5. سازگاری مواد افزودنی و سیمان. میزان تاثیر بر این نوع سیمان باید با آزمایشات ثابت شود.
6. عامل قدرت اولیه بیش از حد.
7. استحکام اضافی خود سیمان زیاد نیست و سرعت رشد مقاومت بعدی کم است.
علل و درمان مقاومت ناکافی بتن مهندسی
درجه مقاومت بتن سازه ای باید الزامات طراحی را برآورده کند.
این یک ماده اجباری است که در آیین نامه ساخت و ساز مهندسی ساخت و ساز تصریح شده است و باید به شدت اجرا شود. با این حال، هنوز برخی از بتن های مهندسی هستند که به دلیل مقاومت ناکافی، مشکلات کیفی زیادی را ایجاد کرده اند. پیامدهای مقاومت کم بتن عمدتاً در دو جنبه زیر آشکار می شود:
اول، ظرفیت باربری اعضای سازه کاهش می یابد.
دوم، نفوذ ناپذیری، مقاومت در برابر سرما و دوام کاهش می یابد. بنابراین مشکل مقاومت ناکافی بتن باید به دقت مورد تحلیل و بررسی قرار گیرد.
علل و درمان مقاومت ناکافی بتن مهندسی
1. علل رایج مقاومت ناکافی بتن
1. مشکلات کیفیت مواد خام
(1) سیمان با کیفیت پایین
1) فعالیت (مقاومت) واقعی سیمان کم است: دو حالت رایج وجود دارد. یکی این که کیفیت سیمان در هنگام خروج از کارخانه ضعیف است و هنگامی که در مهندسی واقعی استفاده می شود، قبل از اندازه گیری نتایج آزمایش مقاومت 28d سیمان، درجه مقاومت سیمان برای پیکربندی بتن برآورد می شود. هنگامی که مقاومت اندازه گیری شده سیمان 28d کمتر از مقدار تخمینی اولیه باشد، مقاومت بتن ناکافی خواهد بود. دوم اینکه شرایط نگهداری سیمان ضعیف است، یا زمان ذخیره سازی بیش از حد طولانی است که منجر به تجمع سیمان، کاهش فعالیت و تأثیر بر استحکام می شود.
2) پایداری سیمان غیرمجاز:
دلیل اصلی این است که کلینکر سیمان حاوی بیش از حد اکسید کلسیم آزاد (CaO) یا اکسید منیزیم آزاد (MgO) است و گاهی اوقات ممکن است به دلیل افزودن بیش از حد گچ نیز ایجاد شود. از آنجایی که CaO و MgO موجود در کلینکر سیمان همگی می سوزند، عمل آوری پس از تماس با آب بسیار کند است و انبساط حجمی حاصل از عمل آوری برای مدت طولانی دوام می آورد. هنگامی که مقدار گچ بیش از حد باشد، گچ با هیدرات آلومینات کلسیم موجود در سیمان هیدراته واکنش داده و هیدرات سولفات آلومینیوم کلسیم را تشکیل می دهد که باعث افزایش حجم نیز می شود. اگر این تغییرات حجمی پس از سفت شدن بتن رخ دهد، باعث تخریب سازه سیمانی می شود که بیشتر آن منجر به ترک خوردن بتن و کاهش مقاومت بتن می شود. به طور خاص، باید توجه داشت که اگرچه سطح بتن تهیه شده توسط مقداری سیمان نامرغوب، ترک آشکاری ندارد، اما مقاومت آن بسیار کم است.
(2) کیفیت پایین سنگدانه (ماسه، سنگ)
1) مقاومت سنگ ها کم است: در برخی از بلوک های آزمایشی بتنی، سنگ های زیادی خرد شده اند که نشان می دهد مقاومت سنگ ها کمتر از بتن است و در نتیجه مقاومت واقعی بتن کاهش می یابد.
2) ثبات حجمی ضعیف سنگ ها:
برخی از سنگ های خرد شده ساخته شده از چرت متخلخل، شیل، سنگ آهک با رس منبسط شده و غیره، اغلب در اثر چرخه های متناوب تر و خشک یا یخ-ذوب، پایداری حجمی ضعیفی از خود نشان می دهند و در نتیجه مقاومت بتن کاهش می یابد.
3) وضعیت بد شکل و سطح سنگ ها:
محتوای بالای سنگ های سوزنی مانند بر مقاومت بتن تأثیر می گذارد. از طرفی سنگ ها دارای سطحی ناصاف و متخلخل هستند که به دلیل چسبندگی بهتر بتن با سیمان، تأثیر مطلوبی بر مقاومت بتن به ویژه مقاومت خمشی و کششی دارد. رایج ترین پدیده این است که در یک نسبت سیمان و آب به سیمان، مقاومت بتن سنگ خرد شده حدود 10 درصد بیشتر از بتن سنگریزه است.
4) محتوای بالای ناخالصی های آلی در سنگدانه ها (به ویژه ماسه):
اگر سنگدانه حاوی حیوانات و گیاهان پوسیده و سایر ناخالصی های آلی (عمدتاً اسید تانیک و مشتقات آن) باشد، بر هیدراتاسیون سیمان تأثیر نامطلوب می گذارد و مقاومت بتن را کاهش می دهد.
5) محتوای بالای خاک رس و گرد و غبار:
کاهش مقاومت بتن ناشی از این امر عمدتاً در سه جنبه زیر آشکار می شود. ابتدا این ذرات بسیار ریز روی سطح سنگدانه پیچیده میشوند که بر پیوند سنگدانه و سیمان تأثیر میگذارد. دوم، سطح سنگدانه برای افزایش مصرف آب افزایش می یابد. این ذرات خاک رس است، حجم آن ناپایدار است و با خشک شدن منقبض و متورم می شود و اثر مخرب خاصی روی بتن می گذارد.
6) محتوای بالای تری اکسید گوگرد:
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 درصد)، ممکن است با هیدرات سیمان تعامل داشته باشد. در تولید سولفوآلومینات کلسیم، انبساط حجمی اتفاق میافتد و در نتیجه در بتن سختشده، ترک میخورد و مقاومت را از دست میدهد.
7) محتوای بالای میکا در ماسه:
از آنجایی که سطح میکا صاف است، عملکرد اتصال با سنگ سیمان بسیار ضعیف است و به راحتی در امتداد درزها ترک می شود، بنابراین محتوای بالای میکا در ماسه اثرات نامطلوبی بر خواص فیزیکی و مکانیکی (از جمله استحکام) دارد. بتن.
(3) کیفیت آب اختلاط نامطلوب است
اگر برای اختلاط بتن از آب باتلاق با محتوای ناخالصی آلی بالا، فاضلاب و فاضلاب صنعتی حاوی اسید هیومیک یا سایر اسیدها و نمک ها (به ویژه سولفات) برای اختلاط بتن استفاده شود، ممکن است خواص فیزیکی و مکانیکی بتن کاهش یابد.
(4) کیفیت مواد افزودنی ضعیف است
در حال حاضر کیفیت مواد افزودنی تولید شده توسط برخی کارخانه های کوچک در حد استاندارد نیست. کاملاً متداول است که مواد افزودنی باعث مقاومت ناکافی بتن می شوند و حتی حوادثی که در آن بتن متراکم نمی شود هر از گاهی رخ می دهد.
2. نسبت مخلوط بتن نامناسب
نسبت مخلوط بتن یکی از عوامل مهم تعیین کننده مقاومت است. نسبت آب به سیمان به طور مستقیم بر مقاومت بتن تأثیر می گذارد. موارد دیگری مانند مصرف آب، نسبت شن و ماسه و نسبت خاکستر استخوان نیز بر خواص مختلف بتن تأثیر میگذارند که منجر به حوادث مقاومت ناکافی میشود. این عوامل به طور کلی در جنبه های زیر در ساخت و ساز مهندسی آشکار می شوند:
(1) به طور تصادفی نسبت مخلوط را اعمال کنید:
نسبت اختلاط بتن با توجه به ویژگی های پروژه، شرایط ساخت و ساز و مواد اولیه پس از درخواست به آزمایشگاه برای اختلاط آزمایشی توسط محل ساخت و ساز تعیین می شود. با این حال، بسیاری از کارگاه های ساختمانی این شرایط خاص را نادیده می گیرند و به طور تصادفی نسبت اختلاط را با توجه به شاخص درجه مقاومت بتن اعمال می کنند و در نتیجه باعث بروز حوادث ناکافی مقاومت می شوند.
(2) افزایش مصرف آب:
موارد رایج تر اندازه گیری نادرست دستگاه اضافه کننده آب در تجهیزات اختلاط است. عدم کسر محتوای آب در ماسه؛ حتی اضافه کردن خودسرانه آب در محل آبیاری. پس از افزایش مصرف آب، نسبت آب به سیمان و اسلامپ بتن افزایش می یابد و در نتیجه حوادث مقاومت ناکافی ایجاد می شود.
(3) مقدار ناکافی سیمان:
علاوه بر اندازهگیری نادرست قبل از اختلاط، وزن ناکافی سیمان بستهبندی شده نیز اغلب اتفاق میافتد که در نتیجه سیمان کافی در بتن وجود ندارد و در نتیجه مقاومت پایینی ایجاد میشود.
(4) اندازه گیری نادرست شن و ماسه و سنگ:
بیشتر متداول است که ابزارهای اندازه گیری قدیمی هستند یا مدیریت نگهداری خوب نیست و دقت در حد استاندارد نیست.
(5) استفاده نادرست از افزودنی:
دو نوع اصلی وجود دارد؛ یکی اینکه از گونه به اشتباه استفاده می شود و قبل از مشخص شدن عملکرد ماده افزودنی کورکورانه با ماده افزودنی مخلوط می شود، مانند استحکام اولیه، کندی و کاهش آب، به طوری که بتن نمی تواند به مقاومت مورد انتظار برسد. مورد دیگر این است که دوز صحیح نیست. اجازه.
(6) واکنش قلیایی - سنگدانه:
هنگامی که محتوای قلیایی کل بتن زیاد باشد، سنگدانه های درشت حاوی کربنات یا سیلیس فعال (اوپال، کلسدونی، ابسیدین، زئولیت، چرت متخلخل، ریولیت، آندزیت، توف و غیره) ممکن است واکنش قلیایی-دانه ای ایجاد کنند. هیدروکسید سدیم و هیدروکسید پتاسیم پس از هیدرولیز اکسیدهای قلیایی به وجود می آیند که از نظر شیمیایی با سنگدانه های فعال واکنش داده و ژل مخلوطی را تشکیل می دهند که به طور مداوم آب را جذب می کند و منبسط می شود و باعث ایجاد ترک یا کاهش شدت بتن می شود. بر اساس اطلاعات ژاپن، در شرایط مشابه، مقاومت بتن پس از واکنش قلیایی - سنگدانه تنها حدود 60 درصد از مقدار نرمال است.
3. مشکلاتی در تکنولوژی ساخت بتن وجود دارد
(1) اختلاط ضعیف بتن؛
ترتیب افزودن مواد به میکسر برعکس است و زمان اختلاط بسیار کوتاه است و در نتیجه مخلوط ناهموار و بر استحکام تأثیر می گذارد.
(2) شرایط بد حمل و نقل:
جداسازی بتن در حین حمل و نقل یافت شد، اما اقدامات موثری انجام نشد (مانند اختلاط مجدد و غیره) و استحکام تحت تأثیر نشت ابزار حمل و نقل قرار گرفت.
(3) روش ریختن نامناسب:
اگر بتن در ابتدا در هنگام ریختن گیر شده باشد. بتن قبل از ریختن و غیره جدا شده است که می تواند باعث مقاومت ناکافی بتن شود.
(4) نشت شدید دوغاب قالب:
قالب فولادی یک پروژه خاص به طور جدی تغییر شکل داده بود، شکاف دال 5 ~ 10 میلی متر بود، و دوغاب به طور جدی نشت کرد. مقاومت اندازه گیری شده بتن در 28 روز تنها نیمی از ارزش طراحی بود.
(5) ارتعاش تشکیل دهنده متراکم نیست:
تخلخل بتن پس از قرار گرفتن در قالب به 10 تا 20 درصد می رسد. اگر لرزش جامد نباشد یا قالب نشت کند، استحکام به ناچار تحت تأثیر قرار می گیرد.
(6) سیستم نگهداری ضعیف:
دلیل اصلی این است که دما و رطوبت کافی نیست، کمبود آب و خشک شدن زودهنگام یا یخ زدن زودهنگام و در نتیجه مقاومت بتن پایین است.
4. مدیریت ضعیف بلوک های تست
(1) بلوک تست بدون تعمیر و نگهداری استاندارد:
تاکنون برخی از کارگاه های ساختمانی و بسیاری از پرسنل ساختمانی و آزمایشی وجود دارند که نمی دانند بلوک آزمایش بتن باید در شرایط استاندارد در محیط مرطوب یا آب با دمای (2±20) درجه و رطوبت نسبی عمل آوری شود. 90 درصد یا بیشتر، و بلوک آزمایش باید در یک محیط مرطوب با رطوبت نسبی بالاتر از 90 درصد نگهداری شود. در شرایط مشابه ساخت و نگهداری، برخی از بلوک های آزمایشی شرایط دما و رطوبت نامناسبی دارند و برخی از بلوک های آزمایش شکسته شده اند، بنابراین استحکام بلوک های آزمایش کم است.
(2) مدیریت آزمایشی ضعیف قالب:
تغییر شکل قالب آزمایشی به موقع تعمیر یا تعویض نمی شود.
(3) عدم ساخت بلوک های آزمایشی طبق مقررات:
به عنوان مثال، اندازه قالب آزمایشی با اندازه ذرات سنگ مطابقت ندارد، تعداد سنگها در بلوک آزمایشی بسیار کم است و بلوک آزمایش با تجهیزات مربوطه لرزش ندارد.
دوم، تاثیر مقاومت ناکافی بتن بر انواع مختلف اعضای سازه
با توجه به تجزیه و تحلیل اصول طراحی سازه های بتن مسلح، میزان تأثیر مقاومت ناکافی بتن بر مقاومت سازه های مختلف کاملاً متفاوت است و قوانین کلی به شرح زیر است:
(1) عضو فشار محوری:
معمولاً طوری طراحی می شود که بتن بتواند تمام یا بیشتر بار را تحمل کند. بنابراین مقاومت ناکافی بتن تأثیر زیادی بر مقاومت اجزاء دارد.
(2) اعضای کشش محوری:
آئین نامه طراحی اجازه استفاده از بتن ساده را به عنوان اعضای کششی نمی دهد و در محاسبه مقاومت اعضای کششی بتن آرمه تأثیر بتن در نظر گرفته نمی شود، بنابراین مقاومت بتن کافی نیست و تأثیر کمی بر مقاومت بتن دارد. اعضای تنش
(3) اعضای خم شونده:
مقاومت مقطع معمولی اعضای خمشی بتن آرمه با مقاومت بتن مرتبط است، اما دامنه نفوذ زیاد نیست. برای مثال، برای اعضایی با نسبت آرماتور کششی طولی فولاد HRB335 0.2 درصد ~1.0 درصد، زمانی که مقاومت بتن از C30 به C20 کاهش مییابد، مقاومت مقطع معمولی به طور کلی بیش از 5 درصد کاهش نمی یابد، اما مقاومت بتن برای مقاومت برشی مقطع مایل کافی نیست. تاثیر بیشتر.
(4) عضو فشرده سازی غیرعادی:
برای اعضایی که دارای فشار غیرمتمرکز یا آرماتور کششی کوچک هستند، تمام یا بیشتر سطح مقطع بتن تحت فشار است و ممکن است آسیب فشاری بتن رخ دهد. بنابراین مقاومت ناکافی بتن تاثیر بسزایی بر مقاومت اجزا دارد. برای اعضای با تراکم خارج از مرکز بزرگ و آرماتورهای کششی کم، تأثیر مقاومت بتن ناکافی بر مقاومت مقطع معمولی اعضا شبیه به اعضای خمشی است.
(5) تأثیر بر قدرت ضربه زدن:
ظرفیت برشی پانچ نسبت مستقیمی با مقاومت کششی بتن دارد که حدود 7 تا 14 درصد (متوسط 10 درصد) مقاومت فشاری است. بنابراین زمانی که مقاومت بتن کافی نباشد، مقاومت برشی پانچ به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.
قبل از برخورد با حوادث ناشی از مقاومت ناکافی بتن، لازم است خصوصیات مکانیکی اجزای سازه را تشخیص داده، تأثیر کاهش مقاومت بتن بر ظرفیت باربری را به درستی تخمین زده و سپس الزامات مقاومت در برابر ترک، سختی، نفوذ ناپذیری، دوام را به طور جامع در نظر بگیرید. و غیره، و اقدامات درمانی مناسب را انتخاب کنید.
5. روش های متداول درمان برای حوادث ناشی از مقاومت ناکافی بتن
(1) تعیین مقاومت واقعی بتن:
زمانی که نتایج آزمایش فشار بلوک آزمایشی فاقد صلاحیت باشد و تخمین زده شود که مقاومت واقعی بتن در سازه ممکن است الزامات طراحی را برآورده کند، مقاومت واقعی بتن را می توان با روش های بازرسی غیر مخرب یا نمونه برداری حفاری اندازه گیری کرد. ، به عنوان مبنایی برای رسیدگی به حوادث.
(2) از مقاومت دیرهنگام بتن استفاده کنید:
مقاومت بتن با افزایش سن افزایش می یابد. در یک محیط خشک، استحکام می تواند به 1.2 برابر 28 روز در 3 ماه و 1.35 تا 1.75 برابر در سال برسد. اگر مقاومت واقعی بتن خیلی کمتر از نیاز طراحی نباشد و زمان بارگذاری سازه نسبتاً دیر باشد، می توان از تعمیر و نگهداری فشرده استفاده کرد و از اصل مقاومت دیررس بتن برای مقابله با حوادث مقاومت ناکافی استفاده کرد. .
(3) کاهش بار ساختاری:
هنگامی که ظرفیت باربری سازه به دلیل مقاومت ناکافی بتن به میزان قابل توجهی کاهش می یابد و استفاده از روش های آرماتور برای مقابله با آن ناخوشایند است، معمولاً از روش کاهش بار سازه برای مقابله با آن استفاده می شود. به عنوان مثال، اقداماتی مانند جایگزینی سرباره آهک یا سرباره سیمان با مواد عایق با راندمان بالا و سبک می تواند وزن ساختمان ها را کاهش دهد و ارتفاع کلی ساختمان ها را کاهش دهد.
(4) تقویت سازه:
زمانی که مقاومت بتن ستون ناکافی باشد، می توان آن را با برون سپاری بتن مسلح یا برون سپاری فولاد تقویت کرد و همچنین می توان آن را با روش ستون مهار مارپیچی تقویت کرد. هنگامی که مقاومت بتن تیر کم و مقاومت برشی ناکافی است، می توان آن را با برون سپاری بتن مسلح و چسباندن صفحات فولادی تقویت کرد. زمانی که مقاومت بتن تیر به طور جدی ناکافی باشد و در نتیجه مقاومت مقطع معمولی نتواند الزامات مشخصات را برآورده کند، می توان از بتن مسلح برای افزایش ارتفاع تیر استفاده کرد و همچنین می توان از سیستم تقویت کننده میله پیش تنیده استفاده کرد. برای تقویت استفاده می شود.
(5) تجزیه و تحلیل و تأیید پتانسیل استخراج:
زمانی که مقاومت واقعی بتن مشابه الزامات طراحی باشد، عموماً از طریق آنالیز بررسی می شود و اکثر آنها نیازی به تقویت خاصی ندارند. از آنجایی که فقدان مقاومت بتن تأثیر کمی بر مقاومت بخش نرمال عضو خمشی دارد، اغلب از این روش برای مقابله با آن استفاده می شود: در صورت لزوم، بر اساس بررسی محاسباتی، آزمایش بارگذاری را انجام دهید تا بیشتر ثابت شود که ساختار ایمن و قابل اعتماد است و نیازی به مقابله با آن نیست. مقاومت ناکافی بتن در ناحیه هسته اتصالات تیر و ستون قاب پیش ساخته ممکن است به ایمنی لرزه ای ناکافی منجر شود. تا زمانی که استحکام پس از بررسی و محاسبه طبق آیین نامه لرزه ای الزامات را در قدر طراحی معادل برآورده می کند، ترک ها و تغییر شکل های سازه ای ترمیم نشده و یا تحت تعمیرات عمومی قرار نگرفته اند، اگر همچنان قابل استفاده باشد، اقدامات خاصی لازم نیست. لازم به ذکر است که نتیجه عدم رسیدگی پس از تجزیه و تحلیل و محاسبه باید مورد تایید ویزای طراحی باشد تا معتبر باشد. در عین حال، باید تاکید کرد که این رویکرد در واقع بهره برداری از پتانسیل طراحی است.
