混凝土爆裂事故探析范文

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摘要:

某高層住宅小區(qū)，由于混凝土碎石中混入生石灰塊，致使三棟建筑物五個(gè)樓層的混凝土出現(xiàn)了石灰爆裂現(xiàn)象，本論文通過對(duì)爆裂物質(zhì)的化學(xué)分析、模擬及現(xiàn)場(chǎng)鋼筋應(yīng)力試驗(yàn)、混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)、及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，對(duì)工程下一步處理提出了參考意見。

關(guān)鍵詞:

混凝土；爆裂；石灰；鋼筋應(yīng)力

1工程概況

某住宅安小區(qū)是經(jīng)濟(jì)適用房項(xiàng)目，為六棟高層住宅，總建筑面積為130000m2。結(jié)構(gòu)形式為框剪結(jié)構(gòu)。剪力墻混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，梁板強(qiáng)度等級(jí)為C30，均為商品混凝土，泵送施工。2012年5月發(fā)現(xiàn)1#樓2層、3#樓2－3層、6#樓3－4層三棟建筑有不同程度的混凝土石灰爆裂現(xiàn)象，為確保建筑的安全使用，由建設(shè)方委托檢測(cè)單位對(duì)發(fā)生爆裂的混凝土進(jìn)行檢測(cè)，并成立專家組對(duì)該工程混凝土試驗(yàn)研究，分析混凝土爆裂原因，為處理混凝土爆裂提供可靠依據(jù)。

2混凝土爆裂情況分布及外觀

1#樓2層、3#樓2－3層、6#樓3－4層墻板和頂板均出現(xiàn)了不同程度的石灰爆裂現(xiàn)象，爆點(diǎn)處為白色或紅褐色顆粒。如圖一和圖二所示。

3混凝土爆裂原因分析及模擬試驗(yàn)情況

3．1對(duì)爆裂部位的白灰進(jìn)行化學(xué)分析

根據(jù)爆裂位置、爆裂顏色、異物硬度等差異，對(duì)出現(xiàn)石灰爆裂的混凝土白色及紅褐色物體取樣6處進(jìn)行化學(xué)分析、XRD檢測(cè)分析、SEM檢測(cè)分析，檢驗(yàn)結(jié)果見附件，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，爆裂物組分如下表:3.2鋼筋進(jìn)行應(yīng)力試驗(yàn)3．2.1現(xiàn)場(chǎng)模擬實(shí)驗(yàn)6月16日下午，成型六道模擬墻，模擬墻尺寸為長(zhǎng)1500mm，高1000mm，厚200mm(與主體剪力墻厚度一致)，墻體配筋與剪力墻一致，在鋼筋上粘貼10塊應(yīng)力片，在模擬墻兩側(cè)留出側(cè)頭，(見圖三、圖四)。選取C30、C40兩個(gè)等級(jí)的混凝土，每個(gè)等級(jí)混凝土中分別摻加3組不同數(shù)量的生石灰(0，50塊，100塊)，生石灰塊由5～9.5mm、9.5mm～19.5mm、＞19.5mm3種粒徑組成，每種粒徑所占的比例分別為1/4，1/2和1/4(生石灰的粒徑和數(shù)量是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際爆灰數(shù)量推測(cè)的)。7月16日對(duì)墻體內(nèi)的鋼筋進(jìn)行應(yīng)力測(cè)試，測(cè)定結(jié)果顯示摻加白灰后應(yīng)力變化平均值為3.5%。3．2.2現(xiàn)場(chǎng)實(shí)體應(yīng)力測(cè)試在2#、3#、6#樓分別選取6組組試件(每一組挑選存在缺陷試件和完好試各一個(gè)進(jìn)行對(duì)比)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果顯示應(yīng)力變化平均值分別為2.1%、3.6%、3.2%。通過以上應(yīng)力測(cè)試，有石灰爆裂的混凝土對(duì)鋼筋的應(yīng)力影響不大。3．3混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)在成型六道1500(1000(200mm的混凝土墻體的同時(shí)，成型7d混凝土試塊1組和28d混凝土試塊2組，強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果如下表:3．4其他模擬試驗(yàn)情況(1)6月11日下午4∶00，成型兩組摻加白灰塊的砂漿試塊，分別為摻加普通白灰和過燒白灰(各10塊)，6月12日上午發(fā)現(xiàn)普通白灰有兩處出現(xiàn)爆裂，過燒白灰表面有一處出現(xiàn)爆裂，其他至今沒有出現(xiàn)爆裂情況。(如圖七、圖八)(2)6月12日下午3∶50成型4組C40摻加白灰測(cè)軟土層中孔隙水壓力的增長(zhǎng)和消散過程。通過對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和整理，繪制成各種關(guān)系曲線圖，用以計(jì)算土體固結(jié)度、強(qiáng)度增長(zhǎng)以及分析地基的穩(wěn)定性，從而控制加載速率，避免堆載過快或過多而造成的地基破壞，為預(yù)壓后卸載提供依據(jù)。從圖2可以看出，觀測(cè)過程中，孔隙水壓力總體呈消散趨勢(shì)，中間有陡然增加的現(xiàn)象，是因?yàn)榧虞d速率快，土中的孔隙水壓來(lái)不急及時(shí)消散而迅速增加。填土停止后，孔隙水壓又迅速消散，恢復(fù)到平穩(wěn)的下降趨勢(shì)，由此看出，設(shè)置的排水體發(fā)揮了很好的功效。

3．2土體沉降和水平位移觀測(cè)

共選取4個(gè)斷面分別布設(shè)地面沉降板和地面位移樁。觀測(cè)結(jié)果:中心沉降板沉降速率4～7mm/d，平均5mm/d，小于設(shè)計(jì)要求的控制沉降速率10mm/d;地面位移樁位移為2～5mm/d，平均4mm/d，小于設(shè)計(jì)要求的5mm/d;地面位移樁在測(cè)試過程中，沒有發(fā)生沉降和抬起現(xiàn)象。地面沉降板和地面位移樁在填筑時(shí)每天測(cè)試、停載時(shí)每3～4d觀測(cè)1次、路基完成后每10d觀測(cè)1次。經(jīng)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，路堤完成后放置60d后其剩余沉降為20～23mm，與設(shè)計(jì)計(jì)算的22mm相符。

3．3復(fù)合地基承載力檢測(cè)

地基處理完成后，對(duì)編號(hào)為Q－19#、M－8#、L－27#－T－4#、U－23#試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行了復(fù)合地基靜載試驗(yàn)，最大荷載加至250KN，s/b取值0．015。檢驗(yàn)結(jié)果如表2。檢測(cè)結(jié)果，復(fù)合地基承載力符合設(shè)計(jì)要求。以上觀測(cè)數(shù)據(jù)表明:軟土路基一直都在穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行孔隙水壓力消散、沉降和固結(jié)，其實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)值與工后的觀測(cè)數(shù)據(jù)值均達(dá)到各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)要求，處理效果是理想的。

4結(jié)語(yǔ)

動(dòng)力排水固結(jié)法在運(yùn)用原理上，結(jié)合了排水固結(jié)、靜載預(yù)壓、強(qiáng)夯、強(qiáng)力震動(dòng)碾壓等工法。在應(yīng)對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下的軟弱地基，特別是深層、高飽和軟土地基，采用動(dòng)力排水固結(jié)法在工期上比堆載預(yù)壓法短，在造價(jià)上比深層攪拌法低，在使用范圍上比傳統(tǒng)的強(qiáng)夯法寬。盡管這種地基處理方法在工藝組合、理論計(jì)算、檢測(cè)效果等方面尚未形成完整的理論和操作體系，尚處于經(jīng)驗(yàn)積累階段，但從其實(shí)際運(yùn)用的成功實(shí)例和明顯的經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看，已可見其廣闊的應(yīng)用前景。

作者:蘇曉豐 李森 單位:石家莊晶石建筑工程技術(shù)有限公司