事故简介
2011年11月中旬,辽宁省某工地浇筑C35P8基础筏板,其中筏板厚300mm,承台厚1900mm。连续4d浇筑5000m3混凝土,由于当时气温在零度以上,天气预报日平均气温在4℃左右,施工单位未委托生产防冻混凝土,浇筑至最后300m3时,气温突然下降至-7℃,并伴有大风和降雪,临时委托生产-5℃混凝土,浇筑后表面覆盖塑料布和一层5mm棉毡。
2012年3月底开工,发现混凝土受冻,表面呈现3mm厚片状物。4月上旬环境温度20℃,在承台上取芯,测得混凝土内部约700mm处温度8℃,表面酥松冻层有5cm左右,4月中旬压芯强度为24~35MPa,5月上旬芯样养护至600℃·d,混凝土基本上都达到设计强度。
原因分析
1)查施工日记,该工程地处郊区,野外环境平均温度为2℃,实测混凝土入模温度为5℃,混凝土未掺防冻剂,未进行热工计算,浇筑后混凝土表面仅盖一层塑料布和5mm厚棉毡,混凝土浇筑后未达到抗冻临界强度时就遭受寒流袭击,致使表面受冻。
2)对该材料进行调查得知,混凝土公司采用P.S32.5矿渣水泥配制C35混凝土,这种水泥早期强度较低,又易泌水。混凝土中掺加60kg/m3粉煤灰,此灰需水量比大,导致搅拌用水明显增加,混凝土振动成型后,表面会产生很厚的泌水层,降低了结构表面的抗冻能力。
此工程在上述内外不利因素影响下,上部水胶比大的水泥浆和筏板表层受冻后呈片状,结构酥松。
3)东北地区冻层要到5月中下旬才能解冻,承台下部温度预计一直在0~5℃之间,混凝土强度增长十分缓慢,4月刚取出的芯样,立即测强度,容易误判混凝土不合格,应该养护到600℃·d以上再测强度。
事故处理
由法定检测单位对承台混凝土取芯,测定混凝土表面的冻层厚度和600℃·d强度。如混凝土强度不达标,设计单位应进行基础承台抗冲切验算,如不满足要求,进行加固处理,即增加承台的抗冲切面积,这部分混凝土较柱混凝土提高一个等级,具体如图4-2(如柱尚未浇筑,基础筏板内锚筋或用ϕ16~ϕ20膨胀螺栓与伸入柱墩的钢筋焊接)和图4-3(如柱已浇筑完,则在柱根部加固柱墩的高度范围内,于柱子周围每隔150~200mm凿去50mm厚保护层,露出主筋,后浇的混凝土钢筋与之焊接,承台部分用膨胀螺栓或结构加固胶锚筋与之连接)所示。
预防措施(www.daowen.com)
1)混凝土冬期施工要根据未来5天的天气预报,确定选用混凝土负温等级。
2)施工单位要进行混凝土养护阶段的热工计算,求得确保混凝土达到临界强度前不受冻所需要的保温材料和厚度。混凝土浇筑后,要按热工计算,立即覆盖足够厚的保温材料,对混凝土蓄热保温,确保混凝土温度降至0℃前达到抗冻临界强度,根据《建筑工程冬期施工规程》(JGJ/T 104—2011)规定,未加防冻剂,采用矿渣水泥的混凝土,抗冻临界强度不应小于设计强度的40%,有抗渗要求的混凝土,抗冻临界强度不宜小于
图4-2 尚未浇筑柱子的补强方案
设计强度等级值的50%,本工程抗冻临界强度应为17.5MPa。
图4-3 已浇筑柱子后的补强方案
3)采用蓄热法或综合蓄热法时,在混凝土达到抗冻临界强度前,应每隔4~6h测一次温,留置同条件试件,根据气温变化、混凝土内部温度及强度实测结果,随时调整保温层厚度,防止混凝土达到抗冻临界强度前受冻。
4)混凝土冬期生产应优先采用硅酸盐和普通硅酸盐水泥,提高混凝土抗冻能力,同时要严格控制水胶比,在满足泵送的前提下,尽量减小坍落度。
5)混凝土公司技术部门要严格检查粉煤灰的质量,不可采用需水量比大的粉煤灰。
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