يمكن تقسيم الأسباب تقريبًا إلى الفئات التالية:
1. شروط الحفظ: هل تلبي المتطلبات؟ نظرًا لأن النسبة بين 7d و28d هي بيانات تجريبية تم الحصول عليها في ظل ظروف المعالجة القياسية (درجة الحرارة والرطوبة الثابتة)، إذا لم تكن ظروف المعالجة قياسية، فمن المستحيل التحدث عن المقارنة.
2. الخلطات التي تؤثر على النسبة بين 7d و 28d: عامل القوة المبكر، المثبط المفرط.
3. تشمل الخلطات التي تؤثر على القوة اللاحقة عوامل حبس الهواء.
4. تركيب الأسمنت: إذا كان المحتوى القلوي في الأسمنت مرتفعًا جدًا، فسوف يقلل من القوة اللاحقة.
5. قابلية الخلطات والأسمنت على التكيف. ويجب إثبات درجة التأثير على هذا النوع من الأسمنت عن طريق الاختبارات.
6. عامل القوة المبكرة المفرطة.
7. القوة الزائدة للأسمنت نفسها ليست عالية، ومعدل نمو القوة اللاحق صغير.
أسباب وعلاجات عدم كفاية قوة الخرسانة الهندسية
"يجب أن تتوافق درجة قوة الخرسانة الإنشائية مع متطلبات التصميم."
هذا حكم إلزامي منصوص عليه في قانون البناء للإنشاءات الهندسية ويجب تنفيذه بدقة. ومع ذلك، لا تزال هناك بعض الخرسانة الهندسية التي تسببت في العديد من مشاكل الجودة بسبب عدم كفاية القوة. تتجلى عواقب انخفاض قوة الخرسانة بشكل رئيسي في الجانبين التاليين:
أولاً، يتم تقليل قدرة التحمل للأعضاء الهيكلية؛
ثانيًا، تنخفض النفاذية ومقاومة الصقيع والمتانة. ولذلك، يجب تحليل مشكلة عدم كفاية قوة الخرسانة والتعامل معها بعناية.
أسباب وعلاجات عدم كفاية قوة الخرسانة الهندسية
1. الأسباب الشائعة لعدم كفاية قوة الخرسانة
1. مشاكل جودة المواد الخام
(1) سوء نوعية الأسمنت
1) النشاط (القوة) الفعلي للأسمنت منخفض: هناك حالتان شائعتان. أحدهما هو أن جودة الأسمنت تكون سيئة عند الخروج من المصنع، وعندما يتم تطبيقه في الهندسة الفعلية، قبل قياس نتائج اختبار قوة الأسمنت 28d، يتم تقدير درجة قوة الأسمنت لتكوين الخرسانة. ، عندما تكون القوة المقاسة للأسمنت 28 د أقل من القيمة المقدرة الأصلية، فإن قوة الخرسانة لن تكون كافية؛ والثاني هو أن ظروف تخزين الأسمنت سيئة، أو أن وقت التخزين طويل جدًا، مما يؤدي إلى تكتل الأسمنت، وانخفاض النشاط والتأثير على القوة.
2) ثبات الأسمنت غير المؤهل:
السبب الرئيسي هو أن كلنكر الأسمنت يحتوي على الكثير من أكسيد الكالسيوم الحر (CaO) أو أكسيد المغنيسيوم الحر (MgO)، وفي بعض الأحيان قد يكون سبب ذلك أيضًا إضافة الكثير من الجبس. نظرًا لحرق كل من CaO وMgO الموجود في كلنكر الأسمنت، فإن المعالجة تكون بطيئة جدًا بعد ملامستها للماء، ويستمر تمدد الحجم الناتج عن المعالجة لفترة طويلة. عندما تكون كمية الجبس أكثر من اللازم، يتفاعل الجبس مع هيدرات ألومينات الكالسيوم الموجودة في الأسمنت المائي لتكوين هيدرات كبريتات الألومنيوم الكالسيوم، والتي تعمل أيضًا على توسيع الحجم. إذا حدثت هذه التغيرات في الحجم بعد تصلب الخرسانة، فإنها ستؤدي إلى تدمير الهيكل الأسمنتي، مما يؤدي معظمه إلى تشقق الخرسانة وتقليل قوة الخرسانة. على وجه الخصوص، تجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من أن السطح الخرساني المحضر بواسطة بعض الأسمنت غير المؤهل لا يحتوي على شقوق واضحة، إلا أن قوته منخفضة للغاية.
(2) سوء نوعية الركام (الرمل والحجر)
1) قوة الحجارة منخفضة: في بعض بلوكات الاختبار الخرسانية تم سحق العديد من الحجارة مما يدل على أن قوة الحجارة أقل من قوة الخرسانة مما يؤدي إلى انخفاض القوة الفعلية للخرسانة.
2) ضعف ثبات حجم الحصوات :
غالبًا ما تُظهر بعض الأحجار المكسرة المصنوعة من الصوان المسامي، والصخر الزيتي، والحجر الجيري مع الطين الممتد، وما إلى ذلك، ثباتًا ضعيفًا للحجم تحت تأثير دورات الذوبان والذوبان الرطبة والجافة بالتناوب، مما يؤدي إلى انخفاض في قوة الخرسانة.
3) سوء شكل وحالة سطح الحجارة:
يؤثر المحتوى العالي من الحجارة التي تشبه الإبرة على قوة الخرسانة. من ناحية أخرى، تتميز الحجارة بسطح خشن ومسامي، مما له تأثير إيجابي على قوة الخرسانة، وخاصة قوة الانحناء والشد، بسبب ارتباطها الأفضل بالأسمنت. الظاهرة الأكثر شيوعًا هي أنه في ظل نفس نسبة الأسمنت والماء إلى الأسمنت، تكون قوة الخرسانة الحجرية المكسرة أعلى بحوالي 10 بالمائة من قوة الخرسانة المرصوفة بالحصى.
4) نسبة عالية من الشوائب العضوية في الركام (خاصة الرمل):
إذا كان الركام يحتوي على حيوانات ونباتات فاسدة وشوائب عضوية أخرى (خاصة حمض التانيك ومشتقاته)، فسوف يؤثر ذلك سلباً على ترطيب الأسمنت ويقلل من قوة الخرسانة.
5) نسبة عالية من الطين والغبار:
ويتجلى الانخفاض في قوة الخرسانة الناجم عن هذا السبب بشكل رئيسي في الجوانب الثلاثة التالية. أولاً، يتم لف هذه الجزيئات الدقيقة جدًا على سطح الركام، مما يؤثر على ترابط الركام والأسمنت؛ ثانياً، تتم زيادة مساحة سطح الركام لزيادة استهلاك المياه؛ وهي عبارة عن جزيئات طينية، وحجمها غير مستقر، وتنكمش وتنتفخ عندما تجف، ولها تأثير مدمر معين على الخرسانة.
6) نسبة عالية من ثالث أكسيد الكبريت:
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 بالمائة)، وقد يتفاعل مع هيدرات الأسمنت. في إنتاج سلفوألومينات الكالسيوم، يحدث تمدد في الحجم، مما يؤدي إلى حدوث تشققات وفقدان القوة في الخرسانة المتصلبة.
7) نسبة عالية من الميكا في الرمال:
نظرًا لأن سطح الميكا أملس، فإن أداء الترابط مع الحجر الأسمنتي ضعيف للغاية، ومن السهل التشقق على طول المفاصل، وبالتالي فإن المحتوى العالي من الميكا في الرمال له آثار ضارة على الخواص الفيزيائية والميكانيكية (بما في ذلك القوة) للحجر الأسمنتي. أسمنت.
(3) نوعية مياه الخلط غير مؤهلة
إذا تم استخدام مياه المستنقعات التي تحتوي على نسبة عالية من الشوائب العضوية، ومياه الصرف الصحي ومياه الصرف الصناعي التي تحتوي على حمض الدبالية أو الأحماض والأملاح الأخرى (خاصة الكبريتات) لخلط الخرسانة، فقد تنخفض الخواص الفيزيائية والميكانيكية للخرسانة.
(4) نوعية الخليط رديئة
وفي الوقت الحاضر، فإن جودة الخلطات التي تنتجها بعض المصانع الصغيرة لا ترقى إلى المستوى المطلوب. من الشائع جدًا أن تسبب الخلطات قوة غير كافية للخرسانة، وحتى الحوادث التي لا تتكثف فيها الخرسانة تحدث من وقت لآخر.
2. نسبة الخلط الخرسانية غير مناسبة
تعتبر نسبة الخلط الخرساني من العوامل المهمة التي تحدد القوة. تؤثر نسبة الماء إلى الأسمنت بشكل مباشر على قوة الخرسانة. تؤثر عوامل أخرى مثل استهلاك المياه ونسبة الرمل ونسبة الرماد العظمي أيضًا على خصائص مختلفة للخرسانة، مما يؤدي إلى حوادث عدم كفاية القوة. تتجلى هذه العوامل بشكل عام في الجوانب التالية في البناء الهندسي:
(1) قم بتطبيق نسبة المزيج بشكل عشوائي:
يتم تحديد نسبة الخلط الخرسانية من قبل موقع البناء بعد التقدم إلى المختبر للخلط التجريبي حسب خصائص المشروع وظروف البناء والمواد الخام. ومع ذلك، فإن العديد من مواقع البناء تتجاهل هذه الشروط المحددة وتطبق بشكل عشوائي نسبة الخلط وفقًا لمؤشر درجة قوة الخرسانة، مما يتسبب في العديد من الحوادث ذات القوة غير الكافية.
(2) زيادة استهلاك المياه:
والأكثر شيوعًا هو القياس غير الدقيق لجهاز إضافة الماء الموجود على معدات الخلط؛ عدم خصم محتوى الماء في الرمال. حتى إضافة الماء بشكل تعسفي في موقع الري. بعد زيادة استهلاك المياه، ستزداد نسبة الماء إلى الأسمنت وهبوط الخرسانة، مما يؤدي إلى حوادث عدم كفاية القوة.
(3) كمية غير كافية من الأسمنت:
بالإضافة إلى القياس غير الدقيق قبل الخلط، يحدث أيضًا في كثير من الأحيان وزن غير كافي للأسمنت المعبأ، مما يؤدي إلى عدم كفاية الأسمنت في الخرسانة، مما يؤدي إلى انخفاض القوة.
(4) قياس غير دقيق للرمل والحجر:
من الشائع أن تكون أدوات القياس قديمة أو أن إدارة الصيانة ليست جيدة، وأن الدقة لا ترقى إلى المستوى القياسي.
(5) الاستخدام الخاطئ للخليط:
هناك نوعان رئيسيان؛ أحدهما أن يتم استخدام الأنواع بشكل خاطئ، ويتم خلط الخلطة بشكل أعمى مع الخلطة قبل أن يكون أداء الخلطة واضحًا، مثل القوة المبكرة والتثبيط وتقليل الماء، بحيث لا تتمكن الخرسانة من الوصول إلى القوة المتوقعة؛ والآخر هو أن الجرعة غير صحيحة. يسمح.
(6) التفاعل القلوي الكلي:
عندما يكون إجمالي المحتوى القلوي للخرسانة مرتفعًا، فإن الركام الخشن الذي يحتوي على كربونات أو السيليكا النشطة (العقيق، العقيق الأبيض، السج، الزيوليت، الصوان المسامي، الريوليت، الأنديسايت، التوف، إلخ.) قد ينتج تفاعلًا قلويًا كليًا، أي يتكون هيدروكسيد الصوديوم وهيدروكسيد البوتاسيوم بعد التحلل المائي للأكاسيد القلوية التي تتفاعل كيميائياً مع الركام النشط لتكوين هلام مختلط يمتص الماء بشكل مستمر ويتوسع مما يسبب تشققات في الخرسانة أو انخفاض في الشدة. ووفقا للمعلومات الواردة من اليابان، وفي ظل نفس الظروف الأخرى، تبلغ قوة الخرسانة بعد تفاعل القلويات الكلية حوالي 60 في المائة فقط من القيمة العادية.
3. هناك مشاكل في تكنولوجيا البناء الخرساني
(1) سوء خلط الخرسانة.
يتم عكس ترتيب إضافة المواد إلى الخلاط، ويكون وقت الخلط قصيرًا جدًا، مما يؤدي إلى خليط غير متساوٍ ويؤثر على القوة.
(2) ظروف النقل السيئة:
تم العثور على انفصال للخرسانة أثناء النقل، ولكن لم يتم اتخاذ تدابير فعالة (مثل إعادة الخلط، وما إلى ذلك)، وتأثرت القوة بتسرب أدوات النقل.
(3) طريقة الصب غير السليمة:
إذا كانت الخرسانة قد تم تجميدها مبدئياً أثناء الصب؛ تم فصل الخرسانة قبل صبها، وما إلى ذلك، مما قد يؤدي إلى عدم كفاية قوة الخرسانة.
(4) تسرب الملاط الشديد للقالب:
تم تشويه القوالب الفولاذية لمشروع معين بشكل خطير، وكانت فجوة البلاطة 5 ~ 10 مم، وتم تسريب الجص بشكل خطير. كانت القوة المقاسة للخرسانة عند 28 يومًا نصف القيمة التصميمية فقط.
(5) تشكيل الاهتزاز ليس كثيفًا:
تصل مسامية الخرسانة بعد وضعها في القالب إلى 10% ~ 20%. إذا لم يكن الاهتزاز صلبًا، أو تسربت القوالب، فسوف تتأثر القوة حتماً.
(6) نظام الصيانة الضعيف:
السبب الرئيسي هو أن درجة الحرارة والرطوبة ليست كافية، أو نقص المياه والتجفيف المبكر، أو التجميد المبكر، مما يؤدي إلى انخفاض قوة الخرسانة.
4. سوء إدارة كتل الاختبار
(1) كتلة الاختبار دون الصيانة القياسية:
حتى الآن، لا تزال هناك بعض مواقع البناء والعديد من موظفي البناء والاختبار الذين لا يعرفون أنه يجب معالجة كتلة اختبار الخرسانة في ظل الظروف القياسية في بيئة رطبة أو ماء بدرجة حرارة (20 ± 2) درجة ورطوبة نسبية 90 بالمائة أو أكثر، ويجب الحفاظ على كتلة الاختبار في بيئة رطبة ذات رطوبة نسبية أعلى من 90 بالمائة. في ظل نفس ظروف البناء والصيانة، فإن بعض كتل الاختبار لديها ظروف درجة حرارة ورطوبة سيئة، وقد تم تحطيم بعض كتل الاختبار، وبالتالي فإن قوة كتل الاختبار منخفضة.
(2) سوء إدارة تجربة العفن:
لا يتم إصلاح أو استبدال تشوه قالب الاختبار في الوقت المناسب.
(3) عدم عمل كتل الاختبار حسب اللوائح:
على سبيل المثال، لا يتطابق حجم قالب الاختبار مع حجم الجسيمات للحجر، وهناك عدد قليل جدًا من الحجارة في كتلة الاختبار، ولا تهتز كتلة الاختبار بالمعدات المقابلة.
ثانياً، تأثير عدم كفاية قوة الخرسانة على أنواع مختلفة من الأعضاء الإنشائية
وفقًا لتحليل مبادئ تصميم الهياكل الخرسانية المسلحة، فإن درجة تأثير القوة الخرسانية غير الكافية على قوة الهياكل المختلفة مختلفة تمامًا، والقواعد العامة هي كما يلي:
(1) عضو الضغط المحوري:
وعادة ما تكون مصممة للخرسانة لتحمل كل أو معظم الحمولة. ولذلك، فإن قوة الخرسانة غير الكافية لها تأثير كبير على قوة المكونات.
(2) أعضاء التوتر المحوري:
لا يسمح كود التصميم باستخدام الخرسانة العادية كأعضاء شد، ولا يؤخذ تأثير الخرسانة في الاعتبار في حساب قوة أعضاء الشد الخرسانية المسلحة، وبالتالي فإن قوة الخرسانة غير كافية ولها تأثير ضئيل على قوة الخرسانة. أعضاء التوتر.
(3) أعضاء الانحناء:
ترتبط قوة القسم الطبيعي لأعضاء الانحناء الخرسانية المسلحة بقوة الخرسانة، لكن نطاق التأثير ليس كبيرًا. على سبيل المثال، بالنسبة للعناصر ذات الشد الطولي HRB335 نسبة تقوية الفولاذ 0.2 بالمائة ~1.0 بالمائة، عندما تنخفض قوة الخرسانة من C30 إلى C20، فإن قوة القسم العادي بشكل عام تنخفض بما لا يزيد عن 5 بالمائة إلا أن قوة الخرسانة غير كافية لمقاومة القص للمقطع المائل. تأثير أكبر.
(4) عضو ضغط غريب الأطوار:
بالنسبة للأعضاء ذات الضغط اللامركزي الصغير أو تقوية الشد، يكون كل أو معظم المقطع العرضي للخرسانة تحت الضغط، وقد يحدث تلف بسبب ضغط الخرسانة. ولذلك، فإن قوة الخرسانة غير الكافية لها تأثير كبير على قوة المكونات. بالنسبة للأعضاء ذات الضغط اللامركزي الكبير وقليل من تعزيزات الشد، فإن تأثير قوة الخرسانة غير الكافية على قوة القسم العادية للأعضاء يشبه تأثير الأعضاء الانثناءية.
(5) التأثير على قوة اللكم:
تتناسب قدرة القص التثقيب بشكل مباشر مع قوة الشد للخرسانة، والتي تبلغ حوالي 7 إلى 14 بالمائة (متوسط 10 بالمائة) من قوة الضغط. لذلك، عندما تكون قوة الخرسانة غير كافية، ستنخفض مقاومة القص بشكل ملحوظ.
قبل التعامل مع حوادث عدم كفاية قوة الخرسانة، من الضروري التمييز بين الخواص الميكانيكية للمكونات الهيكلية، والتقدير الصحيح لتأثير انخفاض قوة الخرسانة على قدرة التحمل، ومن ثم النظر بشكل شامل في متطلبات مقاومة الشقوق، والصلابة، والكتامة، والمتانة، الخ، واختيار التدابير العلاجية المناسبة.
5. طرق المعالجة الشائعة لحوادث عدم كفاية قوة الخرسانة
(1) تحديد القوة الفعلية للخرسانة:
عندما تكون نتائج اختبار الضغط لكتلة الاختبار غير مؤهلة، ويُقدر أن القوة الفعلية للخرسانة في الهيكل قد تلبي متطلبات التصميم، يمكن قياس القوة الفعلية للخرسانة عن طريق طرق الفحص غير المدمرة أو أخذ عينات الحفر كأساس للتعامل مع الحوادث.
(2) الاستفادة من القوة المتأخرة للخرسانة:
تزداد قوة الخرسانة مع تقدم العمر. في البيئة الجافة، يمكن أن تصل القوة إلى 1.2 مرة من 28 يومًا في 3 أشهر، و1.35 إلى 1.75 مرة في السنة. إذا كانت القوة الفعلية للخرسانة ليست أقل بكثير من متطلبات التصميم، وكان وقت تحميل الهيكل متأخرًا نسبيًا، فيمكن اعتماد صيانة مكثفة، ويمكن استخدام مبدأ القوة المتأخرة للخرسانة للتعامل مع حوادث القوة غير الكافية .
(3) تقليل الحمل الهيكلي:
عندما تنخفض قدرة تحمل الهيكل بشكل كبير بسبب عدم كفاية قوة الخرسانة، ويكون من غير المناسب استخدام طرق التسليح للتعامل معها، عادة ما يتم استخدام طريقة تقليل الحمل الهيكلي للتعامل معها. على سبيل المثال، يمكن لتدابير مثل استبدال خبث الجير أو خبث الأسمنت بمواد عازلة عالية الكفاءة وخفيفة الوزن أن تقلل من الوزن الذاتي للمباني، وتقلل من الارتفاع الإجمالي للمباني.
(4) التعزيز الهيكلي:
عندما تكون القوة الخرسانية للعمود غير كافية، يمكن تقويتها عن طريق الاستعانة بمصادر خارجية للخرسانة المسلحة أو الاستعانة بمصادر خارجية للصلب، ويمكن أيضًا تقويتها بطريقة عمود التقييد الحلزوني. عندما تكون قوة الخرسانة ذات العوارض منخفضة ومقاومة القص غير كافية، يمكن تقويتها عن طريق الاستعانة بمصادر خارجية للخرسانة المسلحة ولصق الألواح الفولاذية. عندما تكون قوة الخرسانة للشعاع غير كافية بشكل خطير، مما يؤدي إلى أن قوة القسم العادي لا يمكن أن تلبي متطلبات المواصفات، يمكن استخدام الخرسانة المسلحة لزيادة ارتفاع الشعاع، ويمكن أيضًا استخدام نظام تقوية قضيب الربط المسبق الإجهاد تستخدم للتعزيز.
(5) التحليل والتحقق من إمكانيات التعدين:
عندما تكون القوة الفعلية للخرسانة مماثلة لمتطلبات التصميم، يتم فحصها بشكل عام من خلال التحليل، ومعظمها لا يحتاج إلى تعزيز خاص. نظرًا لأن نقص قوة الخرسانة له تأثير ضئيل على قوة القسم الطبيعي لعضو الانثناء، غالبًا ما يتم استخدام هذه الطريقة للتعامل معها: إذا لزم الأمر، على أساس التحقق من الحساب، قم بإجراء اختبار الحمل لإثبات المزيد من أن الهيكل آمن وموثوق، وليس هناك حاجة للتعامل معه. قد تؤدي القوة الخرسانية غير الكافية في المنطقة الأساسية لمفاصل عمود عارضة الإطار الجاهزة إلى عدم كفاية السلامة الزلزالية. طالما أن القوة تلبي المتطلبات بموجب حجم التصميم المكافئ بعد الفحص والحساب وفقًا للكود الزلزالي، فلن يتم إصلاح الشقوق والتشوهات الهيكلية أو الخضوع لإصلاحات عامة. إذا كان لا يزال من الممكن استخدامها، فليس من الضروري اتخاذ تدابير خاصة. تجدر الإشارة إلى أن استنتاج عدم المعالجة بعد التحليل والحساب يجب أن تتم الموافقة عليه من قبل تأشيرة التصميم حتى تكون صالحة. وفي الوقت نفسه، ينبغي التأكيد على أن هذا النهج يستغل في الواقع إمكانات التصميم.
