框架結構柱頭部位混凝土強度偏低的原因分析及處理措施

1、框架結構柱頭部位混凝土強度偏低的原因分析及處 理措施某廠房的職工宿舍樓是一座六層框架結構建筑，具一層柱混凝土 設計標號是C30,梁板混凝土設計標號是C25,澆筑混凝土時先澆筑 柱子，隔兩天再澆筑上層的梁板。柱子拆模后發(fā)現(xiàn)在與板同時澆筑的 柱頂部位，厚度約2030cm的柱頭周圈的混凝土顏色泛黃（如圖 1 所示），表面起砂、水泥漿體不足、混凝土疏松強度偏低，用鋼釬、 手錘可以輕易地將混凝土敲掉（如圖 2所示），而梁板和柱頂下端的 混凝土顏色正常，用回彈儀檢測強度良好，起砂的柱頭的回彈值與其 他部位的回彈值相比，嚴重偏低。一層的柱子共計36個，經(jīng)檢查有質量缺陷的柱頭共有7個。圖2質量缺陷柱頭叫部1造

2、成質量缺陷的原因分析為了盡快分析柱頭混凝土質量缺陷的原因， 并確定處理措施，在 混凝土澆筑后約半個月，待梁板的支撐模板拆除后，我們對有質量缺 陷柱頂部位的混凝土 （圖1紅線圈起部位）及其周邊的混凝土強度用 回彈儀進行了測定。圖1上部的回彈強度推定值約 2225MPa,與梁的回彈強度基本致；圖1中部回彈強度推定值僅1215MPa,強度明顯不足；圖1 下部回彈強度推定值約2427MPa,與C30等級的混凝土的強度發(fā) 展趨勢基本符合。由此確定商混凝土站所供應的混凝土不存在質量問 題，局部柱頂出現(xiàn)的質量缺陷是由于施工中沒有采取正確的操作措施 所導致。在現(xiàn)有的房建結構施工的工序中，通常做法是：綁扎柱鋼筋

3、-封柱模-安裝梁板模板-澆注柱混凝土 -綁扎梁板鋼筋-澆注梁板混凝土。 而澆注柱混凝土時，按照規(guī)范柱子混凝土只能澆至梁底1015cm位置留施工縫。在綁扎梁板鋼筋后，這 1015cm的柱混凝土才隨梁板 混凝土一起澆注。在澆注梁板混凝土前模板要灑水潤濕，水往低處流， 而此時柱頭施工縫是整個梁板模板最低處，造成柱頭積水，為防止漏漿模板的拼縫要求嚴密，柱頭積水會有越積越多的趨勢。還有一個積 水的來由是混凝土自身的泌水，為便于順利施工和泵送，工人往往要 求混凝土有較大的坍落度，澆注過程中這些泌水也會流向柱頭。 柱頭 積水積漿過多導致在澆注柱頭混凝土時水灰比增大，直接導致該處混 凝土強度的降低。2柱頭強度

4、偏低的處理措施處理方案基本要求由于此時主體結構已經(jīng)上到三層，一層柱所受到的載荷不斷增 加，為保證結構安全，必須盡快對強度偏低的柱頭進行處理。處理方案是將柱頭有缺陷的混凝土鑿除后進行置換。由于澆注部位空間小不易振搗，置換所用的混凝土采用摻膨脹劑的 C40自密實混凝土。處理步驟將有質量缺陷的柱子周邊的梁板用鋼管支撐頂起， 使上部載荷 轉移到支撐，將強度偏低的柱頭混凝土用風炮鑿除， 鑿除時可以多鑿 一些將空間擴大，并注意盡可能不損害原柱子的鋼筋。校正鑿出部位的鋼筋，增加箍筋的數(shù)量，間距為 5cm一圈。安裝模板，為了使混凝土便于入模，其中一側的模板安裝成一 個斜斗，向上約60,斜斗上端要比柱頂澆筑的高

5、度高出 1020cm, 如圖3所示。圖3支撐及模板ZF澆筑自密實混凝土時，從斜斗處灌入直至灌滿，用橡皮錘敲擊 四周模板，使用小號振動棒，從斜斗處插入盡可能向里伸施加輔助振 搗，使混凝土進一步密實。模板拆除后，將斜斗處多出來的混凝土鑿除，要求與柱子面平 齊。用回彈儀檢測，待自密實混凝土的強度與原柱子的強度基本一 致后，可以將梁板的支撐拆除，時間大約 710天3微膨脹自密實混凝土的配制自密實混凝土的配制要點自密實混凝土是指具有高流動性、 均勻性和穩(wěn)定性，能夠在自重 的作用下流動并充滿整個模板的混凝土。自密實混凝土的配制和施工 可以參考JGJ/T283-2012自密實混凝土應用技術規(guī)程進行。本工程自

6、密實混凝土工作性能要求：坍落度必須大于240mm;坍落擴展度大于550mm以上，擴展時間T500大于2秒鐘。摻加膨脹劑的目的由于自密實混凝土膠凝材料用量多，為達到良好的流動性用水量 也較多，混凝土硬化后的自收縮也較大，為了使置換后的混凝土與原 有的混凝土能緊密結合，需加入適量的膨脹劑，用以補償自密實的自 收縮。配制微膨脹自密實混凝土的材料要求水泥：選用英德海螺 P.O42.5R 28d強度51MPa;礦粉：選用首鋼礦粉，等級為 S95, 28d活性110%;粉煤灰：選用廣西南寧電廠的二級灰，0.045mm篩余細度為19,需水量比98%;石子：配制自密實混凝土粗骨料的級配和顆粒形狀非常重要， 本

7、工程選用惠州寶山石場的花崗巖（見圖 4）, 520mm連續(xù)級配， 壓碎指標11.5,針片含量5%,用水沖洗后再用；圖4粗骨料；二七皆砂：砂細度模數(shù)為2.6,含泥量0.5%;減水劑：廣東博眾公司的聚竣酸緩凝高效減水劑，濃度 10%, 摻量2.0%;膨脹劑：武漢三源公司的SY-G高性能膨脹抗裂劑，摻量8%微膨脹自密實混凝土的配合比和試配結果通過試配調整，最后確定的配合比如表1:表1 (40微膨脹自密實混凝土配比 羊位:k&J疔 中砂5-20石水泥 礦粉粉煤灰腳脹劑外加型 8009口。1683009040409國百自密實混凝土拌合物的狀態(tài)見圖5,可以見到有良好的流動性能, 粘聚性和保水性也很好。圖5

8、拌合物表態(tài)拌合物工作性能指標見表2:表2拌合物工作性能指標坍一度切落擴展度，展時間tSoo .260mm605mm4s 比值實測混凝土強度見表3:表3試配混凝土強度3d強度7d強度28d強度21 6MFa35. 9MFad& 5Mp占 倒百4處理后的效果此次柱頭質量缺陷經(jīng)處理后，新舊混凝土結合良好，柱子整體強 度完全滿足結構承載要求。采用這種方法處理，成本低廉，而且不影 響工程的施工進度。5避免出現(xiàn)柱頭質量缺陷的注意事項柱頭部位的混凝土出現(xiàn)質量缺陷的例子屢見不鮮，這與施工人員的經(jīng)驗有直接關系，工程施工管理人員一定要加強過程細節(jié)的管理， 注意以下的幾個細節(jié)可以避免發(fā)生類似問題。柱子模板安裝好以后，用手電鉆在柱頭部位的模板四周鉆幾個 孔，專門用來排除柱頭積水；澆注梁板混凝土時，潤濕模板的工作交給專人負責，特別注意 澆水的間歇階段要關閉水閥，不能長流水；澆注柱頭部位時，泵管出料口對正柱子下料，