劉冬敏
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鋼筋混凝土是由鋼筋和混凝土兩種材料結合成一體的結構材料。在鋼筋混凝土結構中,由于鋼筋與混凝土之間存在著足夠的黏結力,這種黏結力,能保持到結構破壞時仍然不被破壞,因此,它被廣泛的應用于建筑施工中,作為一種建筑材料,都有它的優缺點,設計與施工人員針對這一點,應充分利用其優點,克服或消除其缺點,使鋼筋混凝土結構,在我國社會主義建設事業中發揮更大的作用。
在施工中要保證鋼筋混凝土的質量符合設計要求,首先要保證組成鋼筋混凝土的兩大材料鋼筋與混凝土的質量。鋼筋混凝土所用的鋼筋,根據我國現行混凝土結構設計規范的規定分為4類,即1級鋼筋、2級鋼筋、3級鋼筋和低碳冷拔鋼絲。其中1級鋼筋和低碳冷拔鋼絲屬于低碳鋼材,外表為光面。2級鋼筋與3級鋼筋屬于低合金鋼材,外表為變形的,即為月牙形或螺紋形。鋼筋混凝土結構在受拉區的鋼筋應力達到30~40 N/mm2,混凝土即出現開裂。混凝土的極限拉應變值為0.000 1~0.000 15,當鋼筋應力達到混凝土結構設計規范的允許值0.2~0.3 mm時,普通混凝土結構中不能用高強度鋼材。鋼筋是鋼筋混凝土結構中受力的重要材料,鋼筋的檢驗內容,除在進場需對出廠證明書、標志和外觀進行檢查外,并應按國家有關標準的規定,抽取試樣作力學性能校驗,合格之后方可使用。如在加工過程中發現鋼筋有裂縫、脆斷、焊接性能不良等現象,尚應進行化學成分檢驗或其他專項檢驗。鋼筋在砼結構中應用的主要性能有:屈服強度、極限強度、彈性模量、沖擊韌性、塑性性能、化學成分、焊接性能、疲勞性能以及黏結性能等,其中最主要的是力學性能。鋼筋在低溫下的力學性能與在常溫下不同。溫度降低,強度提高,塑性或韌性降低,脆性增大。這種現象稱為金屬的冷脆傾向。混凝土是另一種組成鋼筋砼的重要材料,對砼的基本要求是在砼硬化前應具有良好的和易性,使之能順利的運輸、澆筑,從而獲得密實的、勻質的砼結構,而硬化后的砼應具有必要的強度和耐久性指標,以能承擔設計所要求的荷載和環境條件對它的侵蝕作用。
鋼筋砼的質量是影響結構安全和耐久性的重要問題。因此,鋼筋砼的質量非常重要,施工過程中要嚴格把關,主要有以下五個方面影響鋼筋砼的質量:①材料原因,如選用的鋼筋、水泥、水、外加劑、石子、砂等質量不符合要求;②設計原因,如荷載選用不當,設計安全度不足,機構布局不合理等;③施工中的原因,如攪拌不勻,配料不準,振搗不實,模板變形,拆模過早等;④環境的原因,如凍害、碳化、腐蝕介質作用,自然風化等;⑤使用上的原因,如使用不當,不加以維修保護等。
(1)斷面尺寸偏差、軸線偏差、表面平整度超限,產生的原因:①看錯圖紙或圖紙有誤;②施工測量放線有誤;③模板支持不牢;④混凝土澆筑時一次投料過多,澆筑高度超過規范規定,使模板走形;⑤澆筑砼順序不對,造成模板傾斜;⑥振搗時,過分振搗模板,使模板移位;⑦預埋件固定不牢,位置放錯。
(2)結構表面損傷,缺棱掉角。產生原因:①模板表面未涂隔離劑,表面未清理干凈;②振搗不良,未振實;③拆模時間過早。
(3)麻面、蜂窩、露筋、孔洞、內部不密實,產生原因:①模板拼縫不嚴;②模板未涂隔離劑;③砼攪拌不均;④鋼筋綁扎不牢,振搗使鋼筋移動。
(4)結構發生裂縫,產生原因:①模板支撐不牢;②拆模不當,引起開裂;③養護不好;④當日曝曬后突降雨;⑤主筋位移嚴重偏離;⑥設計不合理。
(5)砼凍害,產生原因:①砼凝結后,尚未取得足夠的強度時受凍,產生漲裂;②砼密實性差,孔隙多而大,吸水后氣溫下降,水變成冰,體積膨脹,使砼破壞。
(6)砼碳化,產生原因:①混凝土周圍介質的相對濕度、溫度、壓力、二氧化碳濃度的影響;②施工中振搗與養護好壞的影響;③水泥用量、水灰比、水泥品種的影響;④集料品種、外加劑、粉煤灰摻量的影響;⑤砼強度等級的影響。
(7)鋼筋銹蝕,產生原因:①砼液相的pH值的影響,pH值小于4時,鋼筋銹蝕速度急劇加快;②氯離子含量的影響,氯離子會破壞鋼筋表面的鈍化膜,使鋼筋銹蝕;③砼密實度的影響;④鋼筋的砼保護層厚度的影響;⑤環境溫濕度的影響;⑥干濕交替作用的影響;⑦水泥品種的影響;⑧大氣、水與土壤中鹽的滲透作用;⑨凍融循環作用的影響。
從上述闡述的鋼筋砼質量問題的原因看出,在施工中能嚴格按施工驗收規范進行,絕大部分的質量問題是可以避免的。