混凝土爆裂事故探析范文

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摘要:

某高层住宅小区，由于混凝土碎石中混入生石灰块，致使三栋建筑物五个楼层的混凝土出现了石灰爆裂现象，本论文通过对爆裂物质的化学分析、模拟及现场钢筋应力试验、混凝土强度试验、及现场检测，对工程下一步处理提出了参考意见。

关键词:

混凝土；爆裂；石灰；钢筋应力

1工程概况

某住宅安小区是经济适用房项目，为六栋高层住宅，总建筑面积为130000m2。结构形式为框剪结构。剪力墙混凝土强度等级为C40，梁板强度等级为C30，均为商品混凝土，泵送施工。2012年5月发现1#楼2层、3#楼2－3层、6#楼3－4层三栋建筑有不同程度的混凝土石灰爆裂现象，为确保建筑的安全使用，由建设方委托检测单位对发生爆裂的混凝土进行检测，并成立专家组对该工程混凝土试验研究，分析混凝土爆裂原因，为处理混凝土爆裂提供可靠依据。

2混凝土爆裂情况分布及外观

1#楼2层、3#楼2－3层、6#楼3－4层墙板和顶板均出现了不同程度的石灰爆裂现象，爆点处为白色或红褐色颗粒。如图一和图二所示。

3混凝土爆裂原因分析及模拟试验情况

3．1对爆裂部位的白灰进行化学分析

根据爆裂位置、爆裂颜色、异物硬度等差异，对出现石灰爆裂的混凝土白色及红褐色物体取样6处进行化学分析、XRD检测分析、SEM检测分析，检验结果见附件，根据检测结果，爆裂物组分如下表:3.2钢筋进行应力试验3．2.1现场模拟实验6月16日下午，成型六道模拟墙，模拟墙尺寸为长1500mm，高1000mm，厚200mm(与主体剪力墙厚度一致)，墙体配筋与剪力墙一致，在钢筋上粘贴10块应力片，在模拟墙两侧留出侧头，(见图三、图四)。选取C30、C40两个等级的混凝土，每个等级混凝土中分别掺加3组不同数量的生石灰(0，50块，100块)，生石灰块由5～9.5mm、9.5mm～19.5mm、＞19.5mm3种粒径组成，每种粒径所占的比例分别为1/4，1/2和1/4(生石灰的粒径和数量是根据现场实际爆灰数量推测的)。7月16日对墙体内的钢筋进行应力测试，测定结果显示掺加白灰后应力变化平均值为3.5%。3．2.2现场实体应力测试在2#、3#、6#楼分别选取6组组试件(每一组挑选存在缺陷试件和完好试各一个进行对比)进行测试，测试结果显示应力变化平均值分别为2.1%、3.6%、3.2%。通过以上应力测试，有石灰爆裂的混凝土对钢筋的应力影响不大。3．3混凝土强度试验在成型六道1500(1000(200mm的混凝土墙体的同时，成型7d混凝土试块1组和28d混凝土试块2组，强度试验结果如下表:3．4其他模拟试验情况(1)6月11日下午4∶00，成型两组掺加白灰块的砂浆试块，分别为掺加普通白灰和过烧白灰(各10块)，6月12日上午发现普通白灰有两处出现爆裂，过烧白灰表面有一处出现爆裂，其他至今没有出现爆裂情况。(如图七、图八)(2)6月12日下午3∶50成型4组C40掺加白灰测软土层中孔隙水压力的增长和消散过程。通过对观测数据的统计和整理，绘制成各种关系曲线图，用以计算土体固结度、强度增长以及分析地基的稳定性，从而控制加载速率，避免堆载过快或过多而造成的地基破坏，为预压后卸载提供依据。从图2可以看出，观测过程中，孔隙水压力总体呈消散趋势，中间有陡然增加的现象，是因为加载速率快，土中的孔隙水压来不急及时消散而迅速增加。填土停止后，孔隙水压又迅速消散，恢复到平稳的下降趋势，由此看出，设置的排水体发挥了很好的功效。

3．2土体沉降和水平位移观测

共选取4个断面分别布设地面沉降板和地面位移桩。观测结果:中心沉降板沉降速率4～7mm/d，平均5mm/d，小于设计要求的控制沉降速率10mm/d;地面位移桩位移为2～5mm/d，平均4mm/d，小于设计要求的5mm/d;地面位移桩在测试过程中，没有发生沉降和抬起现象。地面沉降板和地面位移桩在填筑时每天测试、停载时每3～4d观测1次、路基完成后每10d观测1次。经对观测数据分析发现，路堤完成后放置60d后其剩余沉降为20～23mm，与设计计算的22mm相符。

3．3复合地基承载力检测

地基处理完成后，对编号为Q－19#、M－8#、L－27#－T－4#、U－23#试验点进行了复合地基静载试验，最大荷载加至250KN，s/b取值0．015。检验结果如表2。检测结果，复合地基承载力符合设计要求。以上观测数据表明:软土路基一直都在稳定的状态下进行孔隙水压力消散、沉降和固结，其实测数据值与工后的观测数据值均达到各项设计参数要求，处理效果是理想的。

4结语

动力排水固结法在运用原理上，结合了排水固结、静载预压、强夯、强力震动碾压等工法。在应对复杂地质条件下的软弱地基，特别是深层、高饱和软土地基，采用动力排水固结法在工期上比堆载预压法短，在造价上比深层搅拌法低，在使用范围上比传统的强夯法宽。尽管这种地基处理方法在工艺组合、理论计算、检测效果等方面尚未形成完整的理论和操作体系，尚处于经验积累阶段，但从其实际运用的成功实例和明显的经济效益来看，已可见其广阔的应用前景。

作者:苏晓丰 李森 单位:石家庄晶石建筑工程技术有限公司