1、工程實例一鋼筋混凝土凍害事故分析與處理-工程事故分析工程實例-鋼筋混凝土凍害事故分析與處理某綜合加工樓在結構施工期間，由于缺乏冬期施工措施，致使屋面結 構大面積嚴重凍損，后經加固處理，取得了良好的結果。第1章工程概況該工程總面積3316m2,全部為現澆鋼筋混凝土梁、板、柱框架結構。1月份澆灌屋面混凝土，采用礦渣硅酸鹽水泥，骨料為河砂、卵石，施工使用鋼模板。澆灌混凝土當日氣溫為 5c左右，下午因大風氣溫 降至5C以下。操作中途振搗器損壞，仍繼續施工，完工后也未進 行保溫養護。因為急于歸還模板，在低溫情況下，提前拆模。拆模時 即發現板反面呈麻面狀，但未引起注意。春節后檢查，發現板面剝落, 裂縫很多

2、。第2章鋼筋混凝土凍害分析現場檢查混凝土有以下凍害現象：1 .板面剝落。板面剝落正反兩面都存在。板反面覆蓋著一層白色的鈣 化物，用手擦時表層呈粉狀脫落并形成麻面。板正面疏松，用木板刮 時表層剝落，露出的石子稍加晃動即脫離。混凝土剝落的原因可能是 混凝土硬化初期，了由于振搗和抹平，在板表面形成了含水泥量較多 的不透水致密層；另一方面固體顆粒下沉擠密和混凝土硬化收縮后產 生泌水，泌出的水由于溫度低，不易被蒸發而積存在表層的下邊，形 成局部多孔體。如果氣溫下降，則多孔質部分的自由水結冰凍脹，從 下向上推擠表層，從而使板面剝落。剝落使板的有效厚度減小，剛度 降低，其次板面密實性差，易滲漏水造成板內鋼筋

3、銹蝕，影響結構的 耐久性。2 .混凝土強度降低。用回彈儀進行普遍檢測，混凝土強度等級大部在 C10C13之間，個別較差部位低于 C6。對回彈儀測定強度等級低于 C8部位鑿取塊體試壓，強度等級低于 C6,其它部位鑿取塊體試壓， 強度等級約為C10,表明混凝土強度普遍低于設計強度等級 C18。觀 察混凝土內部時發現，在強度等級比較低的部位，混凝土骨料礫石表 面有明顯的結冰痕跡，敲擊易碎，且與鋼筋幾乎沒有粘結力。其它部 位雖未見明顯結冰痕跡，但混凝土內部多孔隙，且較大，說明混凝土 水灰比過大。另一方面攪拌振搗也比較馬虎。混凝土強度降低的原因是混凝土硬化過程中，水和水泥礦物的化學反 應隨水的活性下降而

4、減弱，但水的活性又隨溫度的變化而改變， 水結 冰，水化反應停止。水的冰點溫度為 0C,但混凝土混合物中的水總 是要溶解一些其它物質，因此水的冰點溫度低于0C,約為1C。在低溫環境中澆灌混凝土，由于混凝土在硬化前凍結，所以水化反應 很弱，同時新生成的水化物初始結構強度也低，不足以抵抗凍脹力， 因而使混凝土內部結構遭到破壞。 隨著溫度回升，混凝土中水化反應 又恢復，結構強度不斷提高，抗凍融能力也增強，但終因混凝土初始 階段強度已遭損傷而使強度下降。 如果混凝土中水灰比過大，攪拌不 勻，振搗不實，混凝土中孔隙和自由水增加，混凝土混合物中水的冰 點溫度會相應提高，故易遭到反復凍融，導致內部結構不斷損傷

5、，此時混凝土抗拉強度和與鋼筋的粘結強度也會大大降低，混凝土變得疏松易碎。3 .裂縫情況。由于收縮和凍脹，板面不規則的網狀龜裂較多。比較大 的裂縫分布如圖7-14-1所示，縫寬為0卜0.5mm。貫通的裂縫所在板 反面覆蓋著一層白色的礦物質，略呈咸味。板面混凝土硬化收縮和溫 度變化引起的收縮，受到樓面結構梁、柱和板相互約束產生的應力， 當混凝土抗拉強度低于收縮應力時， 便產生了裂縫。由于水沿貫通性 的裂縫滲流，混凝土中的礦物鹽溶解于水并滲流到板反面凝固，從而沿縫形成一層白色的礦物鹽。梁上裂縫如圖7-1-2所示，縫寬0卜0.2mm,可能是因混凝土強度不 高時拆模，在自重作用下，板受拆模時沖擊震動引起

6、沖剪和剪彎荷載 而產生裂縫。在柱端頭約500mm范圍也有0.20.4mm寬的裂縫（圖7-14-3）。柱端 頭裂縫是混凝土在強度很低的情況下，受拆模的敲打沖擊引起的崩 裂。第3章凍害事故處理根據現場凍害事故的檢查分析，討論處理方案：（1）全部鑿除屋面混 凝土重新澆筑。（2）對屋面板增加疊合層加固，梁用三面圍套現澆鋼 筋混凝土加固。最后考慮施工工期、經濟損失等因素，又經反復計算 討論后，對板用增加板面整體剛度，提高板面防水能力的方法處理； 對梁用預應力下撐式拉筋部分補強等綜合治理方法處理。具體作法如 下：1 .梁的補強加固。由于混凝土內部損傷，強度下降，加之板面處理又 要增加屋面荷重，所以梁的承載

7、力不足，需進行補強加固。加固方案 按混凝土強度等級為C10。梁內配筋是按允許彎矩為140.0kNm,允 許剪力為115kN制定的。經計算選用220下撐式預應力拉筋，懸挑 端選用212預應力拉筋，詳見圖7-14-4。加固后除剪力稍大一點外， 其它部位的彎矩和剪力均能滿足要求，梁的承載力明顯提高。2 .裂縫處理。對寬度大于0.2mm的縫，先鑿出V形梢，然后用清水 洗凈，刷兩遍素水泥灰漿，再用環氧樹脂水泥砂漿分兩次壓人縫隙并 填平。施工應在氣溫較低的早晨和晚上進行。3 .板面處理。凡強度等級低于 C8的混凝土全部鑿除，板面一律鑿毛 并清除松散剝落的面層，用清水沖洗干凈，刷兩遍素水泥灰漿。板正 面現澆一層40mm厚、強度等級為C23的細石混凝土，內配。4150 鋼絲網，邊澆搗邊抹平，養護不少于 7晝夜。板反面用20mm厚1:2水泥砂漿（內摻5%水泥重量的防水劑）分兩遍壓光抹平。采用上 述作法可提高屋面板的整體剛度，增強板的防水密實性，保護鋼