混凝土爆裂缺陷原因及分析

下面是小编为大家整理的混凝土爆裂缺陷原因及分析,供大家参考。

　

　混凝土爆裂缺陷的原因及分析 1 1 混凝土爆裂分布及外观

　该工程二、三、四层柱、梁、板混凝土构件均出现了不同程度的爆裂现象，剥开即将爆脱的混凝土，爆点处有粉化的红褐色颗粒，如图 1 和图 2 所示。

　 2 2 混凝土爆裂原因分析

　2.1XRD、岩相分析

　取混凝土爆裂处粗骨料进行 XRD 分析和岩相分析。XRD 分析表明，碎石主要由石英、长石和云母组成，结果如图 3 所示。

　岩相分析显示，碎石中石英晶体和长石晶体呈镶嵌结构，有一些云母分散分布在碎石中，局部有少量微晶质至隐晶质石英，结果如图 4 所示。

　通过上述微观分析可知，混凝土所用碎石中未发现导致混凝土爆裂的可疑物质。

　2.2SEM 分析

　取爆裂处混凝土试样与未爆裂试样进行 SEM 对比分析，结果如图 4 和图 5 所示。

　 由图 5 可知，爆裂处砂浆形貌与未爆裂处无显著差异，说明在混凝土中未存在影响水泥水化的物质。

　2.3 化学分析

　分别取混凝土爆裂处红褐色粉末和未爆裂处正常砂浆进行化学分析，结果见表 1。

　 由表 1 可知，与未爆脱处正常砂浆相比，红褐色粉末中 Fe 2 O 3 、CaO、MgO 含量较高。

　2.4 混凝土安定性检测

　在三层楼面梁 14-15/D、四层楼面梁 5/C-D 处各钻取一组芯样，根据 GB/T50344-2004《建筑结构检测技术标准》附录 B“f-CaO 对混凝土质量的影响的检测”。制作两组标准薄片进行沸煮试验。试验结束后，两组薄片均发生严重破损（以红褐色骨料为中心层放射性开裂），如图 6 所示。此现象符合 GB/T50344-2004《建筑结构检测技术标准》附录 B 中 B.0.7.1 所述，证明此红褐色颗粒中所含的游离氧化钙含量过多。

　 2.5 沸煮法强度对比

　在该工程二、三层梁钻取直径为 75mm 的芯样。同一根芯样制作成两个芯样试件。通过沸煮法对芯样试件进行加速反应，冷却后的芯样抗压强度与未沸煮的芯样抗压强度比较结果见表 2。

　 由表 2 可知，与正常芯样试件相比，表面已发生爆脱的芯样试件抗压强度相对较低。正常芯样试件在沸煮后大部分都遭破损，未破损的芯样试件抗压强度也发生了不同程度的衰减，衰减率最大为 34.3%。

　2.6 混凝土爆裂原因分析

　由上述试验可知，混凝土爆裂的原因可以排除粗骨料和与水泥水化有关的原因。与未爆脱处正常砂浆相比，红褐色粉末中Fe2O3、f-CaO、MgO 含量较高，后经调查，混凝土生产厂家在混凝土搅拌过程中加入了一定量的钢渣代替碎石。在钢渣产生过程中，钢渣中的 CaO、MgO 经过高温煅烧，结构致密，其水化过程

　十分缓慢并伴随着体积膨胀。有文献指出，CaO 与水反应生成 Ca（OH）

　2 时体积膨胀 97.9%，同样 MgO 与水反应生成 Mg（OH）

　2过程中，一般可以膨胀 2.2 倍。在混凝土拌合完成后乃至服役期内，钢渣中的 CaO、MgO 与混凝土内的自由水或外界渗入的水分发生水化反应，生成 Ca（OH）

　2 、Mg（OH）

　2 ，导致体积膨胀并以钢渣为中心形成径向辐射爆裂缝或细裂纹。如钢渣掺量较小，可以凿开混凝土后，清除爆裂物，进行混凝土修补，相对较易处理；如掺量较大，造成全局性损害，处理就较困难。一些埋藏较深、水化更慢的钢渣可能在较晚时期陆续发生爆裂，应制定相应的、专门的处理措施。

　3 3 结论

　（1）该工程出现的混凝土爆裂现象是由于钢渣中经高温煅烧的 CaO、MgO 遇水发生水化反应，固相体积增大，发生局部膨胀引起的。

　（2）混凝土爆裂对混凝土的抗压强度有一定影响。对已发生爆裂的楼层应加强观测，其他楼层也应跟踪观察，及时发现问题，以判定结构是否安全和采取相应对策。