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拆除模板时,混凝土强度真的够了吗?
发布时间:2020-05-08

混凝土的强度无疑是衡量混凝土质量的一个重要方面,混凝土强度的高低直接影响到建筑物结构安全,因而,在施工中,施工人员对混凝土的强度应有足够的重视。然而,在具体施工过程当中,影响混凝土强度的因素有很多,这就需要施工人员掌握影响混凝土强度的主要因素,在此基础上做好相应的防治措施。

 

 

 
 

影响混凝土强度等级的因素主要是水泥等级、水灰比、集料、龄期、养护温度和湿度等,具体来说:

1.水泥强度和水灰比  水泥强度等级越高,水泥强度越高;在保证密实成型的前提下,水灰比越小强度越高。

2.粗骨料的影响  采用粒径较大、级配较好且干净的碎石和砂时,可降低水灰比,提高界面粘结强度,因而混凝土的强度高。

3.温度的影响  混凝土的硬化在于水泥的水化作用。周围环境温度对水泥水化的速度有显著的影响:温度升高,水泥水化速度加快,混凝土强度增长加快。反之,温度降低,水泥水化速度降低,混凝土强度增长缓慢。一般来说,混凝土应在18-23℃之间标准养护。在-5℃时,混凝土浇注工作必须停止,如果想继续浇注混凝土的话必须采取相应的措施。

4.龄期的影响  混凝土在正常养护条件下,其强度将随着龄期的增加而提高,最初7天~14天内强度增长较快,28天以后增长缓慢,但可延续几十年之久。

水泥强度和水灰比、粗骨料的影响主要与混凝土质量相关。而温度与龄期的影响则是与施工情况、控制措施息息相关,受环境及人为因素影响最大,主要依赖现场技术人员素质及经验,鲜少依靠传感器等科学监测手段。

 

 
 
 

混凝土强度不足引发的事故

 
 
 

2016年江西丰城发电厂三期扩建工程发生冷却塔施工平台坍塌特大事故,造成73人死亡、2人受伤,直接经济损失10197.2万元。经查明,该起坍塌事故属于特别重大生产安全责任事故。建设单位在未经论证、评估的情况下,违规大幅度压缩合同工期,提出策划并与工程总承包单位、监理单位、施工单位共同启动“大干100天”活动,导致工期明显缩短

施工方案存在严重缺陷,未制定针对性的拆模作业管理控制措施。对试块送检、拆模的管理失控,在实际施工过程中,劳务作业队伍自行决定拆模。事故发生时,施工人员在混凝土强度不足的情况下违规拆除模板,造成筒壁混凝土和模板体系连续倾塌坠落,坠落物冲击与筒壁内侧连接的平桥附着拉索,导致平桥也整体倒塌,造成重大人员伤亡和财产损失。

“11·24”冷却塔施工平台坍塌特大事故

其实,早在1978年美国就发生过类似的事故。1978年美国西弗吉尼亚州柳树岛普莱森特电场一处在建冷却塔发生坍塌事故,造成51人死亡。此次事故的直接原因:一是没有贯彻落实相关规定和标准,混凝土未达到标准规定的强度;二是施工环境温度较低,混凝土凝固时间较短,未能满足对骑墙式吊车载重支撑的要求,造成吊车倾倒并连锁引起坍塌的发生。

上述两起事故,皆是由于环境、人为或其他因素导致混凝土在强度未达到要求的情况下提前拆模,进而造成坍塌事故。

 

“混凝土强度不够”有两种可能:

一是使用了未达标混凝土;

二是混凝土养护时间不够,导致未达到设计强度就拆除模板。

混凝土拆模时间主要是通过同条件养护的混凝土试块的强度来决定什么时候可以拆模,模板拆卸日期,应按结构特点和混凝土所达到的强度来确定。

混凝土浇筑之后,在养护上需要一定的时间,待其凝固达到一定强度才能拆除模板。假如在现场浇筑混凝土时,使用的这批次混凝土品质不达标,而现场技术人员又盲目相信经验,未对混凝土强度进行检测,只根据往常经验操作,会出现拆除模板后的混凝土强度不够,而导致操作平台垮塌。

如果混凝土品质无问题时,过短的养护时间也会导致事故发生,由于混凝土养护时间受温度影响比较大,低温时混凝土需要更长的时间才能达到设计强度,但为了赶工期、抢进度,人为缩短混凝土的养护时间,结果必然发生事故。

 
 

上图为混凝土养护温度对混凝土强度的影响曲线。由图可以发现,在不同温度条件下,相同龄期的混凝土强度存在巨大差异。在自然养护条件下,不同温度与龄期的混凝土强度参考百分率如下表。

 

有没有可以精准监测混凝土的温度和强度的方法

 

 

 
 

SmartRock
混凝土无线温度和强度传感器

Giatec SmartRock是一种基于移动应用的无线传感器,可监测混凝土从新拌到硬化过程中的温度。根据成熟度的理念,它还可以预测混凝土的强度

在混凝土浇注之前将SmartRock装在混凝土模板上(安装在钢筋上),连续的测量值以半小时一次的频率记录在SmartRock内存中,使用智能手机或平板上的app应用,可于混凝土凝结和硬化过程中的任何时候可下载数据。

 

监测步骤

 

  01

标签

将传感器连接至应用程序,以便进行混凝土成熟度和大体积混凝土温度监测。

02  

安装

将SmartRock传感器安装到钢筋上,通过将激活钢丝拧在一起激活。

  03

浇筑混凝土

在模板中安装混凝土传感器后,照常浇筑混凝土。

04  

结果

打开SmartRock应用程序,立即查看混凝土强度和温度读数。

SmartRock技术参数

读数范围:-30~80°C

分辨率:±1°C

测量频率:每15分钟(2个月的数据)

无线信号范围:混凝土中6-8m

设备尺寸:38×38×12mm

温度电缆长度:40cm/3m

电池寿命:室温下约4个月

数据连接和分析:安卓和iOS app智能手机和平板电脑

标准:ASTM C1074(经ACI 318、CSAA23.1,大多数USDOT规范批准)

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