施工质量事故分析处理第3章砌体结构工程中的质量控制

3砌体结构工程中的质量控制、缺陷和事故闽南理工学院土木工程系土木工程质量缺陷事故分析及处理万里长城——八大奇迹之一赵州桥——世界上最早的空腹式石拱桥大雁塔——西安的象征都江堰——世界水利文化的鼻祖砌体本章提要1、砌体结构工程的特点、砌体性能的基础3、引起砌体结构工程缺陷的常见因素、主要表现和防止措施4、砌体结构工程中常见的几类质量缺陷事故及其处理2、砌体工程质量控制要点3.1引言3.1.1砌体结构的特点（1）材料（块材、砂浆）强度低、品种多的特征。（2）构件主要处于受压、受剪状态；受压构件，高厚比问题十分重要。（3）结构除具承重作用外，多兼有建筑隔断、隔音、隔热、装饰等使用和美学功能。（4）施工砌筑基本上是由瓦工在施工现场由手工进行。下一页墙、柱允许高厚比值注：1毛石墙、柱允许高厚比应按表中数值降低20%；2组合砖砌体构件的允许高厚比，可按表中数值提高20%，但不得大于28；3验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体高厚比时，允许高厚比对墙取14，对柱取11。砂浆强度等级墙柱M2.52215M5.02416≥M7.52617返回3.1引言3.1.1砌体结构的特点(1)材料的复合性和低强度；（p87）(2)结构的空间性和多功能；(3)构件的受压性和大截面；(4)砌筑的手工性和现场制作。从以上四个方面，得出砌体结构的特点：由此，质量控制：（1）块材的质量控制（2）砂浆的质量控制（3）砌筑时的质量控制3.1.1砌体结构的特点缺陷常见四因素：（1）材料选配不当（2）砌筑方法不符操作规程要求（3）结构受力受约束，超越砌体承载力（4）环境因素砌体质量缺陷存在的根本原因：强度低、刚度差砌体本身砌体是由小块块材和砂浆粘结叠合所组成施工砌筑技术与质量3.1.2砌体性能的基础3.1.2.1块材性能的基础块材种类：(1)烧结普通砖；(2)烧结多孔砖；(3)非烧结蒸养砖；(4)工业废料砌块；(5)混凝土空心砌块;(6)石材等3.1.2砌体性能的基础粘土砖对砖砌体性能的影响因素粘土砖以粘土为主要原料，经配料、制坯、干燥、焙烧而成。它对砌体性能的主要影响因素有：(1)强度（抗压强度、抗折强度）(2)吸水率和饱和系数（反映密实度）(3)质地（含杂质情况）(4)抗风化性能（耐久性的体现）(5)外观质量（尺寸偏差、弯曲度、缺棱角等）粉煤灰砌块、混凝土小型空心砌块、料石（影响因素p89）3.1.2砌体性能的基础混凝土小型空心砌块以普通混凝土为原料，经成型、养护而成。对砌体性能主要影响因素：砌块抗压强度、干缩率、自然碳化系数、抗冻性、外观质量等。3.1.2砌体性能的基础料石人工或机械开采的较规则并略加凿琢而成的六面体石块（致密的花岗岩、砂岩、石灰岩等），厚度不小于200mm。对砌体性能的主要影响：立方体（边长70mm）抗压强度，表观密度，吸水性，耐水性，抗冻性，风化程度。砌体分类：它分为无筋砌体和配筋砌体两大类。无筋砌体又因所用块材不同分为砖砌体、砌块砌体和石砌体。在砌体水平灰缝中配有钢筋或在砌体截面中配有钢筋混凝土小柱者称为配筋砌体。（1）砖砌体：烧结普通砖，烧结空心砖，烧结多孔砖，蒸压灰砂砖，蒸压粉煤灰砖砌体分类（2）砌块砌体：混凝土砌块（以碎石或卵石为粗骨料），轻骨料混凝土砌块（以火山灰，煤渣，陶粒，自然煤矸石为粗骨料）；烧结空心砌块（用于非承重部位）；轻质加气砼砌块（用于非承重部位）其中各类砌块又分为小型、中型砌块；单排孔、多排孔，双排孔砌块；无筋、配筋砌块砌体；陶粒砌砼块、粉煤灰砼砌块、矿渣砌块、灰砂砼砌块；蒸养与免蒸养砌块。设计时应注意：1）粉煤灰砌块和矿渣砌块有释放放射元素氡的可能性，不是一种理想的绿色建材。但粉煤灰砌块的抗裂,抗渗性能较好。2）混凝土砌块的导热系数较大，砌块的连接不好做，容易渗漏，开裂。3）需用专用的混凝土砌块砂浆Mb砌筑。砌块专用砂浆,强度等级与M相同,但专用砂浆和普通砂浆比,多了一些外加剂,如减水剂、缓凝剂、促凝剂、还有颜料等。（3）配筋砌体目前，我国采用的配筋砌体有：1)网状配筋砖砌体在砌体水平灰缝中配置双向钢筋网，可加强轴心受压或偏心受压墙(或柱)的承载能力(图11-3a)。2)纵向配筋砖砌体在砌体的竖向灰缝中配置纵向钢筋(图1l—3b)，施工麻烦。3)组合砌体由砌体和钢筋混凝土组成，钢筋混凝土薄柱也可用钢筋砂浆面层代替(图11-3c)。主要用于偏心受压墙、柱。此外，在砌体结构拐角处或内外墙交接处放置的钢筋混凝土构造柱，也是一种组合砌体，但其作用只是对墙体变形起约束作用，提高房屋抗震能力。（4）石砌体由石材和砂浆或由石材和混凝土砌筑而成(见图11-4)。石砌体可用作一般民用建筑的承重墙、柱和基础。砌体材料的强度等级：块材和砂浆的强度等级，依据其抗压强度来划分。它是确定砌体在各种受力情况下强度的基本数据。（1）烧结普通砖、烧结多孔砖的强度等级：分为5级，以MU表示，单位为MPa，即MU30、MU25、MU20、MUl5、MU10。砖的抗压强度应根据抗压强度和抗折强度综合评定。（2）蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖的强度等级：分为4级，即MU25、MU20、MUl5、MU10。（3）砌块的强度等级：分为5级，即MU20、MUl5、MUI0、MU7.5、MU5。（4）石材的强度等级：由边长为70mm的立方体试块的抗压强度来表示，可分为7级，即MUl00、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20。3.1.2.2砂浆性能的基础1、砂浆的定义：它是指是由胶凝材料、细骨料和水按适当比例配制而成的材料。砂浆的分类2）混合砂浆，混合砂浆有水泥、石灰膏、砂和水拌合而成，其强度高，且耐久性、流动性和保水性均较好，便于施工，容易保证施工质量，常用语的下砌体，是常用的砂浆3）石灰砂浆，石灰砂浆是由石灰、砂和水拌合而成。石灰砂浆强度低，耐久性也差，流动性和保水性较好，通常用于临时建筑或简易建筑.3.1.2.2砂浆性能的基础（1）强度（粘着力、粘结强度）（2）变形（竖向、横向）（3）和易性（流动性、保水性）2、砂浆对砌体性能的影响因素：砂浆的强度黏结力能够准确的表达砂浆的强度，单实验较复杂，而抗压强度实验方法成熟，简单，所以工程上采用抗压强度为砂浆的技术指标。根据《建筑砂浆基本性能实验方法标准》规定：砂浆的抗压强度是以３个70.7*70.7*70.7mm的立方体试块，在标准条件下养护28天，用标准方法测得抗压强度来评定。抹面砂浆；它又分为普通抹面砂浆，装饰抹面砂浆和特种抹面砂浆。3.1.2.2砂浆性能的基础（1）强度（粘着力、粘结强度）（2）变形（竖向、横向）（3）和易性（流动性、保水性）2、砂浆对砌体性能的影响因素：砌筑砂浆的技术指标检测流动性：流动性的大小通常用‘沉入度’表示，用砂浆稠度仪测定，一标准圆锥体在砂浆判定，评定建筑砂浆的和易性，主要内自由下沉入10秒，深入度极为沉入度。沉入度大,说明砂浆的流动性大.砂浆的流动性过大,则砂浆太稀,不仅铺砌困难,而且硬化后强度降低.太稠则难于铺平.保水性保水性是指砂浆保持内部水分不泌出的性质.对于现场拌制的砂浆,砂浆的保水性用分层度表示,用砂浆分层度仪测定.先将拌好的砂浆用砂浆稠度仪测出砂浆的沉入度记作k；静止３０分钟后，去掉上面２００毫米厚的砂浆，将下面剩余的１００毫升倒出拌和均匀，测其沉入度f则f-k为分层度，它一般为１０～２０毫米，不得大于３０毫米。若分层度小于１０毫米，只要是由于胶凝材料用量过多，或砂过细，砂浆过于粘稠而易发生干缩裂缝；若大于３０毫米，则保水性差，易离析，不宜用。（1）受中心压力的砖柱3.1.2.3砌体的受力性能砌体受压破坏特征砖砌体轴心受压时，从加载至破坏，可分为三个阶段。第一阶段：从开始加载到出现第一条裂缝(图11-5a)，其压力约为破坏时压力的50％～70％；第二阶段：随着压力增加，单块砖内的裂缝不断发展，并沿竖向通过若干皮砖，同时产生新的裂缝(图11-5b)。此时，即使压力不再增加，裂缝仍会继续开展。砌体已处于临界破坏状态，其压力约为破坏时压力的80％～90％；第三阶段：压力继续增加，裂缝加长加宽，使砌体形成若干小柱体，砖被压碎或小柱体失稳，整个砌体也随之破坏(图11-5c)。此时，以破坏时的压力除以砌体横截面面积所得应力即称为砌体的极限强度。1)砌体中的块材受有弯剪应力在砌体中，由于灰缝厚度不一，砂浆饱满度不均匀及块体表面不平整，使砌体受压时块体并非均匀受压，而是处于弯剪应力状态(图11-6)。砌体受压时的应力状态2)砌体中的块材受有水平拉应力：块材与砂浆的弹性模量与变形系数存在差异，一般情况下块材的横向变形比中等强度以下砂浆的横向变形小。砌体受压时，由于两者共同工作，砌体的变形将介于块材变形与砂浆层变形之间。块材的横向变形因受砂浆层的影响而增大，块材中产生横向拉应力。砂浆的横向变形则因受到材料的影响而减小，使砂浆中产生横向压应力(图11-7)，从而使砂浆处于三向受压状态。3)竖向灰缝的应力集中：由于砌体内的竖向灰缝不饱满，因此灰缝中的砂浆与块材间的粘结力难以保证砌体的整体性，块材在竖向灰缝中易产生应力集中，因而加速了块材的开裂，引起砌体强度的降低。综上所述，砌体受压时单块块材处在复杂应力状态下工作，使块材抗压强度不能充分发挥，因此，砌体的抗压强度低于所用块材的抗压强度。（2）在压力和剪力共同作用下的砖墙3.2砌体工程质量控制要点3.2.1砂浆的质量控制1、材料的选用原材料：主要有水泥、砂、石灰膏、拌和用水和外加剂。（1）水泥：品种及标号应根据砌体部位及所处环境条件选择，一般宜采用32.5级普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。水泥进入施工现场应有出厂质量保证书，且品种和标号应符合设计要求。对进场的水泥质量应按同一生产厂家、同一编号为一批进行复试。并经试验鉴定合格后方可使用。3.2砌体工程质量控制要点3.2.1砂浆的质量控制1、材料的选用（2）砂：宜采用中砂，配制M5以下砂浆所用砂的含泥量不超过10%，M5及其以上砂浆的砂含泥量不超过5%，使用前用5mm孔径的筛子过筛。砂子是砂浆中的骨料，砂子中含泥量过大，不但会增加砌筑砂浆的水泥用量，还可能使砂浆的收缩值增大，耐久性降低，影响砌体质量。3.2砌体工程质量控制要点3.2.1砂浆的质量控制1、材料的选用（3）石灰膏：石灰膏的“陈伏”时间要在两个星期以上，主要是使细微的颗粒充分熟化，避免制成砂浆砌入砌体后，因小颗粒熟化引起体积膨胀，从而使砌体受到损伤。另外，施工现场的石灰膏，应防止干燥、冻结和污染。配置水泥石灰砂浆时，不得采用脱水硬化的石灰膏；消石灰粉不得直接使用于砌筑砂浆中。3.2砌体工程质量控制要点3.2.1砂浆的质量控制1、材料的选用（4）拌和用水：拌和砂浆应采用不含有害物质的洁净水(自来水)。因为含有害物质的水拌制砂浆，将会影响水泥的正常凝结，并可能对钢筋产生锈蚀作用。3.2砌体工程质量控制要点3.2.1砂浆的质量控制1、材料的选用（5）外加剂：外加剂在砌筑砂浆中起改善砂浆性能的作用，一般有塑化剂、抗冻剂、早强剂、防水剂等。我们在检查中发现，有些施工人员为了增加水泥砂浆的和易性，便于施工操作，不经过检验和试配，随意使用微沫剂，加上养护工作不到位，出现了砂浆强度不足质量问题。凡在砂浆中掺入有机塑化剂、微沫剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂等，应经检验和试配符合要求后，方可使用。3.2砌体工程质量控制要点3.2.1砂浆的质量控制1、材料的选用（6）掺合料：白灰熟化时间不少于7d，或采用粉煤灰等；（7）其它材料：墙体拉结筋及预埋件、已刷防腐剂的木砖等。（8）施工中不能任意用同强度水泥砂浆代替水泥混合砂浆。3.2砌体工程质量控制要点3.2.1砂浆的质量控制2、配合比配合比是指砂浆中各种原材料的组合比例，应通过试配确定，这是施工中砂浆达到设计强度等级和减少砂浆强度离散性大的重要保证。配合比确定之后，应用指示牌将各种材料的用量和配合比公布在砂浆搅拌机旁，具体使用时按规定的配合比严格计量，各组分材料采用重量计量，每种材料均