造成工程質(zhì)量事故的原因很多,其中,由于混凝土施工過程中混凝土強度達不到設(shè)計要求的強度等級而造成混凝土強度不足是其中的一個主要原因,這種質(zhì)量事故將對結(jié)構(gòu)的承載力帶來影響。同時,由于混凝土的強度不足,使混凝土碳化深度增大,降低了混凝土的使用壽命,影響結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。

1、基礎(chǔ)工程
當(dāng)基礎(chǔ)混凝土強度不足時,混凝土的抗拉強度將降低,造成基礎(chǔ)沖切破壞,尤其在施工時,一定要保證混凝土強度等級符合設(shè)計要求,若發(fā)生混凝土強度達不設(shè)計要求時,就對原基礎(chǔ)進行加寬加厚,同時配置箍筋進行加固,并進行驗算,保證其受中切承載力符合要求。

2、柱工程
(1)軸心受壓柱
鋼筋混凝土軸心受壓柱,受荷后應(yīng)變?yōu)榫鶆蚍植?鋼筋與混凝土應(yīng)變相同,當(dāng)混凝土達到軸心抗壓極限應(yīng)變之前,鋼筋已經(jīng)達到抗壓屈服強度,這時構(gòu)件尚未破壞,當(dāng)混凝土應(yīng)力達到其軸心抗壓強度時,柱表面出現(xiàn)縱向裂縫,保護層混凝土剝落,到達極限承載力。當(dāng)縱向為高強鋼筋時,混凝土破壞時縱向鋼筋應(yīng)力可能達不到屈服強度。可見,受壓鋼筋混凝土柱的承載力主要取決于混凝土。由于一般軸心受壓柱的配筋率不大,荷載大部分由混凝土承受,如果鋼筋混凝土柱的混凝土強度不足,對其承載力的影響是非常大的。

(2)大偏心受壓柱
在偏心較大的壓力作用下,截面在偏心力較近一側(cè)受壓,而離偏心力這一側(cè)受拉,當(dāng)荷載不同時增大到一定程度,受拉邊緣混凝土將達到極限拉應(yīng)變開裂,從而出現(xiàn)垂直于柱軸線的裂縫,這些裂縫將隨著荷載的增大而不斷加寬并向受壓一側(cè)發(fā)展,裂縫截面中的拉力將全部由受拉鋼筋承擔(dān)。在較大荷載作用下,受拉鋼筋將首先達到屈服,隨著鋼筋屈服后的塑性伸長,而使受壓區(qū)的面積減少,受壓邊緣的壓應(yīng)變應(yīng)逐步增大,最后當(dāng)受壓邊緣混凝土達到其極限壓應(yīng)變時,受壓混凝土被壓碎而導(dǎo)致柱的最終破壞。
當(dāng)混凝土的強度不足時,它的破壞將類似于超筋柱的破壞,受拉區(qū)混凝土很快破壞,破壞后,受拉區(qū)鋼筋仍未屈服時,受壓區(qū)混凝土已經(jīng)壓碎,造成柱破壞。
(3)小偏心受壓柱
小偏心受壓柱截面處于大部分受壓而少部分受拉的狀態(tài),在柱破壞時,受拉鋼筋尚未達到屈服強度,因此也不可能形成明顯的主裂縫,柱的破壞是由受壓混凝土的壓碎引起的,而且壓碎區(qū)的長度往往較大,當(dāng)軸向壓力偏小時,構(gòu)件截面將全部受壓,構(gòu)件的破壞是由受壓較大一側(cè)的混凝土壓碎引起的,破壞時偏心一側(cè)的受壓鋼筋的壓應(yīng)力一般都能達到屈服強度,而另一側(cè)的鋼筋不論受拉還是受壓,其應(yīng)力一般未達到屈服強度。
當(dāng)混凝土的強度低于混凝土的設(shè)計強度時,受壓區(qū)混凝土破壞時,受壓區(qū)鋼筋還未達到屈服強度。所以,在施工時,應(yīng)保證混凝土強度達到設(shè)計強度,否則受壓區(qū)混凝土將受壓碎而造成嚴(yán)重質(zhì)量事故。

3、梁、板
(1)根據(jù)單筋受彎構(gòu)件正截面承載力計算基本理論可知,受彎構(gòu)件受拉區(qū)的混凝土是不參加工作的,構(gòu)件的應(yīng)力全部由鋼筋來承擔(dān)。在受壓區(qū),構(gòu)件壓應(yīng)力由混凝土承擔(dān),鋼筋和混凝土共同承擔(dān)外力所產(chǎn)生的外力矩,構(gòu)件的應(yīng)力是由混凝土和鋼筋共同承擔(dān)的,如果混凝土的強度達不到設(shè)計強度時,在受彎區(qū)配筋量不大時,則混凝土受壓區(qū)較小,對構(gòu)件的影響不大;在受彎區(qū)配筋量較大時,則混凝土強度不足對受彎構(gòu)件正截面承載力的影響較大。所以,在施工時,一定要保證混凝土強度達到設(shè)計強度,尤其是荷載較大或跨度較大的受彎構(gòu)件,否則,將會造成嚴(yán)重質(zhì)量事故。
(2)對受彎構(gòu)件斜截面承載力的影響。受彎構(gòu)件斜面抗剪承載力是由斜截面剪壓區(qū)的混凝土抗剪承載力與斜截面相交的鋼筋的抗剪承載力及彎起鋼筋抗剪承載力三部分組成,所以混凝土強度的高低對其結(jié)構(gòu)的影響介于軸心受拉及軸心受壓構(gòu)件之間。受彎構(gòu)件斜壓破壞時,混凝土發(fā)生類似于柱體受壓破壞的情況,所以混凝土強度不足對受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力的影響非常大,混凝土強度高時,構(gòu)件的抗剪能力就高,當(dāng)混凝土強度不足時,構(gòu)件的抗剪能力將降低,影響構(gòu)件的安全性。
(3)對于受扭構(gòu)件,扭曲截面承載力影響在彎矩,剪力和扭矩共同作用下,據(jù)扭曲截面承載力計算基本理論可知,構(gòu)件的抗扭強度是由構(gòu)件截面、混凝土強度等級和箍筋與縱筋這四部分組成的抗扭作用。當(dāng)混凝土的施工實際強度低于混凝土的設(shè)計強度時,將降低構(gòu)件的抗扭能力,造成梁抗扭能力不足產(chǎn)生斜裂紋。
(4)板:據(jù)正截面承載力計算基本理論可知,受拉區(qū)拉力全部由鋼筋承擔(dān),受壓區(qū)壓力由混凝土承擔(dān),鋼筋和混凝土共同承受外力產(chǎn)生外力矩。混凝土強度等級高與低起著很大作用。當(dāng)混凝土強度等級過低達不到設(shè)計要求時,將造成跨中或支座邊出現(xiàn)裂縫,造成工程質(zhì)量事故。