Компания T-works — профессиональный производитель сваебойной техники с более чем 20-летним опытом.

Pусский

Учебный класс №6 по устройству свайных фундаментов T-works: Недостаточная прочность бетона в основании сваи? Три основные причины и научные решения.

2025-06-27

I. Предупреждение о состоянии свайного фундамента: типичные симптомы недостаточной прочности бетона.

В свайном фундаментостроении прочность бетона подобна «кальцию» в человеческих костях и напрямую определяет несущую способность свайных фундаментов. Данные, полученные компанией Tianwei Piling Machinery, показывают, что из-за недостаточной прочности бетона в портовом проекте несущая способность свайных фундаментов снизилась на 18% по сравнению с проектным значением. На поверхности сформированных свай наблюдаются поры и выбоины, а отбор керна выявил поры диаметром более 5 мм. Если такие «неудовлетворительные» условия не будут своевременно устранены, это может привести к угрозе безопасности, такой как неравномерная осадка высотных зданий и растрескивание свайных фундаментов мостов, по сути, создавая «скрытые мины» на строительной площадке.

II. Выявление первопричин: три причины «дефицита кальция» в бетоне

1. Дисбаланс пропорций: «Неправильная игра» между цементом и водой.

- Пример из практики: Для облегчения перекачки бетона в рамках муниципального проекта водоцементное соотношение было скорректировано с проектного 0,5 до 0,6, что привело к увеличению пористости затвердевшего бетона на 35%. Прочность на сжатие через 28 дней резко снизилась с C30 до C22.

- Предупреждение от Тяньвэй: Каждое увеличение потребления воды на 10% приводит к снижению прочности на 8-10%, что эквивалентно поддержке здания с помощью "ослабленных костей".

2. Некачественные материалы: фатальное влияние содержания ила в песке и гравии

- Экспериментальные данные: При содержании ила в песке и гравии более 3% прочность бетона снижается на 12–15%. На строительной площадке использование немытого морского песка привело к коррозии арматурных стержней хлорид-ионами, что вызвало снижение прочности свай на 40% через полгода.

- Стандарт контроля качества Tianwei: Строго контролировать содержание песка и гравия в грунте ≤1,5%, а прочность цемента должна быть ≥32,5 МПа, как того требует проект.

3. Недостаточная вибрация: критически важный 20-секундный защитный механизм.

- Полевые измерения: При времени вибрации менее 15 секунд скорость выхода пузырьков внутри бетона составляет менее 60%. В проекте доступного жилья это привело к образованию сотовых дефектов в 20% свайных фундаментов, что в среднем снизило несущую способность на 25%.

- Технические характеристики установки Tianwei: Используйте вибрационный вибратор, контролируйте время вибрации в пределах 20-30 секунд и останавливайте вибрацию, когда поверхность бетона размягчится и перестанут появляться пузырьки.

III. План обнаружения Тяньвэй: «Полное физическое обследование» свайных фундаментов.

1. Сжатие тест-блока: базовый «анализ крови».

- Стандарт выполнения: Изготовить 1 комплект тестовых блоков на каждые 50 м³ залитого бетона и выдержать их в течение 28 дней в условиях температуры 20±2℃ и влажности ≥95%.

- Применение технологии Tianwei: В ходе ежедневного контроля качества блоков в рамках проекта по строительству моста было обнаружено снижение прочности, вызванное воздействием влаги на цемент, и своевременная замена материала позволила избежать переделки 200 свайных фундаментов.

2. Обнаружение керна при бурении: усовершенствованная компьютерная томография.

- Технические характеристики: Для отбора кернового образца диаметром 100 мм используется буровая установка, что позволяет не только измерить прочность на сжатие (погрешность ≤5%), но и оценить плотность образца.

- Пример компании Tianwei: При бурении скважины в фундаменте торгового центра была обнаружена сотовая структура размером 30 см, и было применено усиление конструкции методом высоконапорного цементирования, что позволило сэкономить 8 миллионов юаней на затратах на замену.

IV. Общеотраслевые научные рекомендации по повышению прочности бетона

1. Оптимизация пропорций: разработка индивидуального «Плана точного питания» для бетона.	Основная идея: прочность бетона подобна росту человеческих мышц и требует точных пропорций цемента, воды и заполнителя. - Рекомендуемые операции: ✅ Строго соблюдайте пропорции смеси и никогда не добавляйте воду произвольно (каждое увеличение расхода воды на 10% снижает концентрацию на 8-10%); ✅ На этапе пробного смешивания следует применять метод ортогонального эксперимента для проверки кривых прочности при различных дозировках цемента (например, 320-380 кг/м³) и водоцементном соотношении (0,45-0,55); - Ключевые данные: При идеальных пропорциях степень водонепроницаемости бетона может быть повышена с P6 до P8, что эквивалентно нанесению «водонепроницаемой брони» на свайный фундамент.
2. Контроль материалов: Создание «файла безопасности пищевых продуктов» для свайных фундаментов.	Аналогия: Бетонное сырье подобно ингредиентам для приготовления пищи – некачественное сырье неизбежно приведет к провалу блюда. - Рекомендации по конкретным материалам: ▶ Цемент: - При поступлении необходимо проверять отчет о прочности через 3/28 дней и строго запрещать использование цемента с классом прочности ниже проектных требований (например, для класса прочности C30 требуется цемент с прочностью ≥32,5 МПа); - Во время хранения поднимите конструкцию на подпорки и обеспечьте влагонепроницаемость, чтобы избежать скопления влаги (цемент, подверженный воздействию влаги, может потерять до 30% своей прочности). ▶ Песок и гравий: - Необходимо контролировать содержание ила в количестве ≤3% (каждый 1% избытка ила снижает прочность на 5%), а морской песок следует промывать пресной водой для удаления хлорид-ионов; - Размер частиц гравия должен составлять 5-40 мм, а содержание чешуйчатых частиц должно быть ≤15%. ▶ Примеси: - Взвешивать строго в соответствии с пропорциями смеси (погрешность ≤1%), а для зимнего строительства можно добавлять восполняющие добавки для сокращения времени затвердевания. - Инструмент управления: Рекомендуется создать реестр учета сырья, в котором будут регистрироваться номера партий и протоколов испытаний для обеспечения отслеживаемости проблем.
3. Стандартизированная вибрация: Золотое правило 20 секунд.	Суть техники: Вибрация — это «физический массаж» для удаления пузырьков воздуха из бетона; недостаточное время воздействия приведет к «расслаблению мышц». — Ключевые практические моменты: ① Контроль времени: Вибрируйте каждую точку вибратором в течение 20-30 секунд, пока поверхность не станет рыхлой и не перестанут появляться пузырьки (см. схему ниже для иллюстрации); ② Техника выполнения операции: «Быстро вставить и медленно вытащить», вставить на 50-100 мм в нижний слой бетона, расстояние между точками вибрации ≤500 мм; ③ Выбор оборудования: Используйте вибратор с частотой 50-60 Гц и своевременно заменяйте резиновую насадку, если амплитуда вибрации недостаточна. - Предупреждение об ошибке: В проекте доступного жилья из-за всего 15 секунд вибрации в 20% свайных фундаментов обнаружились сотовые дефекты, что привело к снижению несущей способности в среднем на 25%, а стоимость ремонта превысила бюджет на 1,2 миллиона юаней.
4. Усиленное твердение: «Период изоляции» для увеличения прочности бетона.	Аналогия: процесс сушки подобен «периоду изоляции» для роста младенца – недостаточная температура и влажность приведут к «задержке» в развитии. - План лечения: ▶ Контроль влажности: - Через 12 часов после заливки накройте поверхность влагонепроницаемой мембраной и поддерживайте ее во влажном состоянии (влажность ≥90%); - Для массивных бетонных конструкций можно использовать распылительное твердение или орошение с помощью встроенных водопроводных труб. ▶ Регулирование температуры: - В условиях низких температур (≤5℃) следует накрывать помещение электрическими одеялами или строить теплицы, чтобы предотвратить блокировку процесса гидратации цемента; - В жаркую погоду (≥30℃) избегайте полива в полдень и своевременно накрывайте помещение солнцезащитными сетками после полива. — Подтверждение данными : При стандартном твердении (20±2℃, влажность ≥95%) прочность бетона может быть увеличена на 15–20% по сравнению с естественным твердением .
5. Первичное обнаружение: от «постфактумного принятия» к «мониторингу процесса»	Усовершенствование концепции: проверка прочности должна проводиться на протяжении всего строительного цикла, подобно медицинскому осмотру, а не «приговорить к смерти» после завершения строительства. - Поэтапное обнаружение: ① Ввод сырья: отбор проб цемента и отправка его на проверку (предварительная оценка прочности через 3 дня, подтверждение прочности через 28 дней); ② Приготовление бетона: изготовьте 1 комплект тестовых блоков на каждые 50 м³ и выдержите их в стандартных условиях в течение 28 дней для проведения испытаний на давление; ③ После забивки свай: Для определения прочности и плотности используйте метод кернового бурения (диаметр керна 100 мм), с долей выборки ≥1% и не менее чем 3 сваями. - Инновационный инструмент: интеллектуальные системы мониторинга позволяют отслеживать кривую роста прочности бетона в режиме реального времени с помощью встроенных датчиков деформации, обеспечивая раннее предупреждение об отклонениях от нормы.

V. Отраслевая инициатива: Обеспечение безопасности свайных фундаментов с помощью научного подхода.

Статистика показывает, что на долю аварий на свайных фундаментах, вызванных недостаточной прочностью бетона, приходится 37%, в то время как стандартизированное строительство может снизить затраты на предотвращение аварий до 1/10 от затрат на ремонт. Строительным компаниям рекомендуется рассматривать систему управления «пропорции-материал-вибрация-твердение-контроль» как замкнутый цикл, уделяя внимание каждой «стадии развития» бетона, подобно заботе о живом существе. Поскольку городская застройка продолжает расти в высоту, каждый элемент прочности фундамента является серьезным обязательством по обеспечению безопасности на ближайшие несколько десятилетий.

Интерактивная тема: С какими проблемами качества в строительстве вы сталкивались из-за неправильной вибрации? Поделитесь своим опытом в комментариях и посетите наш официальный сайт для более полного популяризирования науки!

Объединившись в партнерстве, двигаемся вперед вместе.

T-works Piling Machinery: Прагматичный новатор в области сваебойного оборудования.

Революция в упаковке для сваебойных машин T-works: 3D-формула «Защита × Эффективность × Адаптация»