1 前言
隨著商品混凝土在建筑工程上的廣泛應(yīng)用,商品混凝土的緩凝問題越來越受到人們的關(guān)注。商品混凝土與現(xiàn)澆混凝土相比,出現(xiàn)緩凝事故的次數(shù)相對較多,這主要是商品混凝土的特性所決定的。商品混凝土是一個(gè)過程產(chǎn)品,其質(zhì)量受到的影響是多方面的,涉及面也比較廣泛,有些問題并不具代表性,但通過總結(jié)分析,其中又有一些需要引起人們注意的原因。為了確保商品混凝土在較長時(shí)間內(nèi)保持可泵性,在商品混凝土內(nèi)普遍摻用泵送劑。眾所周知,泵送劑的組成必須有緩凝組分,這個(gè)緩凝組分如控制不嚴(yán),應(yīng)用不當(dāng),必將出現(xiàn)緩凝事故,當(dāng)然緩凝事故與水泥品種、混凝土用水量、環(huán)境溫度等多方面因素有關(guān)。筆者在商品混凝土及外加劑領(lǐng)域內(nèi)工作多年,積累了一些經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)總結(jié)出幾個(gè)典型事例供同行們參考。
2 混凝土的凝結(jié)時(shí)間與緩凝事故
2.1影響混凝土凝結(jié)時(shí)間的主要因素
?。?)水泥品種的影響
水泥凝結(jié)越快,新拌混凝土凝結(jié)時(shí)間也越短。礦渣硅酸鹽水泥的凝結(jié)時(shí)間一般比硅酸鹽水泥要長,初凝為2~3h,終凝為5~9h,早期強(qiáng)度(3d,5d)較普通水泥低,但后期強(qiáng)度可以超過普通水泥。
?。?)化學(xué)外加劑的影響
商品混凝土中都摻有泵送劑,泵送劑中含有一定量的緩凝組分,緩凝組分摻量越多,緩凝時(shí)間越長。
?。?)礦物外加劑的影響
礦物外加劑摻量越多,混凝土的凝結(jié)時(shí)間越長。粉煤灰對混凝土的凝結(jié)時(shí)間影響較大些,而礦渣對混凝土的凝結(jié)時(shí)間影響要小一些。
?。?)水灰比的影響
水灰比越大混凝土的凝結(jié)時(shí)間越長,也可以說混凝土中用水量越多,混凝土凝結(jié)時(shí)間越長。
?。?)環(huán)境溫度的影響
環(huán)境溫度高混凝土凝結(jié)時(shí)間短,反之溫度低混凝土的凝結(jié)時(shí)間要長。
?。?)環(huán)境濕度的影響
在干燥環(huán)境下混凝土水分的蒸發(fā)較快,混凝土凝結(jié)時(shí)間較短;沿海地區(qū)濕度較大,混凝土凝結(jié)的時(shí)間相對較長。
2.2混凝土的凝結(jié)時(shí)間的檢驗(yàn)方法及控制指標(biāo)
?。?)國家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50080-2002“凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)”方法通過測定對混凝土拌合物篩出砂漿,用貫入阻力儀測定貫入阻力(MPa)來確定凝結(jié)時(shí)間。初凝時(shí)間:貫入阻力為3.5MPa時(shí)的時(shí)間(h∶min);終凝時(shí)間:貫入阻力為28MPa時(shí)的時(shí)間(h∶min)。
?。?)試驗(yàn)室檢驗(yàn)混凝土的凝結(jié)時(shí)間及控制指標(biāo)根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn),在試驗(yàn)室內(nèi)第一天下午拌制混凝土入模,人工進(jìn)行插搗,到第二天上午拆模,不掉邊,不掉角,即為滿足凝結(jié)時(shí)間要求。凝結(jié)時(shí)間一般控制24h之內(nèi)。
(3)施工現(xiàn)場混凝土凝結(jié)時(shí)間檢驗(yàn)方法及控制指標(biāo)初凝時(shí)間:混凝土收水,失去流動(dòng)性,用手按有手印但不沾手;終凝時(shí)間:混凝土變色,用手按無手印,有力學(xué)強(qiáng)度。在遼寧地區(qū)一般情況下,4~6月份,凝結(jié)時(shí)間約為14~19h,7~9月份,凝結(jié)時(shí)間約為4~8h;能上人放線即為滿足凝結(jié)時(shí)間要求。
2.3緩凝事故帶來的危害
?。?)延誤工期
緩凝事故的發(fā)生,一般采取延長養(yǎng)護(hù)期的辦法來觀察混凝土強(qiáng)度的發(fā)展,因此緩凝事故的發(fā)生,后果首先是延誤工期。
?。?)無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求
經(jīng)長時(shí)間養(yǎng)護(hù)觀察的混凝土強(qiáng)度等各項(xiàng)指標(biāo),仍無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
?。?)造成經(jīng)濟(jì)損失
混凝土長時(shí)間緩凝無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求,可采取加固,降低使用荷載讓步處理,如按上述處理仍達(dá)不到要求,或者工期緊迫,只有砸掉并重新澆筑混凝土,因此造成經(jīng)濟(jì)損失。
2.4緩凝事故處理方法
?。?)延長養(yǎng)護(hù)期,觀察混凝土強(qiáng)度發(fā)展情況,如在規(guī)定時(shí)期內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)要求,即可轉(zhuǎn)入正常施工。
(2)延長養(yǎng)護(hù)期后經(jīng)檢驗(yàn)混凝土強(qiáng)度等各項(xiàng)指標(biāo)未能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,可采取考核60d或90d強(qiáng)度,重新核算設(shè)計(jì)做讓步處理,或者加固補(bǔ)強(qiáng),降低使用荷載等辦法處理。
?。?)經(jīng)上述辦法處理仍不能滿足設(shè)計(jì)要求和使用要求,或者工期緊張不能再拖延,可執(zhí)行最后辦法砸掉并重新澆筑混凝土。
3 混凝土的凝結(jié)時(shí)間應(yīng)以小時(shí)進(jìn)行計(jì)算,不應(yīng)以天數(shù)來計(jì)算
3.1事情的經(jīng)過
[案例1]在丹東某項(xiàng)工程由商品混凝土公司供應(yīng)混凝土澆筑梁板,混凝土等級(jí)C25,由泵車泵送,于2000年5月7日晚5點(diǎn)開始筑筑到9點(diǎn)結(jié)束,共發(fā)12車72m3混凝土。第二天早晨發(fā)現(xiàn)混凝土未凝結(jié),工人無法上去放線。施工部門認(rèn)為混凝土二天未凝結(jié),隨即告訴商品混凝土公司要求前來處理。商品混凝土公司接到通知,立即組織有關(guān)單位人員,前往施工現(xiàn)場調(diào)查處理。
3.2調(diào)查與取證
?。?)到商品混凝土公司調(diào)查了解生產(chǎn),運(yùn)輸情況
1)到實(shí)驗(yàn)室查閱原材料及配合比商品混凝土所用水泥,混凝土外加劑等原材料均符合國家標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定。查閱C25混凝土配合比通知單:水泥410kg/m3(礦渣硅酸鹽水泥P·S 42.5),砂720kg/m3,碎石1110kg/m3,水175kg/m3,泵送劑4.1kg/m3(摻量1%),水灰比0.43,砂率39.3%。以上配合比符合國家規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。
2)到攪拌樓控制室查閱生產(chǎn)紀(jì)錄
首車發(fā)車時(shí)間:2000年5月7日15:59;尾車發(fā)車時(shí)間:2000年5月7日20:07。
3)運(yùn)輸時(shí)間0.5h,泵送澆筑時(shí)間0.5h,合計(jì)1h。
?。?)到施工現(xiàn)場調(diào)查了解情況
根據(jù)施工現(xiàn)場人員反映,5月7日晚上5點(diǎn)多鐘開始澆筑混凝土到晚上9點(diǎn)多鐘結(jié)束,到第二天(即5月8日)早晨發(fā)現(xiàn)混凝土未凝結(jié),工人無法上去放線,影響正常施工,立即通知商品混凝土公司前來處理。商品混凝土公司接到通知,立即組織有關(guān)人員前往施工現(xiàn)場察看,到5月8日上午11點(diǎn)鐘左右,混凝土已凝結(jié)硬化,工人已開始上去放線。
(3)計(jì)算混凝土的凝結(jié)時(shí)間
首車發(fā)車時(shí)間為5月7日15:59,到5月8日11點(diǎn)鐘工人開始放線時(shí)止為19h。尾車發(fā)車時(shí)間為5月7日20:07到5月8日上午11點(diǎn)鐘工人能上去放線止為15h。
(4)計(jì)算上人放線時(shí)的混凝土最低強(qiáng)度
假定放線人員及工具等重量為150kg,兩只腳的面積為:250mm×100mm×2=50000mm
2計(jì)算混凝土強(qiáng)度:150×9.8/50000mm2=0.0294MPa通過上述計(jì)算可知,混凝土經(jīng)15~19h已終凝硬化,并具備一定的強(qiáng)度。
3.3原因分析
?。?)礦渣硅酸鹽水泥對混凝土凝結(jié)時(shí)間及強(qiáng)度的影響
1)礦渣硅酸鹽水泥的特性
①凝結(jié)時(shí)間:一般比硅酸鹽水泥要長,初凝2~3h,終凝5~9h;
?、谠缙趶?qiáng)度:(指3d,7d強(qiáng)度)較普通水泥低,但后期強(qiáng)度可以超過普通水泥。
?、弁饨鐪囟葘ΦV渣硅酸鹽水泥,凝結(jié)硬化速度的影響也較硅酸鹽水泥大,如環(huán)境溫度偏低,將顯著影響水泥的早期強(qiáng)度。
2)礦渣硅酸鹽水泥的特性直接影響到混凝土的凝結(jié)時(shí)間和早期強(qiáng)度,可以說這次“凝結(jié)時(shí)間長”主要是礦渣硅酸鹽水泥引起的。
?。?)泵送劑的摻量偏多
因運(yùn)距較近,僅0.5h;夜間施工,環(huán)境溫度低,坍落度損失較小。泵送劑摻量應(yīng)選擇下限0.8%,而不應(yīng)該選擇上限1%。
(3)自然環(huán)境的影響
丹東地區(qū)5月初環(huán)境溫度較低,夜間溫度更低,濕度較大,水分不易蒸發(fā),礦渣硅酸鹽水泥對溫度較敏感,這些因素會(huì)直接影響到混凝土凝結(jié)時(shí)間。
?。?)水灰比大,混凝土凝結(jié)時(shí)間長
C25混凝土水灰比較大,用水量較多,有資料顯示,對于混凝土凝結(jié)時(shí)間的影響將是“非常顯著”的。
3.4經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)
?。?)關(guān)于混凝土的凝結(jié)時(shí)間計(jì)算
混凝土的凝結(jié)時(shí)間計(jì)算應(yīng)以小時(shí)為單位,不應(yīng)以天數(shù)來計(jì)算。此次“凝結(jié)時(shí)間”如以天數(shù)計(jì)算,確實(shí)是2d混凝土未凝結(jié),但以小時(shí)計(jì)算則應(yīng)為15~19h。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T50080和GB/T1346中檢驗(yàn)混凝土和水泥凝結(jié)時(shí)間的計(jì)量單位均為小時(shí):分,施工現(xiàn)場檢驗(yàn)混凝土凝結(jié)時(shí)間也應(yīng)按小時(shí)來計(jì)算。如以天數(shù)為單位進(jìn)行計(jì)算是不準(zhǔn)確的,二天未凝結(jié),往往被人理解為48h,容易產(chǎn)生錯(cuò)覺,實(shí)際上只有15~19h,相差一倍以上。經(jīng)走訪當(dāng)?shù)亟ㄖこ淌┕と藛T,并查閱有關(guān)資料,得知在當(dāng)時(shí)(5月份)當(dāng)?shù)兀ǖ|地區(qū))混凝土凝結(jié)時(shí)間15~19h上人放線實(shí)屬正常。
(2)水泥品種的選擇很重要
礦渣硅酸鹽水泥特性是凝結(jié)時(shí)間長,早期強(qiáng)度發(fā)展慢,對溫度較敏感,易產(chǎn)生離析泌水,在氣溫較低的條件下,又要求盡早拆模上人放線,最好用普通硅酸鹽水泥和硅酸鹽水泥。
?。?)泵送劑摻量的確定
泵送劑的摻量應(yīng)結(jié)合工程具體情況,經(jīng)過試驗(yàn)來確定。如運(yùn)距較近,夜間施工溫度較低,坍落度損失較小,應(yīng)選擇下限。
?。?)嚴(yán)格控制用水量
用水量大,新拌混凝土凝結(jié)時(shí)間長,強(qiáng)度增長較慢。
3.5處理與跟蹤
這次“凝結(jié)時(shí)間”以天數(shù)計(jì)算為2d,以小時(shí)計(jì)算為15~19h,根據(jù)多年施工經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為在當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)貤l件屬正常凝結(jié)。經(jīng)跟蹤訪問用戶沒有反應(yīng),按正常施工進(jìn)行。
4 普通泵送劑與高效泵送劑性能不同不能互相代用
4.1事故的經(jīng)過
[案例2]長春某項(xiàng)工程應(yīng)用商品混凝土澆筑地下室底板,混凝土等級(jí)為C45P8。5月22日中午開始澆筑混凝土,發(fā)現(xiàn)坍落度特別大,出現(xiàn)離析泌水現(xiàn)象。到晚上7點(diǎn)多鐘,混凝土表面出現(xiàn)硬殼,下部混凝土未凝結(jié),用腳踩似橡皮泥,混凝土表面出現(xiàn)裂紋,雖經(jīng)抹壓也未愈合。到第三天,即5月24日晚上,混凝土全部凝結(jié)硬化,以小時(shí)計(jì)算約有55h。該項(xiàng)工程原來采用高效泵送劑摻量2%,滿足泵送施工要求,凝結(jié)時(shí)間正常,后來由于某種原因高效泵送劑斷檔,又是夜間施工,找不到相關(guān)人員;在這種情況下,為了解決應(yīng)急,決定用普通泵送劑代替高效泵送劑,摻量由2%提高到2.8%,結(jié)果出現(xiàn)上述3d未凝結(jié)現(xiàn)象。后經(jīng)及時(shí)采取補(bǔ)救措施,經(jīng)檢驗(yàn)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
4.2原因分析
?。?)商品混凝土公司管理方面不得力,外加劑用量估計(jì)不準(zhǔn),出現(xiàn)高效泵送劑斷檔現(xiàn)象。
?。?)商品混凝土公司對高效泵送劑和普通泵送劑性能不夠了解,應(yīng)用上出現(xiàn)差錯(cuò)見表1。
?。?)緩凝組分超量
當(dāng)用普通泵送劑摻量2.8%代替高效泵送劑摻量2%時(shí),緩凝(保塑)組分為0.06/1.5×2.8=0.112。很明顯看出緩凝(保塑)組分增大近一倍,超出該品種緩凝組分“最佳摻量”0.03%~0.07%。也超出了“摻量范圍”0.03%~0.1%,這就是這次混凝土3d未凝結(jié)硬化的根本原因。
?。?)攪拌站微機(jī)失靈,計(jì)量不準(zhǔn)確,出現(xiàn)失誤
施工現(xiàn)場混凝土出現(xiàn)長時(shí)間不凝結(jié)事故后,經(jīng)查找原因,發(fā)現(xiàn)微機(jī)失靈,外加劑摻量過多,加水量也不準(zhǔn)確,直接影響到混凝土的凝結(jié)時(shí)間。
?。?)自然環(huán)境的影響
長春地處北方地區(qū),時(shí)間在5月份,正是春季,風(fēng)大,晝夜溫差較大,濕度很小。所以盡管風(fēng)力不大,溫度適宜,但由于濕度較低,新澆混凝土表面失水仍然很快?;炷帘砻孑^內(nèi)部先凝結(jié)硬化,導(dǎo)致上下硬化速度及化學(xué)收縮不一致,產(chǎn)生裂紋。
?。?)施工部門沒有及時(shí)養(yǎng)護(hù)
混凝土出現(xiàn)長時(shí)間不凝結(jié)現(xiàn)象后,經(jīng)到施工現(xiàn)場了解得知,施工部門沒有及時(shí)進(jìn)行有效的養(yǎng)護(hù),出現(xiàn)微小裂紋也沒有在第一時(shí)間內(nèi)抹壓;造成失水過多,微小裂紋發(fā)展,混凝土上部失水干縮受下部混凝土約束,表面產(chǎn)生不規(guī)則的塑性裂紋。
4.3預(yù)防措施
(1)加強(qiáng)商品混凝土公司內(nèi)部管理,做到供應(yīng)部門與生產(chǎn)部門及時(shí)協(xié)調(diào),保證及時(shí)供應(yīng)各種原材料。
?。?)商品混凝土公司技術(shù)部門應(yīng)加強(qiáng)學(xué)習(xí),掌握混凝土外加劑方面的知識(shí),做到靈活應(yīng)用。
?。?)施工部門應(yīng)做到及時(shí)養(yǎng)護(hù)和抹壓。
4.4事故的處理辦法
?。?)立即停止在混凝土表面上所做的一切工作,覆蓋草袋后澆水養(yǎng)護(hù),不得少于14d,并派專人負(fù)責(zé)此項(xiàng)工作。
(2)已出現(xiàn)微小裂紋的部分應(yīng)立即澆水養(yǎng)護(hù),裂紋會(huì)自行愈合。較大裂紋可用水泥凈漿內(nèi)摻膨脹劑(9:1)封閉,于終凝前搓抹裂縫處,并用濕草袋覆蓋養(yǎng)護(hù)。
?。?)做好記錄,并觀察裂縫是否有發(fā)展趨勢。
?。?)該裂縫屬非結(jié)構(gòu)性裂紋,對混凝土強(qiáng)度無影響。
4.5結(jié)論
3d未凝結(jié)的混凝土經(jīng)查找原因,并及時(shí)采取補(bǔ)救措施,使混凝土正常凝結(jié)硬化,經(jīng)一年多時(shí)間跟蹤觀察未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象。
5 商品混凝土的二次流化應(yīng)采用高效減水劑不應(yīng)采用泵送劑
5.1混凝土緩凝事故情況
(1)混凝土緩凝事故情況
[案例3]該項(xiàng)工程為現(xiàn)澆混凝土柱及剪力墻,為C50混凝土,施工進(jìn)行到二層發(fā)現(xiàn)混凝土3d不能拆模,計(jì)算時(shí)間約有66h。由于3d不能拆模,是否會(huì)影響到后期強(qiáng)度?如不影響可繼續(xù)施工;如影響應(yīng)立即拆除重新澆筑。
?。?)商品混凝土公司介紹混凝土生產(chǎn)及施工現(xiàn)場情況
這次供應(yīng)的C50混凝土泵送劑原來摻量1%~1.2%,發(fā)現(xiàn)初始坍落度偏小,達(dá)不到要求,后來增大到1.6%~1.9%,滿足要求。施工現(xiàn)場由塔吊用吊斗澆筑混凝土,澆筑一次需要20多分鐘,在這中間還需要停下吊運(yùn)鋼筋,模板等;這樣下來澆筑一車混凝土需要2~4h,坍落度損失嚴(yán)重,無法繼續(xù)澆筑,只好采用泵送劑進(jìn)行二次流化,摻量沒有嚴(yán)格控制滿足要求為止。
?。?)混凝土外加劑廠介紹泵送劑生產(chǎn)及應(yīng)用情況
外加劑廠與該商品混凝土公司已合作多年,沒有出現(xiàn)技術(shù)問題。這次出現(xiàn)緩凝事故后,外加劑廠檢查產(chǎn)品原材料及配方均無變化,摻量原來為1%~1.2%,這次C50混凝土摻量提高到1.6%~1.9%。
?。?)參加會(huì)議人員共同到施工現(xiàn)場考察,勘測混凝土緩凝事故情況
參加會(huì)議人員共十余人到二樓查看已拆模緩凝混凝土,發(fā)現(xiàn)已凝結(jié)硬化,表面粗糙,用手按已無手印,并具有一定力學(xué)強(qiáng)度。
(5)對緩凝事故混凝土處理意見
根據(jù)現(xiàn)場情況混凝土已凝結(jié)硬化,混凝土強(qiáng)度可正常發(fā)展,但應(yīng)注意養(yǎng)護(hù),延長拆模時(shí)間,并做好記錄,以備存查。
5.2緩凝事故原因分析
(1)緩凝組分摻量過多
1)經(jīng)與混凝土外加劑廠了解泵送劑說明書中推薦摻量1%~1.2%。泵送劑配方中緩凝組分為葡萄糖酸鈉,每噸泵送劑中用50kg,折算成膠凝材料摻量為50/1000×1.2%=0.06%。商品混凝土公司生產(chǎn)C50混凝土摻量提高到1.6%~1.9%,這時(shí)葡萄糖酸鈉的摻量為50/1000×1.9%=0.095%。
2)施工現(xiàn)場由于卸料等待時(shí)間過長,坍落度損失嚴(yán)重,決定采用泵送劑進(jìn)行二次流化,摻量沒有進(jìn)行嚴(yán)格控制,隨意添加,這樣葡萄糖酸鈉在混凝土中的含量已無法考量。根據(jù)以上情況C50混凝土葡萄糖酸鈉摻量已達(dá)0.095%,再加上二次流化用泵送劑帶入的葡萄糖酸鈉,估計(jì)要達(dá)到0.10%~0.12%。這樣計(jì)算起來葡萄糖酸鈉摻量將超過原來的一倍以上。
一般情況下緩凝組分超過推薦摻量的1~2倍可以使混凝土長時(shí)間不凝結(jié),在含氣量沒有增加的情況下可再經(jīng)過一段時(shí)間或更長一些時(shí)間養(yǎng)護(hù)后,混凝土強(qiáng)度可繼續(xù)發(fā)展,混凝土后期強(qiáng)度可得到保證。目前我國配制泵送劑使用葡萄糖酸鈉較多,摻量范圍在0.03%~0.07%之間,如果摻量過多,凝結(jié)時(shí)間將明顯延長,強(qiáng)度的下降隨著摻量的變化很明顯,詳見表2。
根據(jù)以上計(jì)算分析,認(rèn)為這次緩凝事故是由于葡萄糖酸鈉摻量過多引起的。
(2)環(huán)境溫度偏低
查閱《我國主要城市冬期施工起止日期》見表3。
遼陽地處沈陽與鞍山之間,該緩凝事故混凝土施工日期為4月2日至4月4日,從表3可以看出:該項(xiàng)工程施工期間為冬季,應(yīng)遵守冬期施工有關(guān)規(guī)范規(guī)定。遼陽地區(qū)4月上旬氣溫白天最高氣溫可達(dá)10℃,夜間最低溫可達(dá)0℃及0℃以下。有資料顯示混凝土凝結(jié)時(shí)間在環(huán)境溫度0~4℃時(shí)混凝土的凝結(jié)時(shí)間比15℃時(shí)延長3倍,溫度低到-0.3~-0.5℃時(shí)混凝土開始凍結(jié),水化反應(yīng)基本停止。摻葡萄糖酸鈉混凝土的凝結(jié)時(shí)間,將隨環(huán)境溫度降低,水泥水化速率減弱,凝結(jié)時(shí)間將明顯延長,早期強(qiáng)度降低也更加明顯。為此在《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50119-2003第5.2.2條明顯規(guī)定緩凝劑“宜用日最低5℃以上施工的混凝土”。這次混凝土緩凝事故的發(fā)生與環(huán)境溫度偏低有直接關(guān)系。
5.3預(yù)防措施
?。?)二次流化混凝土應(yīng)選用高效減水劑不應(yīng)用泵送劑,其摻量應(yīng)通過試驗(yàn)后確定,不應(yīng)隨意摻加。
?。?)泵送劑中的緩凝組分應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度、混凝土等級(jí)及施工方法經(jīng)試驗(yàn)后確定,不能固定永遠(yuǎn)不變。
(3)葡萄糖酸鈉如摻量過大,由于緩凝性太強(qiáng),如果混凝土3d內(nèi)不終凝便會(huì)導(dǎo)致后期強(qiáng)度大幅度降低。
?。?)施工部門應(yīng)組織好混凝土的澆筑施工,避免混凝土卸料等待時(shí)間過長,影響繼續(xù)施工。
6 水泥質(zhì)量不穩(wěn)定,波動(dòng)引起混凝土大面積緩凝
[案例4]遼陽地區(qū)某商品混凝土公司在2009年6月26日發(fā)生一起混凝土大面積緩凝事故,為此公司將水泥廠和外加劑廠請來共同研究、查找原因及處理辦法。與此同時(shí)公司試驗(yàn)室做試驗(yàn)查找原因。外加劑與公司合作多年,自年初到現(xiàn)在已使用泵送劑數(shù)百噸,質(zhì)量穩(wěn)定與該品種水泥適應(yīng)性好,6月26日發(fā)生緩凝事故前,泵送劑已送到公司院內(nèi)儲(chǔ)罐中儲(chǔ)存,質(zhì)量不會(huì)變化。
該品牌水泥自年初使用到現(xiàn)在已使用近千噸與外加劑適應(yīng)性好,沒有發(fā)生什么問題,唯有6月24日進(jìn)的這批水泥發(fā)生大面積緩凝,就在當(dāng)天(6月26日)又送來一批水泥,經(jīng)試驗(yàn)與前期水泥相同,又恢復(fù)到前期正常水泥的性能。根據(jù)以上情況分析認(rèn)為,發(fā)生混凝土大面積緩凝事故與6月24日進(jìn)場的水泥有直接關(guān)系,為此公司試驗(yàn)室做試驗(yàn)與前期水泥進(jìn)行對比查找原因。
6.1發(fā)生大面積緩凝事故水泥情況
?。?)水泥出廠檢驗(yàn)報(bào)告見表4。
?。?)熟料化學(xué)分析結(jié)果報(bào)告見表5。
?。?)進(jìn)場水泥復(fù)驗(yàn)結(jié)果
1)標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量26.8%;
2)凝結(jié)時(shí)間:初凝190min,終凝240min;
3)細(xì)度2%。
6.2外加劑與水泥適應(yīng)性試驗(yàn)(凈漿試驗(yàn))
?。?)試驗(yàn)方法:詳見《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50119-2003附錄A。
(2)材料:水泥:6月24日進(jìn)場PSB32.5;高效減水劑:沈陽產(chǎn),系前期水泥正常使用的品牌。
?。?)試驗(yàn)結(jié)果:不同摻量凈漿流動(dòng)度試驗(yàn)見表6。
6.3混凝土拌合物性能試驗(yàn)
(1)稠度試驗(yàn)(坍落度經(jīng)時(shí)損失試驗(yàn))
1)試驗(yàn)方法:詳見《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50080-2002和《泵送劑》JC473-2001。
2)混凝土配合比(C30混凝土):水泥305kg/m3;粉煤灰85kg/m3;礦粉55kg/m3;砂750kg/m3;碎石1005kg/m3;水170kg/m3;泵送劑8kg/m3(摻量1.8%)。
3)原材料:水泥:6月24日進(jìn)廠水泥;泵送劑:前期水泥正常使用品牌。
4)試驗(yàn)結(jié)果初始坍落度157mm,1h后坍落度保留值50mm,損失值107mm。
?。?)凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)
1)試驗(yàn)方法
將上述留置的試塊放在室內(nèi)(室內(nèi)環(huán)境溫度為28℃左右,濕度55%左右),觀察凝結(jié)時(shí)間。初凝:混凝土失去流動(dòng)性,用手按有手印但不粘手。終凝:混凝土變色,用手按無手印,有力學(xué)強(qiáng)度
2)試驗(yàn)結(jié)果:初凝24h,終凝>50h
6.4混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)(各齡期混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn))
?。?)試件制作和養(yǎng)護(hù)
將前面做凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)的混凝土試塊,拆模后移入標(biāo)養(yǎng)室,進(jìn)行養(yǎng)護(hù),到各規(guī)定齡期進(jìn)行試驗(yàn)。
?。?)抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果
3d強(qiáng)度8.8MPa;7d強(qiáng)度27.7MPa。
6.5施工現(xiàn)場混凝土凝結(jié)時(shí)間情況施工現(xiàn)場出現(xiàn)大面積緩凝,當(dāng)時(shí)最高氣溫32℃,相對濕度55%,長達(dá)30多小時(shí)未凝結(jié),由于混凝土表面已失水硬化而混凝土內(nèi)部由于緩凝仍為塑性狀態(tài),硬化混凝土受到內(nèi)部混凝土的約束而呈現(xiàn)橡皮泥狀混凝土,并伴有少量微小裂紋發(fā)生。事故前正常水泥在當(dāng)時(shí)條件約經(jīng)4~8h即可上人放線。
6.6緩凝事故水泥與前期正常水泥試驗(yàn)結(jié)果對比(表8)
從表8中可以看出,6月24日進(jìn)場的事故水泥:
?。?)凈漿流動(dòng)經(jīng)時(shí)損失與混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失是一致的,即外加劑與該水泥適應(yīng)性不好,表現(xiàn)在混凝土坍落度損失嚴(yán)重,無法滿足工程需要。
(2)凝結(jié)時(shí)間對比可以明顯看出,事故水泥凝結(jié)時(shí)間特長,試驗(yàn)做的結(jié)果與施工現(xiàn)場緩凝是一致的。
?。?)由于緩凝時(shí)間特長,3d強(qiáng)度偏低,而7d強(qiáng)度偏高。
6.7緩凝事故混凝土處理意見及跟蹤考察
?。?)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),延長養(yǎng)護(hù)期。如出現(xiàn)微小裂縫,應(yīng)立即澆水養(yǎng)護(hù)會(huì)自行愈合。經(jīng)過一段時(shí)間凝結(jié)硬化后可轉(zhuǎn)入正常施工。
(2)跟蹤檢查各齡期強(qiáng)度均達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。
?。?)做好記錄,以備存查。
6.8緩凝事故的原因分析
?。?)6月24日進(jìn)場水泥溫度過高達(dá)96℃與前期正常水泥相比明顯偏高,使試驗(yàn)無法進(jìn)行,即使勉強(qiáng)進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果也不會(huì)準(zhǔn)確,只好推遲到6月26日進(jìn)行。這時(shí)該批水泥已應(yīng)用到工程上,出現(xiàn)大面積緩凝事故,因此我們認(rèn)為水泥出廠溫度過高是這次事故中一個(gè)因素。
?。?)6月24日進(jìn)場水泥于6月26日應(yīng)用于工程上出現(xiàn)緩凝事故,前期供應(yīng)的水泥穩(wěn)定已使用數(shù)千噸,與現(xiàn)用的泵送劑適應(yīng)性很好,未出現(xiàn)任何問題。此事故發(fā)現(xiàn)當(dāng)天即6月26日又新進(jìn)一批水泥,經(jīng)檢驗(yàn)與前期正常水泥性能相同,至此以后長期使用該品牌水泥未出現(xiàn)任何問題。
?。?)這次緩凝事故估計(jì)可能是水泥在生產(chǎn)過程中,某個(gè)環(huán)節(jié)波動(dòng)引起的,在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù),可謂“一過性”事故。
6.9預(yù)防措施
水泥換批應(yīng)及時(shí)做試驗(yàn),滿足要求后再投入使用,有時(shí)來不及可同時(shí)進(jìn)行,以便在最短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)問題。這次事故系試驗(yàn)室試驗(yàn)與工程應(yīng)用,同時(shí)發(fā)現(xiàn)混凝土坍落度損失過快和凝結(jié)時(shí)間過長。
7 結(jié)束語
通過對四個(gè)緩凝事故分析,可以得出如下結(jié)論:
?。?)在遼寧地區(qū)4~6月份商品混凝土終凝時(shí)間為18h左為正常現(xiàn)象,不算緩凝。
(2)商品混凝土出現(xiàn)緩凝事故如3d內(nèi)(包括3d)不終凝,便會(huì)影響到后期強(qiáng)度。
?。?)商品混凝土公司應(yīng)掌握好外加劑應(yīng)用技術(shù),以免發(fā)生事故。
?。?)在北方地區(qū)氣溫較低時(shí),最好不用礦渣硅酸鹽水泥,改用普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥。