田星星 解志文 周 元

混凝土的凝結(jié)時間異常通常表現(xiàn)為緩凝、速凝和假凝三種,速凝和假凝會導(dǎo)致混凝土澆筑困難,緩凝會導(dǎo)致混凝土拆模時間延長、早期強度低,嚴(yán)重時28 d強度達(dá)不到設(shè)計要求,釀成質(zhì)量事故。本文將對混凝土發(fā)生異常凝結(jié)的原因進(jìn)行簡要分析,并提出具體預(yù)防措施。

1 混凝土異常凝結(jié)原因分析

1.1 速凝、假凝

1.1.1 判斷依據(jù)

速凝表現(xiàn)為混凝土凝結(jié)迅速,出現(xiàn)“整體抱團(tuán)”現(xiàn)象;假凝表現(xiàn)為混凝土出機后5 min～10 min失去流動性,出現(xiàn)“扒鍋”或“粘底”現(xiàn)象。

1.1.2 原因分析

1)水泥廠按工藝設(shè)計生料配比經(jīng)2磨1燒變?yōu)槭炝?根據(jù)水泥性能所需,用硬石膏、磷石膏、氟石膏、天然半水石膏等作水泥調(diào)凝劑,這些物質(zhì)導(dǎo)致速凝、假凝。2)水泥生產(chǎn)煅燒過程中回轉(zhuǎn)窯溫度過高導(dǎo)致二水石膏脫水成半水石膏或無水石膏。3)立窯水泥煅燒過程不充分、不均勻,熟料含有還原熟料。4)使用早強型水泥比如R標(biāo)志的水泥。5)使用超過水泥用量0.06%的三乙醇胺早強劑,水泥初凝時間不合格。6)使用木鈣、糖鈣、多羥基碳水化合物、羥基羧酸類有機物等外加劑以及含有這類成分的復(fù)合外加劑。7)試驗環(huán)境溫度高于35℃,混凝土出機機口溫度高于35℃時也會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。

1.2 緩凝

1.2.1 判斷依據(jù)

工程施工要求混凝土凝結(jié)時間一般為6 h～10 h左右(特殊要求混凝土除外)。樁基、承臺、墩身、隧道混凝土噴涂、襯砌及混凝土砌體等超過24 h甚至幾天不凝結(jié)。

1.2.2 原因分析

1)人為因素。a.攪拌站人員未按混凝土外加劑廠家外加劑使用說明要求,盲目多摻外加劑(一般摻量為0.8%～1%)。b.按混凝土配合比要求,將水泥誤當(dāng)粉煤灰使用。c.工作疏忽導(dǎo)致外加劑混淆使用,如將緩凝劑當(dāng)早強劑使用。d.混凝土澆筑過程中,施工人員看混凝土發(fā)干流動性小擅自給混凝土加水。2)機械因素。a.計量器具未按照要求自檢、送檢,長期使用產(chǎn)生較大誤差。b.盛放混凝土外加劑的料倉要使用塑料或防腐漆,杜絕外加劑與鐵器直接接觸。c.放料口傳感器失靈,或放料口長期磨損計量不準(zhǔn)誤差較大。3)水泥因素。a.水泥自身凝結(jié)時間長。水泥生料配比不合理或水泥煅燒過程中溫度控制不夠,導(dǎo)致煅燒后水泥有效成分少,主要靠調(diào)凝石膏來調(diào)整凝結(jié)時間。b.水泥廠或施工單位不注重水泥存放,將水泥長期漏天放置導(dǎo)致水泥吸潮結(jié)塊。c.水泥廠家根據(jù)季節(jié)性溫度對水泥凝結(jié)時間的影響適當(dāng)?shù)恼{(diào)整水泥,比如夏季溫度高,水泥凝結(jié)時間快,廠家會適當(dāng)降低C3A含量,冬季溫度低,水泥凝結(jié)時間短,會適當(dāng)提高C3A含量。d.水泥工藝流程的重大改變,水泥性能不穩(wěn)定。e.水泥生料來源變遷,礦物含量根據(jù)實際情況改變工藝流程。f.水泥廠家大量加粉煤灰作為外摻料提高水泥產(chǎn)量。4)粉煤灰因素。從粉煤灰顏色來辨別一般為灰色,顏色越黑含碳量越高,發(fā)黃含鈣比較高。a.粉煤灰摻量過高,一般1級粉煤灰需水量為90%,可減少用水量并代替一部分水泥使用,改善工作性能,但過量使用粉煤灰凝結(jié)時間長,強度低。b.粉煤灰廠家為提高粉煤灰產(chǎn)量摻合磨細(xì)礦渣等以次充好。5)礦粉因素。礦粉以玻璃體結(jié)構(gòu)為主,主要化學(xué)成分為SiO2,Al2O3,這些活性物質(zhì)與水泥中C3S和C2S反應(yīng)填充混凝土孔隙。超摻礦粉會使混凝土凝結(jié)時間變長。6)砂、石料因素。砂、石料含泥量和泥塊含量對混凝土凝結(jié)時間影響較大,除此還有如下情況:a.冬季施工應(yīng)特別注意,含水高的砂料有凍結(jié)現(xiàn)象,無形中加重了含水量。b.砂質(zhì)量問題,砂廠在砂中摻合大量的土、碎石等提高砂量,而土對外加劑的影響非常大。c.砂、石料中含泥量和泥塊含量偏高。7)外加劑因素。a.外加劑種類繁多,工地上不注意外加劑標(biāo)識,誤用外加劑。b.外加劑對運輸、儲存、使用摻量有嚴(yán)格要求,未按外加劑廠家說明使用。c.外加劑有一定適應(yīng)性,調(diào)試過程中混凝土滿足各項指標(biāo)要求,但在大批量生產(chǎn)供貨過程中,由于原材料的不穩(wěn)定,會在凝結(jié)時間上有一定的誤差。d.外加劑配方不合理的產(chǎn)品,自身凝結(jié)時間長,導(dǎo)致混凝土凝結(jié)時間過長。e.外加劑復(fù)配過程中,緩凝組分含量高。8)其他因素。a.環(huán)境因素。南北方地理位置的差異及溫濕度上有很大的差異。其次水質(zhì)差別較大,北方水呈堿性,南方水呈酸性(特殊情況除外),施工單位應(yīng)該嚴(yán)格按照《鐵路工程水質(zhì)分析規(guī)程》檢驗水的各項指標(biāo)以減少對水泥及外加劑的影響。b.地理差異。北方水泥由北方地質(zhì)特點所決定,凝結(jié)時間一般比較短,而南方水泥凝結(jié)時間一般比較長。這是由于各生產(chǎn)廠家所處的地理位置,地質(zhì)差別導(dǎo)致水泥生料組分的差別導(dǎo)致凝結(jié)時間的差別。另外東北水泥由于其地處嚴(yán)寒地區(qū),一般抗凍組分SO4含量高。

2 解決方案

1)混凝土 3 d未凝結(jié),應(yīng)迅速通知相關(guān)人員,果斷處理,清除舊混凝土后重新澆筑,以免后續(xù)施工造成更大的損失。2)對于速凝混凝土應(yīng)該加強混凝土的養(yǎng)護(hù)。3)分析產(chǎn)生異常原因,檢查混凝土配合比是否合理,檢查攪拌站儀器設(shè)備是否存在較大誤差,人員是否操作不當(dāng),原材料(水泥、粉煤灰、外加劑等)是否合格等。

3 預(yù)防措施

1)攪拌站、各工地試驗室以及從事混凝土相關(guān)操作人員都應(yīng)進(jìn)行崗前培訓(xùn),了解混凝土及外加劑相關(guān)知識,嚴(yán)格按照混凝土配合比以及外加劑使用說明進(jìn)行操作。2)儀器設(shè)備按要求進(jìn)行周期性校準(zhǔn)及自檢和送檢工作,以避免由于儀器設(shè)備的誤差導(dǎo)致混凝土異常狀態(tài)的出現(xiàn)。3)嚴(yán)格把好原材料質(zhì)量關(guān),嚴(yán)格使用按合同要求的及以設(shè)計好的配合比所使用的原材進(jìn)行供貨,杜絕以次充好。4)根據(jù)施工所處的地理位置、水質(zhì)、溫濕度、地質(zhì)的酸堿度及化學(xué)物質(zhì)的含量,進(jìn)行合理的配合比設(shè)計并要求外加劑廠家按施工實際情況設(shè)計符合要求的產(chǎn)品。

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