異常凝結

混凝土凝結異常表現為緩凝、速凝或假凝,速凝與假凝會導致混凝土澆築困難,緩凝會導致混凝土拆模時間延長、早期強度低,嚴重時強度達不到設計要求,釀成質量事故。

基本介紹

• 中文名：異常凝結
• 含義：混凝土凝結異常
• 現象：緩凝、速凝或假凝
• 導致：混凝土澆築困難、早期強度低
• 領域：工程技術

混凝土異常凝結原因分析

1、混凝土假凝

混凝土拌和物的假凝表現為出攪拌機後5～10min便失去流動性。產生的原因有:使用硬石膏、磷石膏、氟石膏、天然半水石膏等作水泥調凝劑;或水泥在粉磨過程中磨機內溫度偏高(110～120℃以上),導致二水石膏脫水成半水石膏或無水石膏;或使用木鈣、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複合外加劑時;此外使用超過水泥用量0.06%的三乙醇胺早強劑、水泥初凝時間不合格、立窯水泥熟料含有還原熟料、混凝土機口溫度超過35℃等,均會使混凝土凝結時間提前,直至產生速凝、假凝。

2、混凝土凝結硬化緩慢

混凝土凝結硬化緩慢,指混凝土達24h乃至數天后仍未凝結硬化,一般需從人、機械、材料、施工方法、環境因素等方面進行綜合分析,找出主要原因。混凝土凝結硬化緩慢主要是由於緩凝型外加劑使用不恰當或摻量過大,水泥中熟料含量偏低,混合材用量偏高,混凝土水灰比偏大、施工過程中雨水的滲入、混凝土摻合料摻量偏大、拌和水或環境水中含有機質,可能是一種或多種因素相互疊加的結果。

人的因素

使用前不了解外加劑的性能、作用原理及使用注意事項,在工地使用多種外加劑的情況下將外加劑混淆使用,如將緩凝劑當早強劑使用,或把摻量弄錯,人工多摻外加劑。

機械因素

混凝土攪拌樓的電子秤感測器失靈、秤量容器下的放料旋塞運轉磨損產生較大間隙而使外加劑從中泄漏等造成計量不準,摻量增加較多。

原材料

(1)外加劑質量問題。一般緩凝型複合外加劑中複合有木鈣、糖鈣、羥基羧酸鹽或蔗糖等緩凝組分,外加劑複合過程中各組分質量比例的波動,或液體外加劑靜置時間過長導致容器下部濃度增加或產生沉澱,或使用前未攪拌均勻,都會造成混凝土凝結時間偏長。

(2)外加劑選型不當。對其性能不了解,如冬季施工將緩凝型外加劑當早強劑用。又如一般木鈣、糖鈣等緩凝型外加劑5℃以下不宜單獨使用。

(3)水泥凝結時間長。

(4)水泥質量不合格。如水泥廠的水泥均化措施較差甚至磨尾包裝,水泥中熟料含量低或波動大。水泥中混合材摻量嚴重超標將導致混凝土凝結緩慢,有的水泥廠將多摻粉煤灰等混合材作為獲利的一種手段,甚至將摻30%～40%以上粉煤灰的水泥當普通水泥出售。由於用戶在水泥常規檢驗時只檢驗強度與安定性,對水泥是否為普通水泥從不懷疑,為改善混凝土性能,混凝土中再摻入15%～30%的粉煤灰等摻合料,此時混凝土中摻入的緩凝外加劑相對於水泥中熟料的比例增大,造成混凝土凝結時間延長,早期強度偏低,氣溫低時尤為嚴重。試驗模擬檢驗混凝土中水泥熟料含量對混凝土強度與凝結時間的影響,混凝土中水泥熟料含量越低,混凝土凝結時間越長,強度降低越大。

(5)拌和水中含有機雜質,或含有鹽類等工業廢水、含油類物品等。

(6)大量雨水滲入混凝土中。

預防措施

1、了解原材料質量情況

事先對水泥廠進行考察,了解水泥中石膏的品種、水泥出磨與出廠溫度、水泥和熟料的存庫時間、混合材的品種與摻量。應根據工程特點選擇使用與所用外加劑相匹配質量穩定的水泥,水泥使用前既要檢驗強度、安定性等指標,又要檢驗其化學成分,選擇符合標準要求的水泥。了解外加劑的組成、作用原理,根據氣溫、混凝土質量要求選用合適的外加劑。

2、加強原材料質量檢測

一般水泥抽檢每400t為一批,水泥的抽樣有時很難反映同一批次水泥的全部情況,水泥質量的波動,會給檢測及質量事故原因分析造成極大困難,為此建議施工單位增加抽檢頻率。特別注意對散裝水泥質量的檢測,有的水泥廠管理混亂,散裝水泥不從經抽檢的庫中裝車,因此需加強對進場散裝水泥的管理。配合比設計中粉煤灰等摻合料的摻量要考慮水泥中已摻入的混合材中的灰量,可通過配合比試驗確定粉煤灰等摻合料的最佳摻量。

3、加強施工過程中的質量控制

加強混凝土拌和物坍落度的檢測,注意觀測混凝土坍落度、保水性與離析變化,分析原因,並採取改進措施。對於液體外加劑需根據說明書測定其濃度,使用前應攪拌均勻,遇有沉澱應謹慎使用。粉狀外加劑宜先分成小包裝。

混凝土產生異常凝結後的補救與處理

1、混凝土產生異常凝結後的應急處理

根據混凝土的表面顏色,初步判斷其異常凝結是否為外加劑超摻所致。對緩凝的混凝土加強養護,後期混凝土強度有可能達到設計要求。對3d未終凝的混凝土應先清除舊混凝土,然後重新進行澆築。對發生急凝的混凝土加強濕養護至14d以上。對混凝土原材料、生產控制系統(包括稱量系統及相關的計算機控制系統)進行排查,檢查操作過程與操作人員情況,初步分析產生原因,通過更換外加劑品種或要求生產廠調整外加劑組分,更換水泥品種或批號,調整混凝土配合比,改進生產工藝(如降低拌和水溫度、混凝土攪拌時滯後1.5～2min加入外加劑)等措施,防止再度發生。

2、質量檢測

對產生異常凝結硬化的混凝土,一般需對其質量進行檢測分析,採用回彈法、超聲回彈綜合法、鑽芯法、核子密度法等方法檢測混凝土的實際強度,超聲法、鑽芯法檢測混凝土的勻質性。

3、原因排查分析

通過進一步的模擬試驗、混凝土外加劑含量分析、水泥與混凝土中膠凝材料的化學成分分析等,論證引起混凝土異常凝結的原因,亦可諮詢專家。

4、安全驗算論證

根據檢測結果請設計單位、諮詢機構、專家論證等進行結構安全性驗算與論證,或利用混凝土後期強度、結構加固、減少荷載等措施,滿足工程安全使用。