混凝土工程施工中出現的質量問題,輕者影響美觀,重者影響結構的安全,如何防止和消除質量問題、保證工程結構安全,成為我們須認真對待的問題。本文結合工程實際,對混凝土澆筑問題及處理措施進行探討。
1 混凝土的泌水和離析
配制流態混凝土時,如果混凝土黏聚性和保水性破,混凝土在自身重力作用和其它外力作用下產生分離,即為離析。如果拌合水析出表面,即為泌水。通常,泌水是離析的前奏,離析必然導致分層,增加堵泵的可能。
少量泌水在工程中是允許的,而且對防止產生混凝土表面裂縫有利。
(1)砂率偏低或砂子中細顆粒含量少,使混凝土保水性低,砂子含泥量大易產生漿體沉降,即“抓底”。提高砂率,降低砂中含泥量,合理的砂率能保證混凝土的工作性和強度。
(2)膠凝材料總量少,漿體體積小于 300L/m3,摻加粉煤灰,特別是配制低強度等級的大流動性混凝土,粉煤灰摻量應適當提高,從而提高其保水性。
(3)石子級配差或為單一粒徑的石子。調整石子級配,單一粒徑的石子應提高砂率。
(4)用水量大,使混凝土拌合物粘聚性降低。提高外加劑減水率或增加外加劑摻量,減少用水量。
(5)外加劑摻量過大,且外加劑含有泌水的成分。減少外加劑或在外加劑中增加增稠組分和引氣組分,提高混凝土的粘聚性,防止泌水和離析。
(6)由于儲存時間過大,水泥中熟料部分已水化,使得水泥保水性差。外加劑中復合增稠組分和早強組分。
(7)使用礦渣粉或礦渣硅酸鹽水泥,本身保水性不好,易泌水、離析。提高水泥用量或粉煤灰用量,減少礦渣粉用量,或更換水泥品種。
2 混凝土的滯后泌水
滯后泌水是指混凝土初始時工作符合要求,但經過一段時間后(比如 1h)才產生大量泌水的現象。產生滯后泌水的原因及對策:
(1)真實砂率低,砂含石過高。提高砂率,增加真實砂含量。
(2)砂子中細顆粒含量少。提高摻合料用量,做必要補充。
(3)石子級配不合理、單一粒徑。提高砂率 2%~5%。
(4)水泥、摻合料泌水率大。更換水泥、摻合料;外加劑中增稠組分。
(5)粉煤灰顆粒粗、含碳量高。更換粉煤灰。
(6)低強度等級混凝土。采用引氣劑或提高膠凝材料用量。
(7)高強度等級混凝土。減少外加劑摻量或減少外加劑中緩凝組分。
(8)罐車中有存水。在裝灰前倒轉攪拌罐,將存水排放干凈。
(9)不明原因。改變外加劑配方或采取以上綜合措施。
3 混凝土的異常凝結
(1)急凝:混凝土攪拌后迅速凝結。這種現象在日常工作中很少遇見,一般原因是:水泥出廠溫度過高、水泥中石膏嚴重不足、外加劑與水泥嚴重不適應、熱水與水泥直接接觸等。
(2)凝結時間過長:這種現象就經常遇見,它可分為兩種情況:A、整體嚴重緩凝;B、局部嚴重緩凝。第一種情況多半是由外加劑原因造成的,由于摻加了不合適的緩凝組分(有很多緩凝組分受溫度等影響其凝結時間變化顯著),或外加劑摻量超出了正常摻量,造成了混凝土的過度緩凝。第二種情況如樓板或墻體混凝土的絕大部分凝結正常,局部混凝土緩凝,原因可能有:
(1)外加劑采用了后摻法,混凝土攪拌不均勻,造成外加劑局部富集;
(2)現場加水,混凝土粘聚性降低,發生泌水或離析,澆搗時振搗使局部漿體集中,水灰比變大且外加劑相對過量;3)外加劑池中帶緩凝組分的沉淀物不易攪拌均勻,造成混凝土局部過度緩凝。
4 混凝土“硬殼”現象
澆筑混凝土后,混凝土表面已經“硬化”,但內部仍然呈未凝結狀態,形成“糖芯”,姑且稱之為“硬殼”現象。并且常伴有不同程度的裂縫,該裂縫很難用抹子抹平。這一現象經常出現在天氣炎熱、氣候干燥的季節。其實表面并非真正硬化,很大程度上是由于水分過快蒸發使得混凝土失水干燥造成的。表層混凝土的強度將降低 30% 左右,而且再澆水養護也無濟于事。除了氣候因素,外加劑配料的成分和混凝土摻合料的種類也都有一定的關系,外加劑含有糖類及其類似緩凝組分時容易形成硬殼。使用礦粉時比粉煤灰更為明顯。
解決辦法:
(1)對外加劑配方進行適當調整,緩凝組分使用磷酸鹽等,避免使用糖、木鈣、葡萄糖、葡萄糖酸鈉等;
(2)使用粉煤灰做摻合料,其保水性能比礦粉優異;
(3)如表面產生細微裂縫,可在混凝土初凝前采用二次振搗消除裂縫,以免進一步形成貫穿性裂縫。
(4)有效的辦法應該是施工養護措施,即盡量避免混凝土受太陽直射,剛澆筑完畢的混凝土可采用噴霧和灑水等養護方法。
5 混凝土現場比出機坍落度大
配制強度等級較高的混凝土時,有時會出現現場坍落度比出機坍落度大的現象,其原因可能有:
(1)使用了氨基磺酸鹽或其性能相似的外加劑;
(2)外加劑中緩凝組分較多或后期反應較劇烈;
(3)配合比不合適(如砂率偏小、摻合料太多等)導致后期泌水;
(4)混凝土罐中有存水。
解決辦法:對于前三類問題可以通過試驗室試配(做坍落度損失和凝結時間等)發現并予以調整,實際生產時應嚴格控制外加劑摻量和用水量,氨基磺酸鹽類外加劑對水特別敏感;后者可在裝料前倒轉攪拌罐,將余水倒排干凈。
6 混凝土生產過程中坍落度損失突然加快
混凝土在生產過程中突然發現坍落度損失較快,可能原因有:
(1)外加劑減水組分發生變化;
(2)池中外加劑較少,為沉淀的硫酸鈉等早強組分;
(3)水泥成分發生變化等。
這些問題可通過調整外加劑組分或其摻量予以解決。
在混凝土澆筑過程中由于地材和季節的變化,所遇到的問題也是各種各樣。我們應當多加分析找出問題所在,及時采取切實可行的處理措施以避免和減少混凝土質量問題的發生,有效保證混凝土的工程質量。