混凝土硬化原因分析論文

時間:2022-07-07 08:23:00

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混凝土硬化原因分析論文

摘要:本文介紹了某建筑物混凝土基礎未完全硬化的現狀、檢測情況、原因分析和處理方法,并由此對加強工程質量監督與控制提出了建議。

關鍵詞:混凝土硬化強度質量監督檢測

1起因與分析

某開發區生產車間工程鋼筋混凝土條形基礎,混凝土總體積約40立方米,強度設計等級為C30,混凝土配合比為1:1.24:3.04:0.44,混凝土設計表觀密度為2400kg/m³。混凝土所用材料為青海水泥廠生產的425#普通硅酸鹽水泥,大同河砂石,自來水及NF減水劑,現場施工為普通攪拌機攪拌、小車運輸、振搗棒振搗,施工溫度為18℃。混凝土澆筑后,第二天檢查發現混凝土未完全硬化,部分結塊,部分呈疏松狀,用錘輕輕敲擊紛紛落下,混凝土強度沒有達到設計要求,工程被迫停工。經多方面查找原因認為是施工質量出現問題,但對混凝土材料質量產生最大疑義,因此要求從兩方面入手研究,以便采取必要的措施。

2材料質量檢測

2.1水的檢測

混凝土拌和水要求不含影響水泥正常凝結與硬化的有害雜質、油脂和糖類。凡是PH值小與4,硫酸鹽含量(SO2-4)超過水重的1%的水,都不宜使用[1]。

對水質有懷疑時,可將該水與潔凈水分別制成混凝土試件,進行強度對比試驗,如該水制成的試件強度不低于潔凈水制成的試件強度,則該水為可用水,由強度對比實驗可知,現場用水不會引起混凝土質量問題。所做試驗結果見表1。

表1用水強度對比值

項目

配合比

試件尺寸

(㎝)

試件強度(MPa)

平均強度

(MPa)

1

2

3

現場水

1:1.24:3.04:0.44

15×15×15

37.8

38.2

37.2

37.7

潔凈水

1:1.24:3.04:0.44

15×15×15

37.5

38.0

37.5

37.6

2.2水泥檢測

在混凝土中,水泥與水形成水泥漿,包裹在砂粒表面并填充砂粒間的空隙而形成砂漿,水泥砂漿又包裹石子并填充空隙而形成混凝土。水泥是混凝土中的膠凝材料,它的性能直接影響混凝土的強度和耐久性,該混凝土采用青海水泥廠生產的425#普通硅酸鹽水泥,由實驗結果可知,該水泥合格,滿足規范要求,因此不會引起混凝土質量問題,結果見表2。

表2425#水泥性能

項目

標準[2]

實際

細度(0.08mm篩篩余率%)

≤10.0

4.5

凝結時間

初凝

≥45min

170min

終凝

≤10h

5.5h

體積安定性

沸煮法

無裂紋、無翹曲

合格

膠砂強度

(MPa)

抗壓強度

(MPa)

3d

16.0

28.5

7d

--

--

28d

42.5

50.3

抗折強度

(MPa)

3d

3.5

4.7

7d

--

--

28d

6.5

7.3

2.3石子的檢測

該工程所用石子為5~40mm的碎石,其含泥量為0.5%,針片狀含量為10%,符合《普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗方法》的要求[3]。同時,該石子長期使用,從未出現過影響混凝土強度問題,也未出現過堿骨料反應。因此,認為該石子不會引起混凝土質量問題。

2.4NF減水劑的檢測

該工程所用NF減水劑為淮南礦務局合成材料廠的產品,生產許可證、質量合格證齊全。并且該減水劑經長期工程實踐證明,質量保證,性能穩定,是一種良好的外加劑,不會引起混凝土質量問題。經檢測質量符合要求,結果見表3。

表3NF減水劑性能

項目

指標

外觀

紅棕色粉末

減水率

15%~18%

對鋼筋銹蝕作用

與水泥相容性

良好

摻量

1.5%

2.5砂的檢測

由檢測結果可知,該細砂的含泥量超標,根據規范(JGJ52-92)規定,普通混凝土用砂中有害雜質含量的含泥量小于等于3.0%,但該砂的含泥量已達6.4%,嚴重超標,不符合標準[4]。該工程所用砂經檢測,其性能如表4。

表4砂的實驗

篩孔尺寸

(㎜)

分計篩余量

(g)

分計篩余率

(%)

累計篩余(%)

細度模數

表觀密度

(㎏/m³)

含泥量(%)

5.00

2.5

0.5

0.5

--

--

--

2.50

15.0

3.0

3.5

--

--

--

1.25

12.5

2.5

6.0

--

--

--

0.63

88.0

17.6

23.6

--

--

--

0.315

185

37

60.6

1.82

1410

6.4

0.16

147

29.4

90.0

--

--

--

底盤

50

10

100.1

--

--

--

3原因分析

從該混凝土的形態上可以看出有部分砂粒表面無水泥漿,大部分砂粒間水泥漿較少,因此,可以認為水泥漿沒有完全把整個砂石粘結成一個整體。經分析引起該混凝土質量問題的原因有以下幾點:

(1)砂的質量:現場用砂含泥量超過標準一倍以上,導致泥粒總面積大幅度增加,需要更多的水泥漿包裹它們。同時,泥粒本身強度低,降低了混凝土的強度。

另一原因,砂子偏細,在重量相同情況下,表面積大大增加,需要更多的水泥漿包裹,否則將有部分砂粒和泥粒不能被水泥漿包裹,而形成砂團,沒有強度,大大降低了混凝土的強度。

(2)水泥用量:在砂子偏細、含泥量較大前提下,按常規混凝土配合比設計,水泥量將偏少。不能使水泥漿充分包裹每一粒砂粒,導致混凝土強度降低。

(3)施工時攪拌時間:由于現場砂粒細、含泥量大,砂團不易分散,按常規攪拌時間,不能充分使水泥漿完全包裹砂粒。如增加攪拌時間,才能保證水泥漿與砂粒均勻混合,有效提高混凝土的強度。

4處理方法

(1)把原先澆筑的混凝土刨除、清渣、布筋。

(2)把砂用水清洗,檢測,洗過的砂細度模數為2.1,含泥量降低為1.5%,符合混凝土用砂要求。

(3)調整混凝土配合比,相應增大水泥用量,調整后配合比為1:1.17:2.72:0.44,設計表觀密度為2400kg/m³。

(4)適當增加攪拌時間,原攪拌時間為3分鐘,現攪拌時間為5分鐘,保證了水泥漿與砂粒充分拌和。

經以上處理,順利完成施工,并對試件進行檢測,同時為確保工程質量的合格論證,并對混凝土采取了鉆芯取樣,達到了設計強度要求。檢測結果如表5。

表5混凝土強度測試

項目

試件尺寸(㎝)

強度值(MPa)

是否達到C30值

1

2

3

混凝土

15×15×15

37.5

38.6

38.2

達到

36.9

38.4

38.1

鉆芯樣品

15×15

36.0

37.2

36.5

達到

5結語

通過對本工程混凝土質量問題的檢測與處理,可以看出:

(1)場施工中對混凝土質量的控制,只注重于影響強度的水泥強度和水灰比主要因素,而忽略了砂石質量等一些次要因素,從而出現了混凝土質量問題。

(2)強度質量監督與施工質量管理工作,是確保工程質量的重要保證。從本工程質量檢測可知,施工中缺乏必要的質量監督工作,是工程質量的重大隱患。因此,應加強施工隊伍自身的約束和監督,使其職責行為規范化,使工程質量事故消滅于萌芽之中。

參考文獻:

[1]JGJ63-89.普通混凝土拌合用水質量標準[S].

[2]中國建筑工業出版社編輯部.建筑材料規范大全[M],中國建筑工業出版社,1995.124-128.

[3]JGJ53-92.普通混凝土拌合用碎石或卵石質量標準及檢驗方法[S].

[4]JGJ52-92.普通混凝土拌合用砂質量標準及檢驗方法[S].