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泵送混凝土常见问题的原因与对策是什么?

作者:马清浩来源:水泥混凝土外加剂550问 浏览次数: 日期:2012-09-25

一、混凝土的泌水和离析

配制流态混凝土时,如果混凝土粘聚性和保水性差,各材料组成的均匀性和稳定性的平衡状态将被打破,混凝土在自身重力作用或其他外力的作用下产生相分离,即为离析。如果拌合水析出表面,即为泌水。通常,泌水是离析的前奏,离析必然导致分层,增加堵泵的可能。混凝土产生泌水和离析的原因及对策见表1。

少量泌水在工程中是允许的,而且对防止产生混凝土表面裂缝是有利的。

二、混凝土的滞后泌水

滞后泌水是指混凝土初始时工作性符合要求,但经过一段时间后(比如1h)才产生大量泌水的现象。造成泌水的原因有砂率偏低、外加剂缓凝组分较多等。产生滞后泌水的原因及对策见表2。

三、混凝土的异常凝结

(1)急凝:混凝土搅拌后迅速凝结。这种情况日常工作中很少遇到,其原因不外乎:水泥出厂温度过高、水泥中石膏严重不足、外加剂与水泥严重不适应,热水与水泥直接接触等。

(2)凝结时间过长:这种情况经常遇到,分为两种情况,一是整体严重缓凝;二是局部严重缓凝。第一种情况多半是由外加剂造成的,由于掺加了不合适的缓凝组分(有很多缓凝组分受温度等影响,其凝结时间变化显著),或外加剂掺量超出了正常掺量,造成了混凝土的过度缓凝。第二种情况如楼板或墙体混凝土的绝大部分凝结正常,局部混凝土缓凝,原因可能有:①外加剂采用后掺法,混凝土搅拌不均匀,造成外加剂局部富集;②现场加水,混凝土粘聚性降低,发生泌水或离析,浇筑时振捣使局部浆体集中,水灰比变大且外加剂相对过量:③外加剂池中带缓凝组分的沉淀物不易搅碎,造成混凝土局部过度缓凝。

四、混凝土“硬壳”现象

浇筑混凝土后,混凝土表面已经“硬化”,但内部仍然呈未凝结状态,形成“糖芯”,估且称之为“硬壳”现象。并且常伴有不同程度的裂缝,该裂缝很难用抹子抹平,这一现象经常出现在天气炎热、气候干燥的季节。其实表面并非真正硬化,很大程度上是由于水分过快蒸发使得混凝土失水干燥造成的。表层混凝土的强度将降低30%左右,而且再浇水养护也无济于事。除了气候因素,外加剂配料的成分和混凝土掺合料的种类也都有一定的关系。外加剂中含有糖类及其类似缓凝组分时容易形成硬壳。使用矿粉时比使用粉煤灰更为明显。

解决办法:(1)对外加剂配方进行适当调整,缓凝组分使用磷酸盐等,避免使用糖、木钙、葡萄糖、葡萄糖酸钠等;(2)使用粉煤灰作掺合料,其保水性能比矿粉优异;(3) 如表面产生细微裂缝,可在初凝前采取二次振捣消除裂缝,以免进一步形成贯穿性裂缝;(4) 最有效的办法应该是施工养护措施,即尽量避免混凝土受太阳直晒,刚浇筑完毕的混凝土可采用喷雾和洒水等养护方法。

五、混凝土现场比出机坍落度大

配制强度等级较高的混凝土时,有时会出现现场坍落度比出机坍落度大的现象,其原因可能有:(1)使用了氨基磺酸盐或与其性能相似的外加剂;(2)外加剂中缓凝组分较多或后期反应较剧烈;(3)配合比不合适(如砂率偏小、掺合料太多等) 导致后期泌水; (4) 混凝土罐中有存水。解决方案:对于前三类问题可通过试验室试配(做坍落度损失和凝结时间试配等) 发现并予以调整,实际生产时应严格控制外加剂掺量和用水量,氨基磺酸盐类外加剂对水特别敏感;后者可在装灰前倒转搅拌罐将水排干净。

六、混凝土生产过程中坍落度损失突然加快

混凝土在生产过程中突然发现坍落度损失较快,可能原因有: (1) 外加剂减水组分发生变化;(2)池中外加剂较少,为沉淀的硫酸钠等早强组分;(3)水泥成分发生变化等,这些问题可通过调整外加剂组分或其掺量予以解决。

七、“析盐”现象

冬季或春、秋季节试块或构件表面有时会出现“析盐” 现象。其外因为温差变化的影响,内因为混凝土中硫酸钠(纯度不低于98%) 掺量超过水泥质量的0.8%时即会出现表面析盐现象,不利于表面装修;混凝土碱含量高也可导致上述现象;可能也与水泥的凝结时间(水化热峰值)有关,早强水泥一般不出现析盐现象。

八、干燥环境不适宜使用火山灰水泥

干燥环境中使用火山灰水泥,其内部水分会很快蒸发掉,水化生成胶体的反应就会中止,强度也停止增长,而且已经形成的水化硅酸钙凝胶还会逐渐干燥,产生较大的体积收缩和内应力,从而形成微细裂纹。在表面,由于碳化作用能使水化硅酸钙凝胶粉结成为碳酸钙和氧化硅的粉状混合物,因此使已经硬化的混凝土表面产生“起粉”现象。所以,对于处在干燥环境中的地上混凝土,不宜采用火山灰水泥。某工程曾使用火山灰水泥配制的混凝土,其结构同条件制作的试块较标养28d强度偏低10%~30%,而且试块破碎后内部有不同程度的“掉粉”现象,这一实例充分说明火山灰水泥在干燥环境中水化反应很不充分。

九、膨胀剂使用中需注意的问题

采用膨胀剂控制混凝土裂缝的方法虽取得了非常显著的效果,但是应用膨胀剂的工程裂渗事故也呈增多趋势。研究资料表明,硫铝酸钙类膨胀剂加入水泥中水化后形成的钙矾石,其结晶水的吸附和脱离是可逆过程。在干燥条件下容易脱掉,形成中间水化物,因此干缩较大。再者硫铝酸钙在高温时不稳定,大体积混凝土过高的水化温升将使水化初期生成的钙矾石分解,存在延迟钙矾石生成的可能性,非但不能产生膨胀还会产生较大的冷缩,不能达到补偿温度收缩的目的。另外水化硫铝酸钙的形成也需要大量的水分,当水分供应不充分时它不断消耗混凝土内部的水而产生自收缩。在膨胀组分中引入MgO,对抑制混凝土的后期收缩,防止开裂有其独特的作用。MgO有较好的后期膨胀性能,在一定程度上弥补了水泥硬化后体积收缩的缺陷,增强其在大体积混凝土工程应用中的抗裂能力,提高工程的整体性、安全性和耐久性。

随着高性能混凝土的普及和应用,混凝土耐久性问题越来越引起更多设计和施工技术人员的关注,而各种质量问题的发生都会不同程度地影响到混凝土结构的耐久性。因此,如何避免混凝土质量问题的发生便显得尤为重要。

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