混凝土出現(xiàn)起沙等現(xiàn)象的原因及預(yù)防措施
根據(jù)筆者在水泥企業(yè)長(zhǎng)期工作的經(jīng)驗(yàn),當(dāng)春、夏、秋、冬季節(jié)交替,氣候變化時(shí),由于水泥混凝土出現(xiàn)不凝結(jié)、強(qiáng)度低,水泥混凝土開裂,磨面層起殼、起沙、開裂等現(xiàn)象而懷疑水泥質(zhì)量問題的顧客投訴增多,而在其余時(shí)間顧客投訴較少,甚至沒有。而取工地現(xiàn)場(chǎng)水泥樣品進(jìn)行檢測(cè)時(shí),安定性、凝結(jié)時(shí)間及強(qiáng)度等各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求,也就是說水泥質(zhì)量是合格的,這種情況雖然對(duì)公司不會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失,但卻因問題較為復(fù)雜,在處理時(shí)會(huì)與用戶及建設(shè)方產(chǎn)生糾紛,給公司質(zhì)量信譽(yù)造成損失。筆者根據(jù)多年處理現(xiàn)場(chǎng)事故的經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合水泥及混凝土專業(yè)理論知識(shí)對(duì)此進(jìn)行一些研究,期望對(duì)水泥企業(yè)在為用戶服務(wù)過程中,提供釋疑和找出問題的真實(shí)原因,也可為用戶正確使用水泥(施工)提供一些幫助。
1.實(shí)例和實(shí)例解析
實(shí)例一:2006年5月,陜南某縣城市改造道路建設(shè)時(shí),施工方投訴混凝土路面局部出現(xiàn)較為規(guī)則的起層及起沙現(xiàn)象。現(xiàn)場(chǎng)勘查發(fā)現(xiàn)混凝土基層凝固正常,大部分路面的固化也正常,施工方使用塑料薄膜覆蓋按時(shí)養(yǎng)護(hù),現(xiàn)場(chǎng)取樣檢驗(yàn)水泥質(zhì)量合格,但局部出現(xiàn)的起層及起沙現(xiàn)象較為明顯。
實(shí)例解析:經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查及分析,薄膜覆蓋雖然起到了保濕作用,但水汽凝固后在局部形成水洼,使局部水量過剩,造成混凝土的起層及起沙現(xiàn)象。
在攪拌水泥混凝土?xí)r,拌和用水往往要比水泥水化所需的水量多1~2倍。這些多余水分在混凝土輸送、澆搗過程中,以及在靜止凝固以前,很易滲到混凝土表面,在水泥混凝土表面形成一層水膜,使水泥混凝土表面的水灰比大大增加。由于水泥強(qiáng)度受水灰比影響很大,隨著水灰比的增加,水泥強(qiáng)度直線下降。因此,水泥混凝土的表面一層強(qiáng)度變得很低,抵抗不了外力的摩擦,容易產(chǎn)生起沙現(xiàn)象。薄膜凝固的水汽造成的過剩水量使這部分混凝土水灰比增大,由于水灰比越大,水泥的干縮量顯著增大,因此,水泥泌水量大往往會(huì)造成水泥混凝土表面與本體干縮率不同,表面干縮大而造成表面脫皮。再加上水灰比增大造成水泥凝結(jié)慢,相當(dāng)于延長(zhǎng)了水泥混凝土施工后的沉淀時(shí)間,表面水量更多,進(jìn)一步加重了水泥混凝土表面的起沙和脫皮現(xiàn)象。
實(shí)例二:2007年10~11月,JY縣某村農(nóng)民制作葡萄桿出現(xiàn)嚴(yán)重的不凝潰桿現(xiàn)象,但現(xiàn)場(chǎng)取樣檢驗(yàn)水泥質(zhì)量合格。但在現(xiàn)場(chǎng)勘查時(shí),發(fā)現(xiàn)用戶使用石沫作為骨料,且基本未覆蓋養(yǎng)護(hù)。
實(shí)例解析:石灰石破碎后篩余的石沫具有很多尖角,圓潤(rùn)度不如砂子,作為骨料使用時(shí)需水量要增加很多,加水量過多造成混凝土強(qiáng)度降低,恰好施工時(shí)間處在秋冬交替時(shí)候,白天與晝夜的溫度相差較大,夜間溫度的降低延緩了水泥的凝結(jié),也促使了混凝土強(qiáng)度的下降,加之忽視覆蓋養(yǎng)護(hù),在凍融交替作用下造成潰桿現(xiàn)象。
實(shí)例三:2008年11月,JY縣某公司庫(kù)房地面出現(xiàn)起沙現(xiàn)象。現(xiàn)場(chǎng)勘查發(fā)現(xiàn)用戶使用的砂石骨料過細(xì),水泥用量也偏少。
實(shí)例解析:混凝土配合比不合適,水泥用量少,配制混凝土強(qiáng)度低,使用的砂子太細(xì)、混凝土加水量過多及環(huán)境溫度低、用戶又未采取任何覆蓋養(yǎng)護(hù)措施使水泥的凝結(jié)時(shí)間過長(zhǎng),混凝土不能正常的凝結(jié)硬化,造成了嚴(yán)重的起沙現(xiàn)象。
實(shí)例四:2006年,XA某商品混凝土攪拌站使用P·O32.5R水泥配制的混凝土在澆筑路面時(shí)出現(xiàn)起沙現(xiàn)象。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)取樣檢驗(yàn)水泥各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)均合格,現(xiàn)場(chǎng)勘查發(fā)現(xiàn)是商混站使用的外加劑與水泥的適應(yīng)性不好,加之氣溫較高造成的,為了避免出現(xiàn)早凝現(xiàn)象商混站加大了外加劑的使用量,這樣雖然解決了混凝土的攪拌和運(yùn)輸問題,但出現(xiàn)了嚴(yán)重的離析現(xiàn)象,以至混凝土路面泌水造成起沙現(xiàn)象。
實(shí)例解析:一般混凝土泌水后使混凝土表層水量增大,混凝土表層堿度降低,造成水泥混凝土強(qiáng)度過低,抵抗不了外力的摩擦而起沙,本例中嚴(yán)重的泌水使混凝土和砂漿表面層的Ca(OH)2濃度甚至低到在堿性激發(fā)作用后不能使表面層硬化,而出現(xiàn)嚴(yán)重的起沙現(xiàn)象。[Page]
2.發(fā)生此類問題的原因
在建筑和道路施工中發(fā)生的起沙、起層、干裂及不凝等現(xiàn)象,筆者綜合分析了親自經(jīng)歷的實(shí)例,并參考了一些專著和報(bào)道,筆者認(rèn)為,一般都是以下因素造成的:
●混凝土配合比不合適。水泥用量少或是偷工減料后水泥用量不足造成配制混凝土強(qiáng)度低,從而使混凝土不能正常硬化,或是抵抗不了外力的摩擦而起沙。
●混凝土配制時(shí)加水量過多。加水量過多使水灰比增大,容易造成混凝土泌水、混凝土強(qiáng)度下降及混凝土凝結(jié)硬化異常,從而使混凝土出現(xiàn)起沙等現(xiàn)象。有時(shí)在混凝土施工過程中,發(fā)現(xiàn)表面泌水量很大,為了減少混凝土表面水分,在混凝土表面撒了一層水泥干粉,形成了一層水泥凈漿,由于水泥凈漿干縮很大,與混凝土本體干縮相差太大,因此往往容易脫皮。這些情況在小工程隊(duì)施工及人工拌合工程中較為常見。
●混凝土施工時(shí)使用的砂石過細(xì)、砂石中含泥量過多,以及用石沫代替砂石作為骨料容易使混凝土配制時(shí)加水量過多而造成起沙等現(xiàn)象。
●用戶忽視養(yǎng)護(hù)或是養(yǎng)護(hù)方式不當(dāng)。根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)溫度每升高或降低5℃,水泥凝結(jié)時(shí)間會(huì)縮短或延長(zhǎng)25min~30min;若環(huán)境溫度低易造成混凝土強(qiáng)度低、凝結(jié)緩慢以至形成起沙現(xiàn)象;若環(huán)境溫度在30℃以上,則水泥凝結(jié)時(shí)間會(huì)縮短1h以上,此時(shí),施工就反映凝結(jié)較快,來不及操作,若在施工中水泥過了初凝甚至終凝才振實(shí)成型,則嚴(yán)重影響水泥強(qiáng)度的發(fā)揮,水泥混凝土表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)力較差,強(qiáng)度較低。此情況用戶大多反映水泥二三天還不凝結(jié),誤認(rèn)為水泥凝結(jié)時(shí)間過長(zhǎng)或強(qiáng)度過低;因此在施工時(shí)特別是在季節(jié)交替時(shí),須特別注意養(yǎng)護(hù),確保水泥混凝土養(yǎng)護(hù)期間適宜的溫度、濕度。
●水泥品種選擇或使用不當(dāng)。不同品種的水泥有其適當(dāng)?shù)氖褂梅秶?,使用不?dāng)也會(huì)造成起沙等工程事故,如在道路建設(shè)中應(yīng)選用道路硅酸鹽水泥,而許多用戶因?yàn)橘?gòu)買和成本的原因選擇了復(fù)合硅酸鹽水泥,由于復(fù)合硅酸鹽水泥中混合材摻量較高,用其配制的混凝土在澆筑搗固過程中,比重較輕的混合材成分,特別是粉煤灰成分易浮上表面,使表層混凝土中熟料成分和活性成分降低,而使表層混凝土強(qiáng)度下降,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成表層混凝土不能正常凝結(jié)、固化,從而造成起沙現(xiàn)象。這也是許多民用建筑屋面和抹面施工中出現(xiàn)起沙現(xiàn)象的重要原因之一。
3.預(yù)防措施
為了避免或減輕表面起沙等現(xiàn)象,應(yīng)選用合適的水泥品種,采用質(zhì)量較好的水泥并避免長(zhǎng)期存放,使用合適的骨料,嚴(yán)格控制施工工藝,合理加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),確?;炷猎圀w的正常凝結(jié)固化。
作者:王寒竹 彭宏
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