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混凝土质量通病与防治(上)

发布日期:2018-08-03 浏览次数:

混凝土质量通病与防治(上)

 

1离析、泌水

1、其表现如下:

(1)坍落度试验时,中心有骨料堆积,边缘有水析出;

(2)运输途中表面只见水层(手推车与机动翻斗车运输时最明显);

(3)成型后表面析出水层;

(4)混凝土泵送时因离析造成堵管。

2、原因分析如下:

(1)坍落度大:①.砂率偏低;②.用水量大;③.外加剂中的减水成分少而缓凝成分多。

(2)水泥用量少。

(3)未使用减水剂或减水剂与水泥不匹配。

(4)缓凝剂尤其是羧酸盐、磷酸盐和糖类用量过大。

(5)二次加水。

3、处理方法:

根据不同情况采用不同方法,如:调整配合比、加大砂率和水泥用量、适当减少粉煤灰等掺合料的量、更换与所用水泥适应的减水剂或调整减水剂用量并减少用水量、调换缓凝剂为缓凝减水剂、使用增稠剂等。

2坍落度太小

1、其表现为混凝土拌合物太干,坍落度小或无坍落度,使混凝土浇注、运输与泵送困难或造成堵管。

2、原因分析如下:

(1)如果用相同配合比以前未出现此现象,则可能是:

①外加剂内的减水剂含量不足或失效,也可能是外加剂与所用的水泥品种、性能不适应。

②对所用水泥和粉煤灰等掺合料的需水量未测准。

③砂石含水率未测准导致水的计量误差。

④原配合比因材料变化而不适应。

⑤搅拌站量水装置故障。

(2)如果用新的配合比,则可能是:

①原材料试验不准(如需水量、含水率等),或配合比试配不准。

②同第⑴——①、⑤条。

3、处理方法:根据产生的原因采取相应的方法。

3和易性差

1、其表现为混凝土拌合物虽不干,坍落度也不很大,但却出现分层、露石等,浆体不像熬透的粥那样使石子均匀分布。会造成泵送困难甚至堵管。

2、原因分析如下:

(1)砂率偏小;

(2)混凝土中0.15mm以下的细粉含量偏小;

(3)减水剂未使用或用量不足。

3、处理方法:根据产生的原因采取相应的方法。

4坍损快或假凝

1、其表现为混凝土拌合物在半小时内的坍落度能损失50~80mm或失去流动性,发硬。造成泵送、运输、浇筑困难。

2、原因分析如下:

(1)主要是外加剂配方不当,如:减水剂对使用的水泥不适应、非引气性减水剂掺量大于1.2%或缓凝剂掺量偏少、早强或速凝剂掺量过大等。

(2)混凝土搅拌温度或环境温度偏高。

(3)水泥初凝指标不符合标准。

3、处理方法:

根据产生的原因采取相应的方法。如采用混凝土搅拌后1~3分钟(或浇筑前)掺加减水剂的“后掺法”、更换外加剂、加入适量的缓凝剂与保塑剂、降低水温或骨料温度、更换合格水泥等。

5过度缓凝

1、其表现为混凝土拌合物在掺减水剂后24小时仍未凝固、成型面有泌浆多呈黄褐色或混凝土表面已凝结但下面还软,呈橡皮状。

2、原因分析如下:

(1)减水剂(普通、缓凝减水剂)掺量过大;

(2)气温低又未及时调整缓凝剂掺量(尤其是羧酸类、糖类);

(3)水泥质量不合格或冷天使用矿渣水泥时,掺外加剂的混凝土搅拌时间太短(尤其是掺干粉外加剂最易发生)。

3、处理方法:

(1)分析减水剂超掺的原因并加以纠正;

(2)通知供货的外加剂厂家调整复合外加剂的配方比例;

(3)若是水泥品种的原因,则调换水泥;

(4)对过度缓凝的混凝土部位加强保温养护,使其保持不失水分、不受外力压、拉、扭、拱,不受震动。待减水、缓凝作用消失后,混凝土强度一般不受影响。但若缓凝时间超过72小时,混凝土强度有不同程度下降的可能。经回弹或钻芯取样检测鉴定,如果确有强度降低时,可按后面二~㈠条处理。

6终凝后强度过低

1、其表现为混凝土虽已凝结,但强度比同龄期、同配比的其他混凝土或试配结果低得多。

2、原因分析如下:

(1)由于引气型减水剂掺量过大,使混凝土内含气量超标;

(2)外加剂中三乙醇胺含量过大;

(3)混凝土受冻或环境温度很低。

3、处理方法:

(1)加强对浇筑混凝土的振捣,使混凝土内的含气量降低;

(2)加强对成型混凝土的保温或加大混凝土防冻剂的用量;

(3)对所用的外加剂进行鉴定,若有问题则进行修改;

(4)已浇筑并凝结的混凝土,若发现强度过低则应铲掉重新浇筑。

7表面沉降裂缝

1、其表现为混凝土在初凝前后,在钢筋上方会出现宽而浅的裂缝。

2、原因分析如下:

混凝土拌合物掺入减水剂后较粘稠,浇筑后不易完全沉平,初凝开始前后拌合物会逐渐沉实。但在钢筋的上方因钢筋支撑而不能与其他部位同时下沉,因此出现裂缝。

3、处理方法:

对已浇筑成型的混凝土构件上表面,在混凝土接近初凝时进行二次压面,特别是裂缝处必须抹压至裂缝消失。

8粘罐、抓底

1、其表现为混凝土拌合物发黏,虽有流动性但手工翻拌困难;若放在铁板上不易铲起;铲起后会发现混凝土与铁板接触面发干。因此会产生粘罐与抓底甚至堵塞泵管的现象。

2、原因分析如下:

(1)混凝土搅拌机使用不当或搅拌机设计不合理(滚筒式搅拌机易发生);

(2)水泥用量偏大;

(3)高效减水剂用量过大;

(4)外加剂的引气性能严重不足;

(5)使用了硫铝酸盐水泥。

3、处理方法:

针对产生的原因进行处理。但在改变前必须将罐、车、泵、吊斗等处粘结的混凝土清除干净。

9强度不足

这里首先说明一点,预拌混凝土的强度不足一般并不常见但不排除偶而发生。混凝土强度不够必将伴随有“抗渗能力降低”、“耐久性降低”,更重要的是影响结构的承载能力。因此必须引起足够的重视。

1、其主要表现为:

(1)混凝土强度降低,28天强度低于设计强度值;

(2)抗裂性差,结构梁、板的下部侧面与底面会产生竖向裂缝,柱的受拉部位会产生横向或倾斜裂缝;

(3)严重时结构会产生较大变形,受压部位会出现混凝土被压缩形成的凸纹或碎末。结构刚度不足,梁、板出现向下挠曲;

2、原因分析如下:

(1)水泥质量差,实际强度低。这里有可能是水泥出厂质量差,如安定性不合格;也可能是水泥保管条件差或受潮而造成其质量差。

(2)骨料质量差:如发现混凝土试块试压时有较多石子被压碎,则说明石子的实际抗压强度低于混凝土设计强度值而导致混凝土强度降低。另外,石子体积稳定性差;针、片状颗粒含量高;砂、石中有机杂质、粉尘、云母等含量高都会造成混凝土强度下降。因此,建议预拌混凝土用石子最好用卵石或硬质碎石(二次锤破碎石)。

(3)拌合水质量不合格:如水中有机杂质、盐类等含量高都会造成混凝土强度降低。

(4)外加剂质量不合格:如使用劣质外加剂、外加剂中缓凝剂用量过大或未随温度变化而调整缓凝剂的掺量等都会使混凝土强度降低。

(5)结构混凝土受冻:在冬期施工时,因外加剂中防冻剂掺量不足或质量不好、现场对混凝土结构的保温养护不好等,造成混凝土受冻而形成强度降低。

(6)混凝土配合比不当:如水灰比、骨灰比、砂率等不符合要求等。

(7)搅拌站设备与计量出错或搅拌不匀等。

(8)混凝土运输、浇灌时,振捣不实、容器与模板严重漏浆、自行加水;浇灌后养护不好造成混凝土失水、受冻或过早拆模、承重等。

3、处理方法:

视具体情况而定。经检验结构混凝土的实际强度后,若与设计强度相差在5%以内时,可考虑利用混凝土的后期强度或减少结构的荷载;若相差较多时,可考虑采用结构加固或拆除重建。

10碱集料反应

其发生的原因是由于含有无定形的或结晶程度低的二氧化硅组成的集料,在混凝土中会被水泥浆液相中的碱和石灰侵蚀并发生反应,生成一种固体的,黏滞状的或液体的二氧化硅凝胶粘附于有活性的骨料(如蛋白石、玉髓等)周围。

这种凝胶吸水后,可能是无限膨胀型的,也可能是有限膨胀型的凝胶,干燥后都会结晶出来并产生膨胀应力,破坏硬化后混凝土的物理结构和力学强度,使混凝土表面出现地图状开裂,直至混凝土全部毁坏。

目前,研究资料表明,混凝土的“碱集料反应”大致可分为两类:

一是碱硅酸反应(包括反应速度极慢的碱硅酸盐反应),是迄今对混凝土工程破坏最甚、也是国内外学者研究最多的。

二是碱碳酸盐反应,主要是使用碳酸盐质岩石时会产生。

1、“碱集料反应”的判别方法:

(1)外观评估判别:主要是从裂缝与泌出物判别。

①网状裂缝:典型的裂缝网为龟背纹,接近六边形,多出现在混凝土不受约束(无筋或少筋)的情况下。有时也会出现顺筋裂缝。

这里应指出:混凝土“碱集料反应”的裂缝与收缩裂缝是不同的。首先是裂缝出现的时间,收缩裂缝多在混凝土浇筑后几天内;而“碱集料反应”的裂缝则多在数年甚至一、二十年后才出现。

其次是收缩裂缝的环境越干燥裂缝越扩大;而“碱集料反应”的裂缝则是环境越湿润裂缝越增大。第三是在受约束的情况下,收缩裂缝是垂直于约束力方向;而“碱集料反应”的裂缝则是平行于约束力的方向。

②裂缝有泌出物:混凝土工程的“碱集料反应”产物——半透明的乳白色或黄褐色二氧化硅凝胶多会顺裂缝渗流出来,是其特征。

(2)取芯检验判别:即用“钻芯取样”法从混凝土结构内部取出具有代表性的必要数量的试件,通过以下三方面的检验分析进行判别:

①试件外观检验;

②试件膨胀性检验;

③试件抗压强度检验。

(3)对混凝土所用骨料进行碱活性检验判别。

2、混凝土工程“碱集料反应”的预防:

混凝土工程若出现“碱集料反应”,目前世界上尚未找到根治的方法,只有“预防”是唯一有效的措施。预防的方法就是用控制原材料的含碱量来控制混凝土的总碱量。当前世界许多国家都采用“混凝土总碱量3kg/m3”为预防混凝土碱硅酸反应的安全界限。我国在1993年制订了CECS53——93《混凝土碱含量限值标准》规定:如果骨料具有碱硅酸反应活性时,混凝土总碱量应按下面附表《101》控制。



 

注:1、处于含碱环境的一般工程结构在限制混凝土碱含量的同时,应对混凝土表面做防碱处理,否则应换用非活性骨料。2、大体积混凝土结构的水泥碱含量尚应符合有关行业标准的规定。

标准规定,如混凝土碱含量大于上表的限值时,可采用:

①使用含碱量低的水泥;

②降低水泥用量;

③不用含NaCI和KCI的海砂、海石或海水;

④不用或少用含碱外加剂。否则必须换用非活性骨料。因为宁夏地区气候偏干燥,至今尚未发现有“碱集料反应”的混凝土工程。但也必须防患于未然,可用以下方法预防。

(1)控制水泥含碱量:

水泥带入混凝土中的碱量是混凝土总碱量的主要来源。目前世界公认的预防混凝土碱硅酸反应的安全界限是美国早在40年代就提出来的,水泥含碱量应低于0.6%Na2O当量(Na2O当量是Na2O+0.658K2O之和的碱量)。我国目前只有大坝水泥和低碱水泥能达到这个指标。宁夏的普通硅酸盐水泥基本上都是高碱水泥。

(2)控制使用碱活性骨料:

尽量用“火成岩”,如花岗岩、片麻岩、玄武岩等;少用或不用石英类、硅质类的岩石。宁夏地区多为“碳酸盐岩”的石灰岩,因此发生碱硅酸反应的几率较小,而发生碱碳酸反应的可能性大。但宁夏地区的矿砂,若含石英或黏土较多时,则有较大的碱活性。混凝土用砂应尽量选用石英或黏土含量低、颗粒质地坚硬的砂。

(3)用火山灰质掺合料抑制:

经各国混凝土工程的大量试验与应用实践证明,在含有碱活性骨料的混凝土中掺用火山灰质掺合料,对缓解抑制“碱集料反应”能起到有效作用。按作用大小排序为:硅灰→粉煤灰→沸石粉→水淬高炉矿渣。

(4)掺用引气剂(详见前面“外加剂”中的引气剂内容)。

(5)对混凝土结构采取与水、空气的隔离措施。

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中国砂石协会

2018年08月03日

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