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混凝土未完全硬化的原因及分析

056建筑材料2021-07-18 12:04:06


1、起因与分析
  某开发区生产车间工程钢筋混凝土条形基础,混凝土总体积约40立方米,强度设计等级为C30,混凝土配合比为1:1.24:3.04:0.44,混凝土设计表观密度为2400 kg/m3;。混凝土所用材料为青海水泥厂生产的425#普通硅酸盐水泥,大同河砂石,自来水及NF减水剂,现场施工为普通搅拌机搅拌、小车运输、振捣棒振捣,施工温度为18℃。混凝土浇筑后,第二天检查发现混凝土未完全硬化,部分结块,部分呈疏松状,用锤轻轻敲击纷纷落下,混凝土强度没有达到设计要求,工程被迫停工。经多方面查找原因认为是施工质量出现问题,但对混凝土材料质量产生最大疑义,因此要求从两方面入手研究,以便采取必要的措施。
 
2、材料质量检测
  2.1 水的检测 混凝土拌和水要求不含影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质、油脂和糖类。凡是PH值小与4,硫酸盐含量(SO2-4)超过水重的1%的水,都不宜使用 [1] .对水质有怀疑时,可将该水与洁净水分别制成混凝土试件,进行强度对比试验,如该水制成的试件强度不低于洁净水制成的试件强度,则该水为可用水,由强度对比实验可知,现场用水不会引起混凝土质量问题。
  2.2 水泥检测 在混凝土中,水泥与水形成水泥浆,包裹在砂粒表面并填充砂粒间的空隙而形成砂浆,水泥砂浆又包裹石子并填充空隙而形成混凝土。水泥是混凝土中的胶凝材料,它的性能直接影响混凝土的强度和耐久性,该混凝土采用青海水泥厂生产的425#普通硅酸盐水泥,由实验结果可知,该水泥合格,满足规范要求,因此不会引起混凝土质量问题。
  2.3 石子的检测 该工程所用石子为5~40mm的碎石,MPa其含泥量为0.5%,针片状含量为10%,符合《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》的要求[3].同时,该石子长期使用,从未出现过影响混凝土强度问题,也未出现过碱骨料反应。因此,认为该石子不会引起混凝土质量问题。
  2.4 NF减水剂的检测 该工程所用NF减水剂为淮南矿务局合成材料厂的产品,生产许可证、质量合格证齐全。并且该减水剂经长期工程实践证明,质量保证,性能稳定,是一种良好的外加剂,不会引起混凝土质量问题。
  2.5 砂的检测 由检测结果可知,该细砂的含泥量超标,根据规范(JGJ52-92)规定,普通混凝土用砂中有害杂质含量的含泥量小于等于3.0%,但该砂的含泥量已达6.4%,严重超标,不符合标准[4].该
 
3、原因分析
  从该混凝土的形态上可以看出有部分砂粒表面无水泥浆,大部分砂粒间水泥浆较少,因此,可以认为水泥浆没有完全把整个砂石粘结成一个整体。经分析引起该混凝土质量问题的原因有以下几点:
  (1)砂的质量:现场用砂含泥量超过标准一倍以上,导致泥粒总面积大幅度增加,需要更多的水泥浆包裹它们。同时,泥粒本身强度低,降低了混凝土的强度。 另一原因,砂子偏细,在重量相同情况下,表面积大大增加,需要更多的水泥浆包裹,否则将有部分砂粒和泥粒不能被水泥浆包裹,而形成砂团,没有强度,大大降低了混凝土的强度。
  (2)水泥用量:在砂子偏细、含泥量较大前提下,按常规混凝土配合比设计,水泥量将偏少。不能使水泥浆充分包裹每一粒砂粒,导致混凝土强度降低。
  (3)施工时搅拌时间:由于现场砂粒细、含泥量大,砂团不易分散,按常规搅拌时间,不能充分使水泥浆完全包裹砂粒。如增加搅拌时间,才能保证水泥浆与砂粒均匀混合,有效提高混凝土的强度。
 
4、处理方法
  (1)把原先浇筑的混凝土刨除、清渣、布筋。 
        (2)把砂用水清洗,检测,洗过的砂细度模数为2.1,含泥量降低为1.5%,符合混凝土用砂要求。
  (3)调整混凝土配合比,相应增大水泥用量,调整后配合比为1:1.17:2.72:0.44,设计表观密度为2400kg/m3。
  (4)适当增加搅拌时间,原搅拌时间为3分钟,现搅拌时间为5分钟,保证了水泥浆与砂粒充分拌和。 经以上处理,顺利完成施工,并对试件进行检测,同时为确保工程质量的合格论证,并对混凝土采取了钻芯取样,达到了设计强度要求。

5、结语
  通过对本工程混凝土质量问题的检测与处理,可以看出:
  (1)场施工中对混凝土质量的控制,只注重于影响强度的水泥强度和水灰比主要因素,而忽略了砂石质量等一些次要因素,从而出现了混凝土质量问题。
  (2)强度质量监督与施工质量管理工作,是确保工程质量的重要保证。从本工程质量检测可知,施工中缺乏必要的质量监督工作,是工程质量的重大隐患。因此,应加强施工队伍自身的约束和监督,使其职责行为规范化,使工程质量事故消灭于萌芽之中。

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