商品混凝土質(zhì)量通病及其防治

連筑成建設(shè)集團(tuán)有限公司 韓 鵬 李勇軍

前言

隨著我國(guó)建設(shè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，新工藝、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料的不斷涌現(xiàn)，建筑層數(shù)由單層向多層、高層、超高層快速發(fā)展，建筑工程的跨度逐步加大，混凝土工程的質(zhì)量就越來越重要。近年來推廣的商品混凝土以其良好的性能和質(zhì)量，得到了廣泛的認(rèn)可。但一些質(zhì)量通病仍困擾著我們，筆者就幾年生產(chǎn)和施工實(shí)踐，談?wù)勛约旱目捶ǎ┩袇⒖己陀懻摗?/p>

1 裂紋問題

商品混凝土裂紋，特別是梁板結(jié)構(gòu)裂紋始終是大家十分頭疼的事情，現(xiàn)就裂紋的種類、產(chǎn)生原因和防治辦法作以分析：

1.1 沉縮裂紋

商品混凝土早期沉縮裂紋往往出現(xiàn)在梁板結(jié)構(gòu)澆注后幾小時(shí)，多數(shù)沿鋼筋開裂，長(zhǎng)度10cm-100cm，寬0.1mm-1mm，也有寬達(dá)1cm的貫穿性裂紋。產(chǎn)生裂紋的主要原因是板面上部鋼筋保護(hù)層偏小；混凝土拌和物水灰比過大，水泥用量大，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生沉降和沁水；混凝土攪拌用水量大、坍落度偏大，混凝土沉降心縮導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生。

防止此類裂紋產(chǎn)生的主要措施是：嚴(yán)格控制攪拌用水量，在滿足泵送前提下，盡量降低梁板結(jié)構(gòu)混凝土砂率，滿足強(qiáng)度的前提下，盡量減少水泥用量，混凝土中適量摻入粉煤灰和礦渣微粉。

1.2 混凝土干縮裂紋

春季大風(fēng)天，夏季高溫、久不下雨，空氣相對(duì)溫度較小時(shí)或者冬期施工在不通風(fēng)處采用火爐加熱保溫時(shí)，由于混凝土表面水分急劇蒸發(fā)，形成很大的混凝土內(nèi)外溫度梯度，混凝土表面在很大的拉應(yīng)力作用下而被拉裂，這種裂紋上寬下窄，施工風(fēng)口處、高層建筑樓板尤為多見。

防止此類裂紋的措施是：改變傳統(tǒng)觀念，混凝土澆筑后及“早”養(yǎng)護(hù)，減少混凝土內(nèi)外溫度梯度。商品混凝土施工對(duì)環(huán)境溫度的要求要比傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土高得多，養(yǎng)護(hù)時(shí)間也要大大提前，這是預(yù)防混凝土干縮裂紋的主要措施。根據(jù)近幾年來施工摸索，逐漸總結(jié)出一些行之有效的辦法。即混凝土澆筑振搗后，立即用壓力水（水管端插扁頭鋼管）向空中噴淋水霧，加大空氣溫度，保持混凝土表面濕潤(rùn)狀態(tài)，此時(shí)千萬不要使混凝土表面暴露在干燥的空氣中，當(dāng)然及時(shí)覆蓋塑料布也可以起到相同的作用，但往往由于施工放線等原因，實(shí)施起來有一定困難。當(dāng)混凝土初凝（表面收水，用手輕按無手印）時(shí)，樓板表面開始澆水養(yǎng)護(hù)，水流隨混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)逐漸加大，混凝土終凝時(shí)（表面變色），表面宜蓄水養(yǎng)護(hù)，這種養(yǎng)護(hù)條件大約需要3d，因?yàn)?d后水泥漿體中的毛細(xì)孔已被水化產(chǎn)物填充的部分孔徑變窄，水的蒸發(fā)速度已減小，對(duì)干燥的敏感性就差了，但澆水養(yǎng)護(hù)仍需14d。

除了養(yǎng)護(hù)抓“早”外，就要“適時(shí)”搓毛抹壓，抹壓過早起不到消除裂紋的效果，過晚混凝土已終凝，又壓不致力了，所抹壓應(yīng)在混凝土初凝后，終凝前，第一遍時(shí)普遍抹壓，第二遍則應(yīng)重點(diǎn)尋找裂紋，用木抹子在理解紋處拍打，使混凝土二次液化，愈合裂紋，掌握抹壓的“火候”是關(guān)鍵。

1.3 緩凝裂紋

每年春季，北方地區(qū)氣溫較低，多見混凝土長(zhǎng)時(shí)間（數(shù)日）緩新生現(xiàn)象，隨之出現(xiàn)一種緩凝裂紋，混凝土表面一層硬化膜，下部混凝土未凝結(jié)，或腳踩似橡皮土，此種裂紋很難靠抹壓愈合，筆者不成熟分析此種裂紋產(chǎn)生的原因是：緩凝劑摻量過大，尤其是采用糖作為緩凝劑者，與檸檬、木鈣比，在相同的劑量下，蔗糖的緩凝作用最大，會(huì)造成較長(zhǎng)時(shí)間緩凝（尤其是采用糖作為緩凝作用最大，會(huì)造成較長(zhǎng)時(shí)間緩凝，使用時(shí)劑量須嚴(yán)格掌握，春季緩凝（尤其是采用蔗糖緩凝）的混凝土表面接觸陽(yáng)光處較內(nèi)部先硬化，導(dǎo)致梁板上下硬化速度、化學(xué)收縮不一致而開裂。處理此種裂紋靠搓毛拍打比較困難，比較好的辦法是用膨脹膠泥（水泥：膨脹劑=9:1）于終凝前搓抹裂紋處并用濕草袋子覆蓋養(yǎng)生。

1.4 溫度裂紋

此種裂紋一般發(fā)生在大體積混凝土中，由于混凝土澆筑后3天內(nèi)會(huì)放出50%水化熱，中部溫度達(dá)熱峰（一般1m-1.5m厚混凝土底板，采用礦渣硅酸鹽水泥，澆筑第3天中部溫度可達(dá)50度-60度，甚至更高。）未采取有效降溫措施，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差大于25度，由于內(nèi)外溫度梯度過大產(chǎn)生裂紋。因此大體積混凝土施工前必須進(jìn)行熱工計(jì)算，采用中低熱水泥、礦渣水泥，適量摻入II級(jí)粉煤灰、微礦粉，以降低混凝土水化熱，降低熱峰值，減小混凝土內(nèi)外溫差。混凝土中部最高溫度（Tmax）可采用如下公式：

G—混凝土單方水泥用量，kg/m3;

a—經(jīng)驗(yàn)系數(shù)（采用礦渣水泥時(shí)a=0.1）。

式中 Tb—混凝土表面溫度，；

Tq—環(huán)境溫度，；

k—修正系數(shù)（1.3～2.0）視保溫材料透風(fēng)性能和風(fēng)力而定；

H—混凝土厚度。

施工單位根據(jù)測(cè)得混凝土表面及內(nèi)部溫度，確定表面是否需要履蓋保溫材料以及保溫材料的厚度。

混凝土裂紋應(yīng)盡力在終凝前消除，一旦形成，最簡(jiǎn)易辦法是“無壓注漿法”。具體步驟是：裂紋清理（可用氣管風(fēng)吹），待裂紋內(nèi)部清潔干燥后，采用注射器將環(huán)氧漿注入（一般3-4次將裂紋注滿）。如果結(jié)穿性裂紋，應(yīng)提前從下面用環(huán)氧漿加水泥和成膠泥，將裂紋底部堵塞，待其硬化后再?gòu)纳喜孔{。環(huán)氧漿可將裂紋密封，保護(hù)鋼筋不銹蝕。

2 混凝土速凝、假凝

混凝土攪拌后，在運(yùn)輸和泵遂過程中，偶而可見假凝或速凝現(xiàn)象，嚴(yán)重者造成運(yùn)輸車或運(yùn)輸泵的損壞，造成速凝原因大概有以下幾種：

2.1 速凝

水泥熟料加石膏共同磨細(xì)時(shí)，磨機(jī)溫度過高，二水石膏脫水成半水石膏。這種半水石膏會(huì)造成混凝土速凝。

2.2 假凝

水泥生產(chǎn)時(shí)采用無水石膏，在外加劑摻入木鈣溶液中，無水石膏吸咐木鈣能力很強(qiáng)，被吸咐的木鈣起了硫酸鈣溶解的屏蔽作用，因而硫酸鈣的溶解速度大大降低，水泥中C3A。不能充分與硫酸鈣水化生成鈣礬石，而直接與水生成水化鋁酸鈣，因而引起速凝，此外多羥基碳水化合物和羥基羥酸類外加劑也有與木鈣類似的作用，造成混凝土速凝。鑒于以上原因，攪拌站在采用水泥時(shí)，應(yīng)事先對(duì)水泥廠生產(chǎn)原料進(jìn)行調(diào)查，不能采用無水石膏、半水石膏、磷石膏等配制的水泥。

3 混凝土坍落度損失過大

混凝土攪拌后，經(jīng)一定時(shí)間后，攪拌料逐漸變稠，流動(dòng)性逐漸變低，稱為“坍落度損失”。這將給泵送、澆筑等過程帶來很大困難，或混凝土振搗不實(shí)，出現(xiàn)蜂窩麻而；或施工現(xiàn)場(chǎng)為滿足泵送要求，隨意在運(yùn)輸過程中加水，會(huì)造成強(qiáng)度和耐久性降低。

造成坍落度損失的原因是：

（1） 高溫季節(jié)混凝土運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)等待過長(zhǎng)，混凝土中水分蒸發(fā)；

（2） 混凝土早期水化，尤其是含C3A高的水泥，水化消耗部分水分，氣溫越高水泥反應(yīng)越快，坍落度損失越快。

（3） 新形成的水化產(chǎn)物表面吸附部分水分；

（4） 水泥生產(chǎn)采用硬石膏、磷石膏等，由于其溶解速度很慢，水泥水化早期C3A在SO4-2不足的液相中水化，造成混凝土迅速稠化，坍落度損失；

解決坍落度損失的辦法是：

（1）采用與水泥匹配的緩凝劑。近幾年，隨著外加劑技術(shù)的發(fā)展，保塑粉日趨取代木鈣，其用量可隨季節(jié)變化，大部分摻量大后，不會(huì)造成混凝土強(qiáng)度下降，而且一般不會(huì)造成混凝土成型后長(zhǎng)時(shí)間緩凝，影響工程進(jìn)度。

（2）混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，考慮摻合微礦粉、粉煤灰等混合材，根據(jù)筆者實(shí)際考核，在北方地區(qū)，微礦粉混凝土早期強(qiáng)度較粉煤灰混凝土高，坍落度損失較小，取代水泥量大，比較適用。

（3）混凝土中適量引氣，不僅提高混凝土保塑性，而且可提高其耐久性、可泵性、抗凍性。

4 混凝土離析

混凝土攪拌后其各組分相互分離，而造成不均勻的自身傾向，稱為離析。混凝土離析后在泵送過程中易堵管、爆管，泵送到模板中結(jié)構(gòu)易分層，上部出現(xiàn)砂漿層，混凝土表面產(chǎn)生蜂窩、空洞，造成柱、墻強(qiáng)度不均，或樓板開裂、表面龜裂。產(chǎn)生離析的原因是：

（1） 高效減水劑摻入過量，混凝土?xí)a(chǎn)生離析，但不會(huì)緩凝；

（2） 混凝土骨料級(jí)配不良，石子過大；

（3） 攪拌用水量過大；

（4） 混凝土澆筑時(shí)，過度振搗；

防止離析的辦法是：

（1） 改善集料級(jí)配，適當(dāng)提高砂率；

（2） 混凝土中摻入微礦粉或粉煤灰，提高膠結(jié)料保水性；

（3） 混凝土中適量引氣，控制混凝土水灰比；

（4） 混凝土澆筑時(shí)，按規(guī)范要求振搗，同時(shí)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。