大體積混凝土超時緩凝事故的原因分析及處置措施

李新揚

(重慶市巴南區建設工程質量監督站，重慶400055)

大體積混凝土超時緩凝事故的原因分析及處置措施

李新揚

(重慶市巴南區建設工程質量監督站，重慶400055)

大體積混凝土超時緩凝事故十分罕見，該文結合工程實例，介紹了大體積混凝土超時緩凝事故的分析和處理全過程，包括現象調查、原因分析和問題處理，可供類似工程參考。

筏板基礎；大體積混凝土；超時緩凝

1 工程概況

該工程為45層超高層建筑，其中：地下裙房為2層，塔樓為43層，建筑物總高度為145.95m，塔樓下設筏板基礎，該基礎平面形狀為矩形，長32m，寬32m，厚2.5m，混凝土設計強度為C40，屬大體積混凝土。

2 施工情況

為了澆筑成功筏板基礎大體積混凝土，施工單位編制了筏板基礎大體積混凝土施工方案。主要措施為：（1）根據配合比設計計算出混凝土在凝結過程中，混凝土內部因水化熱產生的拉應力能被混凝土的早期抗拉強度所克服；（2）準備草墊及薄膜對大體積混凝土表面進行保溫保濕養護；在大體積混凝土內部設置管道用以調節混凝土內部溫度；（3）安裝測溫管道隨時檢測混凝土內外溫度以便隨時采取增溫及降溫措施；（4）安裝多功能鋼架以避免鋼筋位移等。混凝土攪拌站進行了大體積混凝土的配合比設計。施工單位為了控制大體積混凝土的內外溫差，防止溫度裂縫的產生，對混凝土攪拌站進行了技術交底，同時要求攪拌站添加ZY-1型膨脹剤，以預防早期收縮，混凝土凝結時間要求為48h初凝［1］。

本筏板基從3月16日晚上23時左右開始澆筑混凝土。建筑方向由西向東斜向分層澆筑。到3月19日2點左右全部混凝土澆筑完成，混凝土總澆筑方量約為3000m3，本次澆筑共用時52h，澆筑期間的平均氣溫在10～15℃左右。混凝土澆筑完成后，19日、20日靜養了兩天，21日施工單位開始在筏板基礎進行施工作業時發現混凝土沒有凝固，當即向有關單位進行了報告。

3 應急處置措施及過程

3月22日，施工單位停止了筏板基礎工程除保溫保濕工作外的一切施工工作，并停止筏板表面的一切有負荷施工，以避免對未凝固的混凝土產生破壞。與此同時施工單位對混凝土攪拌站的混凝土生產情況進行了調查，除發現混凝土配合比時間對不上號，混凝土試件發生緩凝現象外，生產過程未發現異常情況，并初步判斷：大體積混凝土發生緩凝現象估計是外加劑加多了所致，過幾天混凝土會凝結［2］。同時施工單位對現場的混凝土進行調查，方法為：在結構中的拌合物取回一桶，成型兩組試件進行試驗，一組進行同條件養護，一組進行熱水養護。

3月22日（距混凝土入模時間約5~6d）下午筏板基礎混凝土表面大部分凝結，但表面以下約100～200mm處的混凝土還成塑性狀態；平面上局部地方的混凝土還沒有凝結，其中有1個點，用鋼釬插至混凝土內部可達2m深左右；立面上：上下部混凝土已凝結，中間層混凝土個別地方基本無強度；施工單位對大體積混凝土的測溫記錄為：22～55℃左右，下部溫度約高，中間溫度約低，表面溫度最低。

過多的緩凝劑造成了混凝土超時緩凝，為了加快混凝土水化反應，從23日上午開始，施工單位組織了廢油桶、水管、水泵及液化氣灶等，在筏基表面進行燒熱水養護，但由于混凝土板面較大，熱水養護后，效果不理想。通過觀察，施工單位調整了加熱方案，由以前的表面加溫改成通過預埋的循環水管道進行內部熱水循環加溫，水溫控制在50℃左右，同時對整個筏板表面增加了草簾和塑料布覆蓋進行表面保溫養護，并對筏板基礎內部溫度進行嚴格的測量監控。

23日筏板基礎還暫無明顯升溫。

24日繼續進行熱水循環升溫措施和保溫養護，溫度監測顯示出最先澆筑的混凝土開始水化放熱，局部溫度上升到40℃以上，但大面積混凝土暫無明顯的水化放熱現象。

25日，混凝土內部局部溫度有所上升，表面無變化。

26日，整個筏基混凝土溫度都有明顯上升，但表面溫度不高。

27日，混凝土內部局部溫度點達到峰值，表面溫度上升到40℃。

28日，整個筏板基礎表面均已明顯感到水化放熱的溫升，大部分表面都在40℃左右，中下部溫度在50～60℃［3］。

31日，攪拌站委托檢測公司對筏板基礎混凝土進行檢測，對筏板基礎進行了局部鉆芯取樣，用以驗證筏板基礎是否該打掉還是該保留。經檢測混凝土抗壓最低的34MPa，高的達到40MPa以上，中期強度無問題。

4月1日整個筏板表面及中下部溫度開始呈緩慢下降趨勢，證明整個筏體混凝土的水化放熱峰值已過。

4月6日，建設單位委托重慶市建筑科學研究院混凝土研究所對筏板基礎混凝土進行質量鑒定，研究所利用地勘鉆進行試探性的取芯，先取了5個芯樣，4月10日進行試驗，芯樣混凝土強度詳見表1。

表1 混凝土強度統計表（單位：MPa）

4 原因分析

混凝土發生超緩凝的現象，在混凝土生產中時有發生，但是該工程這樣長時間沒有凝固的事故確實少見。發生超緩凝的主要原因是泵送劑中緩凝劑超量所致。

4.1 混凝土試驗階段為什么會發生混凝土緩凝指標的誤判

攪拌站在測試混凝土凝結時間時，技術部的人員用試件的手感來判定混凝土的凝結時間，感覺混凝土試件凝固了，于是就下了混凝土凝結時間的結果。但是現場混凝土與試件混凝土卻是不同的，這主要是由于試件與現場筏基塊體之間的體積差異太大，試件表面由于脫水干燥，表面形成了一層硬殼，有一定的強度，但這強度不是水泥水化反應而來的，是風干而來的。因此沒有經驗的人就會錯誤認為混凝土已經初凝，這是極其錯誤的。

在《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》GB/T50080-2002中，混凝土凝結時間的測定是利用貫入阻力儀來進行檢測的［4］。攪拌站在進行混凝土試配試驗時，采用人的手指進行劃痕的方法而不是規范規定的方法，造成混凝土在試驗室的緩凝時間與現場混凝土緩凝時間不一致。

4.2 多加了緩凝劑對混凝土帶來的影響

該工程多加的緩凝劑主要成分是白糖，分子式C12H22O11，由于具備多羥基，對水泥具有緩凝的作用，因此常用作混凝土緩凝劑。緩凝劑的作用是吸附在水泥的表面，延長水泥水化反應期，抑制水泥石的形成，達到緩凝的目的，故是混凝土發生緩凝的主要原因。

混凝土生產澆筑時的氣溫下降，是造成此次混凝土超時緩凝的次要原因。水泥的水化反應隨著溫度的增加而變快，混凝土澆筑時的最低溫度為10℃，此溫度下，即使不使用緩凝劑，混凝土的凝結時間也會超長10h，兩種不利因素的作用，造成了此次混凝土的凝結時間長達170h。

混凝土超時緩凝以后到底對混凝土質量是否造成影響，重慶市建筑科學研究院混凝土研究所對筏板基礎混凝土進行質量鑒定，鑒定結果表明：混凝土質量達到設計和規范要求。故此，該工程筏板基礎混凝土雖多加了緩凝劑，但對混凝土最終質量沒有影響。

5 結語

工程筏板基礎大體積混凝土發生超長凝固的原因是大體積混凝土內緩凝劑超量摻加和混凝土在澆筑時和混凝土澆筑后連續多天出現氣溫偏低引起的。雖然混凝土質量最終達到了設計要求，但因此造成的工期損失以及對參建各方的心理均帶來不利影響。所以，一定要認真吸取這次質量事故的教訓，認真按規范規程的要求進行操作。

［1］建設部.GB50496-2009大體積混凝土施工規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2009.

［2］建設部.國家質量監督檢驗檢疫總局.GB50119-2013混凝土外加劑應用技術規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2013.

［3］建設部.國家質量監督檢驗檢疫總局.GB/T51028-2015大體積混凝土溫度測控技術規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2015.

［4］建設部.國家質量監督檢驗檢疫總局.GB/T50080-2002普通混凝土拌合物性能試驗方法標準[S].北京：中國建筑工業出版社，2002.

責任編輯：孫蘇,李紅

Causes Analysis and Countermeasures for CoagulationTimeout of Bulky Concrete

The coagulation timeout incident of bulky concrete is quite rare.This paper,based on practical engineering,introduces the analysis and the full treatment process of the coagulation timeout incident of bulky concrete,including phenomenon investigation,cause analysis and problem handling.It can provide some references.

raft foundation;bulky concrete;coagulation timeout

TU528

A

1671-9107（2017）03-0022-02

10.3969／j.issn.1671-9107.2017.03.022

2017-02-11

李新揚（1977-），女，河南禹州人，本科，工程師，主要從事建設工程質量監督管理工作。