混凝土常見問題及解決辦法
1.混凝土硬化后產生龜裂之原因為何? 混凝土硬化后產生龜裂之原因甚多,一般是受兩種以上之原因而造成龜裂。通常混凝土結構物負荷過重而產生拉應力,若混凝土抗拉強度不抵拉應力,便產生龜裂。混凝土變形之原因包括干燥收縮、溫度變化、化學作用以及結構上之因素,此時應就材料、配比、養護等方面設法使收縮量減少,另方面則應從施工、設計上設法彌補先天性易龜裂之各種狀況。
2.混凝土硬化后表面產生白華之原因為何? 混凝土硬化干燥后,外界之雨水、地下水、養生用水等經孔隙滲入硬化體內,使水硬性膠體或無機鹽類的水溶液流出,再與空氣中之二氧化碳反應成硫物質,待水份蒸發后即附著于硬化體表面,此現象稱為白華,又叫「壁癌」。白華剛開始可以肥皂水清洗之,若碳酸化后可使用稀釋鹽酸清洗再用水洗去,但白華雖經擦拭,往往仍會再流出,防止白華之方法,必須使用澆置均勻且致密之混凝土,使孔隙減少,再適當降低水灰比,減少骨材中之含泥量,使用清潔之拌合水,高品質之水泥,摻加減水劑,適當之養護,現場盡力防止雨水侵入,方可防患未然。
1、砼外加劑對水泥的適應性 (1) 水泥礦石是否穩定導致礦物組分是否穩定,從而影響到砼外加劑對水泥的適應性。 (2) 水泥生產工藝,如立窯與回轉窯,冷卻制度中的急冷措施控制得怎樣,石膏粉磨時的溫度等,造成水泥中礦物組分、晶相狀態,石膏形態發生改變,從而影響到砼外加劑對水泥的適應性。
(3) 水泥中吸附外加劑能力:C3A>C4AF>C3S>C2S,水泥水化速率與礦物組分直接相關。 (4) 水泥存放一段時間后,溫度下降,使砼外加劑高溫適應性得到改善,而且f-CaO吸收空氣中的水后轉變成Ca(OH)2,吸收空氣中的CO2后轉變成CaCO3,從而使Mwo下降,也使砼和易性得到改善,使新拌砼塌落度損失減緩,砼的凝結時間稍延長。 (5) 普通硅酸鹽水泥的需水量稍大于礦渣水泥,其保水性好,但一般塌落損失也較快。 (6) C3A含量較高的水泥,塌落度損失快,保水性好。 (7) 水泥中親水性摻合料保水性好;火山灰質水泥保水性差,易泌水。 (8) 溫度、濕度高低直接影響砼外加劑對水泥的適應性。 (9) 配合比中的砂、石級配及砂、石、水、膠材的比例也影響砼外加劑對水泥的適應性。 2、砼易出現泌水、離析問題的原因及解決方法 2. 1 原因 (1) 水泥細度大時易泌水;水泥中C3A含量低易泌水;水泥標準稠度用水量小易泌水;礦渣比普硅易泌水;火山灰質硅酸鹽水泥易泌水;摻Ⅰ級粉煤灰易泌水;摻非親水性混合材的水泥易泌水。 (2) 水泥用量小易泌水。 (3) 低標號水泥比高標號水泥的砼易泌水(同摻量) 。 (4) 配同等級砼,高標號水泥的砼比低標號水泥的砼更易泌水。 (5) 單位用水量偏大的砼易泌水、離析。 (6) 強度等級低的砼易出現泌水(一般) 。 (7) 砂率小的砼易出現泌水、離析現象。 (8) 連續粒徑碎石比單粒徑碎石的砼泌水小。 (9) 砼外加劑的保水性、增稠性、引氣性差的砼易出現泌水。 (10) 超摻砼外加劑的砼易出現泌水、離析。 2. 2 解決途徑 (1) 根本途徑是減少單位用水量。 (2) 增大砂率,選擇合理的砂率。 (3) 增大水、水泥用量或摻適量的Ⅱ、Ⅲ級粉煤灰。 (4) 采用連續級配的碎石,且針片狀含量小。 (5) 改善砼外加劑性能,使其具有更好的保水、增稠性,或適量降低砼外加劑摻量(僅限現場) ,攪拌站若降低砼外加劑摻量,又可能出現砼塌落度損失快的新問題。 3、泵送砼出現抓底或板結的原因及解決方法 3. 1 原因 (1) 嚴重泌水的砼易出現抓底或板結(粘鍋) 。 (2) 水泥用量大的砼易出現抓底現象。 (3) 砼外加劑摻量大的砼易出現抓底現象。 (4) 砂率小,砼易出現板結現象。 (5) 砼外加劑減水率高,泌水率高,保水、增稠、引氣效果差的砼易出現抓底或板結現象。 3. 2 解決途徑 (1) 減少單位用水量。 (2) 提高砂率。 (3) 摻加適量的摻合料如粉煤灰,降低水泥用量。 (4) 降低砼外加劑的摻量。 (5) 增加砼外加劑的引氣、增稠、保水功能。
4、泵送砼塌落度損失問題的原因及解決方法 4. 1 原因 (1) 砼外加劑與水泥適應性不好引起砼塌落度損失快。 (2) 砼外加劑摻量不夠,緩凝、保塑效果不理想。 (3) 天氣炎熱,某些外加劑在高溫下失效;水分蒸發快;氣泡外溢造成新拌砼塌落度損失快。 (4) 初始砼塌落度太小,單位用水量太少,造成水泥水化時的石膏溶解度不夠;一般, sl0≥20cm 的砼塌落度損失慢,反之,則快。 (5) 一般,塌落度損失快慢次序為:高鋁水泥>硅酸鹽水泥>普通硅酸鹽水泥>礦渣硅酸鹽水泥>摻合料的水泥。 (6) 工地與攪拌站協調不好,壓車、塞車時間太長,導致砼塌落度損失過大。
4. 2 解決途徑 (1) 調整砼外加劑配方,使其與水泥相適應。施工前,務必做砼外加劑與水泥適應性試驗。 (2) 調整砼配合比,提高砂率、用水量,將砼初始塌落度調整到20cm以上。 (3) 摻加適量粉煤灰,代替部分水泥。 (4) 適量加大砼外加劑摻量(尤其在溫度比平常氣溫高得多時) 。 (5) 防止水分蒸發過快、氣泡外溢過快。 (6) 選用礦渣水泥或火山灰質水泥。 (7) 改善砼運輸車的保水、降溫裝置。
5、泵送砼堵管的原因及解決方法 5. 1 原因 (1) 砼和易性差,離析,砼稀散。 (2) 砼拌合物塌落度小(干粘) 。 (3) 砼拌合物抓底、板結。 (4) 采用單粒級石子,石子粒徑太大,泵送管道直徑小。 (5) 石子針片狀多。 (6) 泵車壓力不夠,或是管道密封不嚴密。 (7) 膠凝材料少,砂率偏低。 (8) 彎管太多。 (9) 管中異物未除盡。 (10) 攪拌砼時,不均勻,水泥成塊未松散成水泥漿。 (11) 第一次泵送砼前未用砂漿潤滑管壁。
5. 2 解決途徑 (1) 檢查砼輸送管道的密切性和泵車的工作性能,使其處于良好的工作狀態。 (2) 檢查管道布局,盡量減少彎管,特別是≤90°的彎管。 (3) 泵送砼前,一定要用砂漿潤滑管道。 (4) 檢查石子粒徑、粒形是否符合規范、泵送要求。 (5) 檢查入泵處砼拌合物的和易性,砂率是否適合,有無大的水泥塊,拌合物是否泌水、抓底或板結等現象,若有,采取相應的措施(見砼泌水、離析問題)。 (6) 檢查入泵處砼塌落度、黏聚性是否足夠,若塌落度不足,則適量提高砼外加劑的摻量,或在入泵處摻加適量的高效減水劑,若是砼黏聚性不足,則適量增大砂率或是摻加適量的Ⅱ級粉煤灰。 (7) 檢查砼的初始塌落度是否≥20cm ,若是砼塌落度損失快而引起的砼堵泵現象,則應首先解決砼損失問題(見塌落度損失問題)。
混凝土的早期收縮: 自收縮是因水泥水化過程造成混凝土內部干燥而引起。自收縮隨水膠比的降低而增大。不同水膠比的混凝土其收縮差異主要發生在早期(1小時前),自收縮的增長速度隨齡期的增加而逐漸減慢。 早期收縮的影響因素:養護溫濕度。濕度相同時收縮隨溫度上升而提高,同樣溫度下,濕度高時,混凝土收縮小。風速、溫妄、濕度三者對混凝土初期收縮的影響。濕度在成型后1~2小時內影響大,風速從第3小時開始有很大影響,與濕度、風速相比溫度的影響隨時間變化不大;山砂配置的混凝土收縮大于河砂混凝土,并且山砂產地不同,引起收縮也不同,山砂中所含粘土越多,混凝土收縮越大;外加劑經試驗比較認為使用萘系超超塑化劑的試件收縮較大。 混凝土的早期開裂 1.水泥的異常凝結。凝結時間異常的水泥配制的混凝土,因塑性收縮和凝結兩者速度不協調,更易導致早期開裂。在我國施工經驗中,曾發現使用凝結時間快的水泥或摻有促凝劑作用的外加劑常導致混凝土表面水平裂紋的出現,其控制方法是摻緩凝劑調節凝結時間適當提高水灰比。 2.拌和水中雜質的影響。施工經驗證明,拌和水中的鹽份、腐蝕酸可加強早期開裂趨勢。 3.山砂的影響。施工現場調查發現,山砂拌制的混凝土在天氣晴朗且有風時新澆筑的樓板全部出現裂紋;用洗凈的山砂就不出現裂紋。山砂產地不同,其作用各異,對混凝土開裂有不同影響,其控制措施是選用潔凈的河砂。 4.早期養護。氣溫、濕度、風速及混凝土溫度都影響水分蒸發速度,應及時采取臨時擋風、遮陽、覆蓋塑料布,噴養護劑等措施,避免水分過快失去,既有效防止早期開裂。 混凝土堿集料反應 堿集料中某些活性礦物與混凝土微孔中的堿溶液產生化學反應,堿集料反應產生堿-硅酸凝膠,并吸水膨脹,體積增大3—4倍,從而引起混凝土剝落、開裂、強度降低,甚至導致破壞。防止堿集料反應的措施是選用低堿水泥或摻粉煤灰等摻和料降低混凝土中的堿性,對含有活性成分的骨料加以控制等方法。
混凝土外加劑使用中的問題探討
摘要:在混凝土、砂漿或凈漿的制備過程中,摻入不超過水泥用量5%(特殊情況除外),能對混凝土、砂漿或凈漿的正常性能要求而改性的一種產品,稱為混凝土外加劑。外加劑按其所對于應的功能不同分為減水劑、引氣劑、僧水劑、促凝劑、早強劑、緩凝劑、發氣劑、氣泡劑、灌漿劑、著色列、超塑化劑、保水劑、粘結列、阻銹劑,噴射混纂土外加劑等。下面就混凝土外加劑使用中應注意的幾個問題進行了探討。 1 選擇混凝土外加劑和檢驗外加劑產品的質量 用戶單位可可以根據工程設計、施工要求和技術指標進行比較,選擇適合的生產廠家混凝土外加劑產品。建議采取①組織實地考察,防止假冒。②根據工程技術要求提出所需外加劑產品的質量指標、型號和參量,通過試驗獲得封存樣品。③將首批外加劑與留樣作對比試驗,在所供產品符合《混凝土外加劑應用技術規范》(gbj50119——2003)后即可批量使用檢驗外加劑產品質量的方法,對減水劑類產品,可采用凈漿流動度作比較。取同批號水泥,在同摻量、同水灰比及相同條件下進行檢驗,先測初始流動度,經1h后再做一次流動度作比較,或通過混凝土的坍落度損失作比較。兩種試驗誤差值允許在±5%。當發現現差異較大時,應及時告知廠方,以便查明原因。 2 檢驗外加劑與水泥的相容性 如何檢驗外加劑與水泥的相容性問題,是新問題,也是老問題。外加劑與水泥之間相容性問題應引起外加劑和水泥生產廠家的同等高度重視。許多實際施工狀況,即使是完全符合質量標準的水泥和外加劑,在作為原材料進行配制混凝土埋亦會出現不相容性。其主要現象;在使用一批外加劑或續供外加劑時,常出現混凝土坍落度有用大有小、坍落度損失或快或慢、凝結時間時長時短,有時還出現泌水等現象。檢驗外加劑與水泥是否相容的方法,對減水劑類產品,通常采用凈漿流動度作試驗即同一批外加劑與新進的水泥和原用的水泥進行比較試驗,以判別是否是外加劑的原因而出現的問題。在判明情況的前提下,一般采取調整外加劑摻量或適當調整混凝土配合比的辦法,同時與外加劑廠家或水泥廠家聯系。 3 混凝土坍落度損失過快 高性能混凝土工藝,應內具有良好的工作性,以滿足集中攪拌、遠距離運送、泵送、不振搗、自平流、自密實等過程要求,其中最重要的是混凝土坍落度損失,此問題直接影響混凝土泵送及現場操作。導致混凝土坍落度損失的原因很多,較為多見的有外加劑的品質、水泥的因素、環境溫度、水灰比的大小、砂率的含泥量,摻合料的變化以及拌和方式等。其中最具影響的因素是水泥和外加劑。如需解決混凝土坍落度損失過快的問題,建議通過適當增加外加劑摻量,其幅度在原摻量基礎上增加10%~30%;如果是使用早強型新鮮水泥,則在原混凝土用水量的基礎上增加5%~10%。以上兩種方法均可。 4 混凝土出現泌水(結底)現象 混凝土在施工中出現泌水(結底)及堵泵現象,一是外加劑減水率偏高,二是混凝土用水量偏大,三是水泥存放時間過和或受潮等因素。發生此類現象,可適當調整混凝土用水量或外加劑摻量,也可通過適當提高砂率,以此改善混凝土的和易性,避免因泌水而造成混凝土結底、堵泵等現象發生。其中,如系減少混凝土用水量,減少幅度通常為原用水量的5%~10%:如系調整外加劑摻量,調整幅度在原摻量的基礎上減少10%~20%。與此同時,用戶單位應及時告知外加劑廠家對續供產品作適當調整。 5 凝結時間過長或過短現象 混凝土在施工過程中,有時會出現凝結時間與外加劑廠家提供的時間要求不相一致。究其原因,可能是雙方的檢測方法和環境溫度不一樣,或者是氣溫突變(日溫差﹥15℃)、水泥新鮮程度、以及混凝土配合比變化等多種因素造成的。針對上述狀況和混凝土配合比等因素,結合混凝土試驗的數據,對外加劑廠家提出所需凝結時間要求。廠家根據用戶意見作出相應的調整,力求避免出現誤差。 6 混凝土快凝(假凝)現象 施工現場混凝土出現快凝(假凝)現象雖然并不多見,但仍時有發生(特別是在新進或更換水泥后)。個中原因:①水泥中含有無水石膏作為調凝組分;②水泥熟料與二水石膏在磨制過程中,因溫度控制原因致使二水石膏脫水生成半石膏或無水石膏。此類水泥在按標準檢測時為合格水泥,在不用外加劑配制混凝土是可以的,但與外加劑匹配時,就有可能造成不相容,因而在拌制混凝土時,會使混凝土產生快凝,同時對施工操作帶來困難,甚至造成混凝土出現泠縫,影響工程質量。此現象特別在夏季溫度偏高時更容易發生。當發生快凝(假凝)時,應當取必要的措施加以控制,如緩慢施工或待水泥降溫后再進行施工。現則與水泥廠家和外加劑廠家共同商定合作調整方案。 7 混凝土裂縫現象 混凝土是一種非勻質性材料,在硬化過程中,由于各種材料變形不一,不可避免地會產生一些肉眼看不到的微裂縫(一般小于0.05mm)。對于肉眼見到的可觀裂縫,應在設計、施工中采取有效的技術措施,防止和控制裂縫的產生,以確保工程質量。常見的混凝土裂縫有以下幾種。 7.1 塑性收縮裂縫。此裂縫多產生于所澆筑混凝土表面,常出現在混凝土初凝之后終凝之前。其原因是混凝土澆筑后未及時覆蓋,水泥用量過多,或氣候過于干燥的情況下出現。 7.2 沉降收縮裂縫。此裂縫多沿結構上表面鋼筋通長方向或箍筋上面或在預埋件的附近周圍出現,通常于混凝土澆筑后發生。主要原因是水灰比過大,而使坍落度偏大。 7.3 凝縮裂縫。常在初凝前后出現,造成此種現象是由于混凝土過度振搗以及表面抹壓不及時或過度抹平壓光所致。 7.4 碳化收縮裂縫。多發生在混凝土澆筑完后數月乃至更長時間。起因是混凝土的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用,引起表面體積收縮龜裂。 7.5 干燥收縮裂縫。此現象大多表面性的,一般在澆筑后一段時間出現。其中原因是混凝土成型后養護不當,受到風吹日曬,表面水分蒸發快:或過度振搗混凝土級配中砂石含泥量大,抗拉強度低:或混凝土結構連續長度較長,受溫度影響整體收縮大。 7.6 溫度裂縫。常在施工期間發生,主要是由于混混土超幾何分內部和外表特別是大體積混凝土基礎在澆筑時未采取預防措施和溫差較大引起的。 7.7 沉陷裂縫。多屬進深或貫穿性,其走向與沉陷情況有關。導致此種裂縫原因是結構、構件下面的地基軟硬不均,結構各部位負荷懸殊,模板剛度不足等因素。 7.8 凍脹裂縫。此系結構表面沿主筋箍筋方向寬窄不一致的裂縫。原因是冬季施工對混凝土結構及在進行預應力孔道灌漿時未采取保溫措施。
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