商品混凝土质量通病及其防治

2010-09-07

中国建设信息化 2010年1期

连筑成建设集团有限公司韩鹏李勇军

前言

随着我国建设事业的蓬勃发展，新工艺、新技术、新结构、新材料的不断涌现，建筑层数由单层向多层、高层、超高层快速发展，建筑工程的跨度逐步加大，混凝土工程的质量就越来越重要。近年来推广的商品混凝土以其良好的性能和质量，得到了广泛的认可。但一些质量通病仍困扰着我们，笔者就几年生产和施工实践，谈谈自己的看法，供同行参考和讨论。

1 裂纹问题

商品混凝土裂纹，特别是梁板结构裂纹始终是大家十分头疼的事情，现就裂纹的种类、产生原因和防治办法作以分析：

1.1 沉缩裂纹

商品混凝土早期沉缩裂纹往往出现在梁板结构浇注后几小时，多数沿钢筋开裂，长度10cm-100cm，宽0.1mm-1mm，也有宽达1cm的贯穿性裂纹。产生裂纹的主要原因是板面上部钢筋保护层偏小；混凝土拌和物水灰比过大，水泥用量大，导致混凝土产生沉降和沁水；混凝土搅拌用水量大、坍落度偏大，混凝土沉降心缩导致裂纹产生。

防止此类裂纹产生的主要措施是：严格控制搅拌用水量，在满足泵送前提下，尽量降低梁板结构混凝土砂率，满足强度的前提下，尽量减少水泥用量，混凝土中适量掺入粉煤灰和矿渣微粉。

1.2 混凝土干缩裂纹

春季大风天，夏季高温、久不下雨，空气相对温度较小时或者冬期施工在不通风处采用火炉加热保温时，由于混凝土表面水分急剧蒸发，形成很大的混凝土内外温度梯度，混凝土表面在很大的拉应力作用下而被拉裂，这种裂纹上宽下窄，施工风口处、高层建筑楼板尤为多见。

防止此类裂纹的措施是：改变传统观念，混凝土浇筑后及“早”养护，减少混凝土内外温度梯度。商品混凝土施工对环境温度的要求要比传统现场搅拌混凝土高得多，养护时间也要大大提前，这是预防混凝土干缩裂纹的主要措施。根据近几年来施工摸索，逐渐总结出一些行之有效的办法。即混凝土浇筑振捣后，立即用压力水（水管端插扁头钢管）向空中喷淋水雾，加大空气温度，保持混凝土表面湿润状态，此时千万不要使混凝土表面暴露在干燥的空气中，当然及时覆盖塑料布也可以起到相同的作用，但往往由于施工放线等原因，实施起来有一定困难。当混凝土初凝（表面收水，用手轻按无手印）时，楼板表面开始浇水养护，水流随混凝土强度增长逐渐加大，混凝土终凝时（表面变色），表面宜蓄水养护，这种养护条件大约需要3d，因为3d后水泥浆体中的毛细孔已被水化产物填充的部分孔径变窄，水的蒸发速度已减小，对干燥的敏感性就差了，但浇水养护仍需14d。

除了养护抓“早”外，就要“适时”搓毛抹压，抹压过早起不到消除裂纹的效果，过晚混凝土已终凝，又压不致力了，所抹压应在混凝土初凝后，终凝前，第一遍时普遍抹压，第二遍则应重点寻找裂纹，用木抹子在理解纹处拍打，使混凝土二次液化，愈合裂纹，掌握抹压的“火候”是关键。

1.3 缓凝裂纹

每年春季，北方地区气温较低，多见混凝土长时间（数日）缓新生现象，随之出现一种缓凝裂纹，混凝土表面一层硬化膜，下部混凝土未凝结，或脚踩似橡皮土，此种裂纹很难靠抹压愈合，笔者不成熟分析此种裂纹产生的原因是：缓凝剂掺量过大，尤其是采用糖作为缓凝剂者，与柠檬、木钙比，在相同的剂量下，蔗糖的缓凝作用最大，会造成较长时间缓凝（尤其是采用糖作为缓凝作用最大，会造成较长时间缓凝，使用时剂量须严格掌握，春季缓凝（尤其是采用蔗糖缓凝）的混凝土表面接触阳光处较内部先硬化，导致梁板上下硬化速度、化学收缩不一致而开裂。处理此种裂纹靠搓毛拍打比较困难，比较好的办法是用膨胀胶泥（水泥：膨胀剂=9:1）于终凝前搓抹裂纹处并用湿草袋子覆盖养生。

1.4 温度裂纹

此种裂纹一般发生在大体积混凝土中，由于混凝土浇筑后3天内会放出50%水化热，中部温度达热峰（一般1m-1.5m厚混凝土底板，采用矿渣硅酸盐水泥，浇筑第3天中部温度可达50度-60度，甚至更高。）未采取有效降温措施，导致混凝土内外温差大于25度，由于内外温度梯度过大产生裂纹。因此大体积混凝土施工前必须进行热工计算，采用中低热水泥、矿渣水泥，适量掺入II级粉煤灰、微矿粉，以降低混凝土水化热，降低热峰值，减小混凝土内外温差。混凝土中部最高温度（Tmax）可采用如下公式：

G—混凝土单方水泥用量，kg/m3;

a—经验系数（采用矿渣水泥时a=0.1）。

式中 Tb—混凝土表面温度，；

Tq—环境温度，；

k—修正系数（1.3～2.0）视保温材料透风性能和风力而定；

H—混凝土厚度。

施工单位根据测得混凝土表面及内部温度，确定表面是否需要履盖保温材料以及保温材料的厚度。

混凝土裂纹应尽力在终凝前消除，一旦形成，最简易办法是“无压注浆法”。具体步骤是：裂纹清理（可用气管风吹），待裂纹内部清洁干燥后，采用注射器将环氧浆注入（一般3-4次将裂纹注满）。如果结穿性裂纹，应提前从下面用环氧浆加水泥和成胶泥，将裂纹底部堵塞，待其硬化后再从上部注浆。环氧浆可将裂纹密封，保护钢筋不锈蚀。

2 混凝土速凝、假凝

混凝土搅拌后，在运输和泵遂过程中，偶而可见假凝或速凝现象，严重者造成运输车或运输泵的损坏，造成速凝原因大概有以下几种：

2.1 速凝

水泥熟料加石膏共同磨细时，磨机温度过高，二水石膏脱水成半水石膏。这种半水石膏会造成混凝土速凝。

2.2 假凝

水泥生产时采用无水石膏，在外加剂掺入木钙溶液中，无水石膏吸咐木钙能力很强，被吸咐的木钙起了硫酸钙溶解的屏蔽作用，因而硫酸钙的溶解速度大大降低，水泥中C3A。不能充分与硫酸钙水化生成钙矾石，而直接与水生成水化铝酸钙，因而引起速凝，此外多羟基碳水化合物和羟基羟酸类外加剂也有与木钙类似的作用，造成混凝土速凝。鉴于以上原因，搅拌站在采用水泥时，应事先对水泥厂生产原料进行调查，不能采用无水石膏、半水石膏、磷石膏等配制的水泥。