混凝土常见问题一
浏览量:22 发布时间:2025.01.27在建筑工程领域,混凝土是最为关键的材料之一。然而,在混凝土的使用过程中,常常会出现一些问题,这些问题如果不加以重视和解决,可能会对工程质量产生严重影响。
混凝土常见的八大问题,包括泌水和离析、滞后泌水、异常凝结、“硬壳”现象、现场比出机坍落度大、生产过程中坍落度损失突然加快、“析盐”现象以及干燥环境不适宜使用火山灰水泥。
01混凝土的泌水和离析
在建筑工程中,配制流态混凝土是一项需要精细把控的工作。当混凝土的黏聚性和保水性欠佳时,一场 “内部危机” 便悄然降临。原本各材料组成之间所维持的均匀性和稳定性平衡状态,就如同精巧搭建的积木城堡,会被无情打破。在这种情况下,混凝土在自身重力这一 “内力” 以及诸如搅拌、运输过程中的振动等其他外力的双重作用下,会产生分离现象,这就是我们所说的离析。而当混凝土中的拌合水从内部析出并浮于表面时,此现象即为泌水。在多数情况下,泌水就像是离析的 “先头部队”,一旦出现泌水,离析往往接踵而至。离析会不可避免地导致混凝土分层,这就如同在管道中设置了重重障碍,大大增加了堵泵的可能性,进而严重影响混凝土的施工进度和质量。
不过,在工程实际中,少量的泌水是被允许存在的,甚至从某种程度上来说,它对防止混凝土表面裂缝的产生有着一定的积极意义。然而,当泌水和离析现象超出一定限度时,我们就必须深入探究其原因并采取有效的应对措施了。
(1)砂率及含泥量问题:
砂率偏低或者砂子中细颗粒含量过少,这就好比搭建房屋时缺少了关键的填充材料,会使混凝土的保水性大幅降低。同时,如果砂子的含泥量较大,就容易引发浆体沉降,也就是我们常说的 “抓底” 现象。这就如同在稳定的结构中埋下了隐患,使整个混凝土体系变得不稳定。为了解决这一问题,我们需要适当提高砂率,同时严格控制砂中的含泥量。合理的砂率是保证混凝土工作性和强度的关键因素之一。砂在混凝土中扮演着重要的角色,它不仅能够填充石子之间的空隙,还能包裹石子表面,使混凝土形成一个相对稳定的整体。当砂率合理时,浆体能够更好地分布在骨料之间,确保混凝土在搅拌、运输和浇筑过程中保持良好的性能,避免因保水性差而出现泌水和离析现象。
(2)胶凝材料问题:
当胶凝材料的总量过少,导致浆体体积小于 300L/m³ 时,混凝土的保水性就会受到挑战。特别是在配制低强度等级的大流动性混凝土时,这种情况更为明显。在这种情形下,我们可以适当掺加粉煤灰,并且对于粉煤灰的掺量应根据具体情况适当提高。粉煤灰就像是一位 “调和大师”,其独特的物理和化学性质能够有效提高混凝土的保水性。粉煤灰中的微珠颗粒可以填充在水泥颗粒之间,改善浆体的微观结构,使浆体更加致密,从而更好地锁住水分,减少泌水现象的发生,让混凝土在流动过程中保持稳定。
(3)石子级配问题:
石子级配差或为单一粒径的石子也会导致问题。对于这种情况,应调整石子级配,如果是单一粒径的石子则需要提高砂率。合理的石子级配能使石子之间形成良好的骨架结构,减少空隙,从而使混凝土更加稳定。
(4)用水量问题:
用水量过大是混凝土拌合物黏聚性降低的 “罪魁祸首” 之一。当用水量超出合理范围时,就好像在混凝土中注入了过多的 “润滑剂”,破坏了各材料之间的黏聚平衡。过多的水分会稀释浆体,使混凝土变得过于稀软,导致其在搅拌和运输过程中,骨料容易下沉,浆体上浮,从而产生泌水和离析现象。为了解决这一问题,我们可以通过提高外加剂的减水率或者适当增加外加剂的掺量来减少用水量。
(5)外加剂问题:
外加剂在混凝土中起着至关重要的作用,但如果外加剂掺量过大,且其中含有泌水成分,就会引发泌水和离析问题。这就好比在烹饪中放错了调料的量,破坏了整道菜的味道。过量的外加剂会改变混凝土内部的化学和物理平衡,使浆体的稳定性下降。此时,我们可以适当减少外加剂的用量,或者在外加剂中添加增稠组分和引气组分。增稠组分能够增加浆体的黏度,使各材料更好地黏聚在一起,而引气组分则可以在混凝土中引入微小的气泡,这些气泡可以起到 “滚珠” 的作用,改善混凝土的流动性,同时也有助于提高混凝土的黏聚性,从而有效防止泌水和离析现象的发生。
(6)水泥储存问题:
当水泥的储存时间过长时,水泥中的熟料部分会发生水化反应。这就如同食物在长时间储存后变质一样,水泥的这种变化会使其保水性变差。在这种情况下,我们可以在外加剂中复合增稠组分和早强组分。
(7)水泥品种问题:
在使用矿渣粉或矿渣硅酸盐水泥时,由于其本身的保水性较差,容易出现泌水和离析现象。这是因为矿渣粉或矿渣硅酸盐水泥的矿物成分和结构特点决定了它们在保水方面的劣势。针对这一问题,我们可以通过提高水泥用量或粉煤灰用量,减少矿渣粉用量的方法来改善。或者,如果条件允许,直接更换水泥品种也是一种有效的解决途径。通过调整水泥和其他胶凝材料的使用比例,或者选择更合适的水泥品种,可以有效提高混凝土的保水性,避免因水泥自身特性导致的泌水和离析问题,确保混凝土在施工过程中的质量和稳定性。
02混凝土的异常凝结
(1)急凝:
在混凝土施工领域,有一种极为特殊且罕见的现象 —— 急凝。所谓急凝,是指混凝土在搅拌完成后,以超乎寻常的速度迅速凝结。这种情况在日常的施工工作中犹如凤毛麟角般少见,但一旦出现,便会给施工带来极大的困扰。
导致混凝土急凝的原因主要集中在以下几个方面。首先,水泥出厂温度过高是一个关键因素。过高的温度可能会加速水泥内部的某些化学反应,破坏原本正常的水化进程,使得水泥在与水混合后迅速凝结。其次,水泥中石膏严重不足也可能引发急凝现象。石膏在水泥的水化过程中起着重要的调节作用,它可以控制水泥的凝结时间。当石膏含量不足时,水泥的凝结速度就会失控。再者,外加剂与水泥严重不适应也是不可忽视的原因。外加剂与水泥之间需要有良好的相容性,若二者相互抵触,可能会导致化学反应异常,促使混凝土快速凝结。此外,热水与水泥直接接触同样可能引发急凝。热水会加快水泥的水化反应速度,如果没有合适的控制措施,就容易使混凝土过早凝结。
(2)凝结时间过长:
与急凝现象相反,混凝土凝结时间过长的情况在施工过程中较为常见,这种现象又可细分为两种不同的情况。
A、整体严重缓凝:
整体严重缓凝这种情况,多数是由外加剂因素所导致的。在混凝土的配制过程中,外加剂扮演着重要的角色,其中缓凝组分的使用需要格外谨慎。市场上有许多缓凝组分,它们的性能受到温度等多种环境因素的显著影响。当使用了不合适的缓凝组分时,就如同在精密的机械中安装了错误的零件,会使混凝土的凝结时间偏离正常范围。另外,如果外加剂的掺量超出了正常水平,也会打破混凝土凝结时间的平衡,导致混凝土过度缓凝。这种过度缓凝会严重影响施工进度,因为施工人员需要等待更长的时间才能进行下一道工序,同时也可能对混凝土的早期强度发展产生不利影响,进而影响整个工程的质量。
B、局部严重缓凝:
在楼板或墙体等混凝土结构施工中,有时会出现大部分混凝土凝结正常,但局部混凝土缓凝的情况,这种现象的成因较为复杂,可能由以下几种原因引起。
▲外加剂采用后掺法导致搅拌不均匀:当采用外加剂后掺法时,如果搅拌过程不够充分,就容易出现问题。这种情况下,混凝土无法在短时间内将外加剂均匀分散,会导致外加剂在局部区域富集。就好像在蛋糕制作中,调料没有搅拌均匀,有的地方味道过重,有的地方则没有味道。在混凝土中,外加剂局部富集的区域,其缓凝效果会被放大,从而出现局部缓凝现象。
▲现场加水破坏混凝土性能:现场加水是一种违反施工规范的行为,但在实际施工中仍时有发生。加水会使混凝土的粘聚性降低,原本紧密结合的混凝土各组分开始变得松散。这会导致混凝土发生泌水或离析现象,在浇捣过程中,振捣操作又会进一步加剧这种情况,使局部浆体集中。这样一来,局部的水灰比变大,同时外加剂相对过量。就像在一杯调配好的溶液中,突然加入大量的水和其他成分,破坏了原有的平衡,从而使这部分混凝土的凝结时间大大延长,出现局部缓凝现象。
▲外加剂池中沉淀物问题:外加剂池中的沉淀物如果含有缓凝组分,且这些沉淀物在搅拌过程中不能被均匀地混合到混凝土中,也会引发问题。这些沉淀物就像隐藏在暗处的 “定时炸弹”,它们可能在局部区域聚集,导致混凝土局部过度缓凝。由于搅拌不均匀,这些含有缓凝组分的沉淀物所在的局部混凝土,其凝结时间会明显长于其他正常区域,从而影响整个结构的质量和整体性。
03混凝土现场比出机坍落度大
在配制强度等级较高的混凝土这一复杂过程中,有时会出现一个令人困扰的现象:混凝土在施工现场所测得的坍落度竟然比刚从搅拌机出料时的坍落度大。这一现象背后隐藏着多种可能的原因,需要我们仔细剖析。
(1)外加剂因素:
▲特定类型外加剂的影响:当使用了氨基磺酸盐或与其性能相似的外加剂时,这种现象可能会出现。氨基磺酸盐类外加剂本身具有一些特殊的化学性质,这些性质在特定条件下可能会导致混凝土坍落度在运输和等待浇筑的过程中异常增大。它们与混凝土中的其他成分之间的相互作用可能会随着时间而变化,进而影响混凝土的流变性能。
▲外加剂缓凝组分问题:如果外加剂中缓凝组分较多或者其后期反应较为剧烈,也会引发坍落度增大的情况。缓凝组分的存在是为了延长混凝土的凝结时间,但如果含量过高或者其反应过程不受控制,就会改变混凝土内部的结构和水分分布。在后期,这些缓凝成分可能会持续发挥作用,使得混凝土在较长时间内保持较高的流动性,从而导致坍落度增大。
(2)配合比问题:
配合比不合适是另一个重要原因。例如砂率偏小的情况,砂在混凝土中起着填充石子空隙和包裹石子表面的作用,砂率过低会使混凝土的骨架结构不够稳定,在运输过程中石子容易下沉,浆体上浮,导致坍落度增大。而当掺合料太多时,过多的掺合料可能会改变浆体的性质,使其在后期泌水,增加了混凝土的流动性,进而使坍落度变大。
(3)砼罐存水问题:
砼罐中有存水也是不可忽视的因素。这些存水会在混凝土搅拌过程中混入其中,增加了混凝土的实际用水量。即使在出机时坍落度正常,但随着时间推移,这部分多余的水会使混凝土变得更加稀软,导致现场坍落度增大。
解决方法:
针对这些问题,我们需要采取相应的措施来有效解决。对于前三种由外加剂和配合比导致的问题,可以通过在试验室进行试配来发现并解决。在试验室中,通过专门进行坍落度损失和凝结时间等相关试验,模拟实际施工过程中的各种条件,仔细观察混凝土性能的变化。根据试验结果,对配合比和外加剂的使用进行调整。在实际生产过程中,必须严格控制外加剂的掺量和用水量。特别是对于氨基磺酸盐类外加剂,由于其对水特别敏感,哪怕是微小的用水量变化都可能对混凝土的坍落度产生显著影响。对于砼罐中有存水的问题,则相对简单直接,在装料前将搅拌罐倒转,使存水能够彻底排放干净,这样就能避免因存水而导致的坍落度异常增大情况,确保混凝土的坍落度在合理范围内,保障施工质量。
04混凝土的滞后泌水
在混凝土施工过程中,有一种特殊的现象值得我们高度关注,那就是滞后泌水。所谓滞后泌水,是指混凝土在刚开始的时候,其工作性能完全符合施工要求,各项指标都处于正常范围,无论是流动性、黏聚性还是保水性等方面都表现良好。然而,经过一段时间之后(例如 1 小时),原本稳定的混凝土却突然出现大量泌水的情况,这就像是一颗 “定时炸弹”,对混凝土的质量和后续施工可能产生潜在威胁。
经过大量的实践和研究发现,导致混凝土滞后泌水的原因是多方面的,其中包括砂率偏低、外加剂缓凝组分较多等因素,这些因素相互交织,共同影响着混凝土的性能。下面我们将详细阐述产生滞后泌水的原因以及相应的对策。
(1)砂率低且砂含石过高问题:
当混凝土中真实砂率较低,同时砂中含石量过高时,就如同在一个本应精密配合的体系中出现了不和谐的因素。砂在混凝土中扮演着填充石子间隙、维持浆体稳定的重要角色。如果真实砂率不足,砂无法充分填充石子间的空隙,会使混凝土内部结构变得疏松。而砂中过多的石子含量会进一步破坏这种平衡,导致混凝土的保水能力下降。针对这一问题,我们需要提高砂率,以此增加真实砂的含量。通过合理提高砂率,让砂能够更好地发挥其填充和稳定作用,从而增强混凝土的保水性,减少滞后泌水现象的发生。
(2)砂子中细颗粒含量少问题:
砂子中细颗粒含量少也是引发滞后泌水的一个关键因素。细颗粒在砂子中就像是 “黏合剂”,它们能够填充在粗颗粒之间的微小空隙中,使砂子形成一个更加紧密的整体。当细颗粒含量不足时,砂子的空隙率增大,无法有效地锁住水分。为了解决这个问题,我们需要提高掺合料的用量,对细颗粒的缺失进行必要的补充。合适的掺合料能够填充这些空隙,改善砂子的级配,进而提高整个混凝土的保水性能,防止滞后泌水现象的出现。
(3)石子级配不合理和单一粒径问题:
石子级配不合理或者是使用单一粒径的石子,同样会对混凝土的性能产生负面影响。石子作为混凝土的骨架,如果级配不合理,就像搭建房屋时使用的木材长短粗细杂乱无章,无法形成稳固的结构。单一粒径的石子会使石子间的空隙大小相对单一且较大,不利于浆体在其中的稳定分布。这种情况下,我们可以适当提高砂率,幅度在 2 - 5% 之间。通过提高砂率来弥补石子级配的不足,使砂能够更好地填充石子间的空隙,优化混凝土内部的结构,增强其保水能力,从而避免滞后泌水问题。
(4)水泥和掺合料泌水率大问题:
当水泥或掺合料本身的泌水率较大时,这就如同在混凝土中埋下了 “水雷”。水泥和掺合料是混凝土中形成浆体的关键部分,如果它们的泌水率过高,就会导致大量水分从浆体中析出。针对这一情况,我们可以考虑更换水泥、掺合料,选择泌水率较低的品种。同时,也可以在外加剂中添加增稠组分。增稠组分能够增加浆体的黏稠度,使水分更不容易渗出,从而有效降低混凝土的泌水率,减少滞后泌水现象。
(5)粉煤灰颗粒粗、含碳量高问题:
粉煤灰作为一种常用的掺合料,如果其颗粒粗且含碳量高,会对混凝土性能产生不良影响。粗颗粒的粉煤灰无法很好地填充在水泥颗粒和其他细颗粒之间,含碳量高则可能影响粉煤灰的活性和吸附性能,进而降低混凝土的保水性。对于这种情况,最直接有效的方法就是更换粉煤灰,选择颗粒更细、含碳量低的优质粉煤灰。这样可以提高粉煤灰在混凝土中的填充和吸附作用,增强混凝土的保水性能,减少滞后泌水现象的发生。
(6)低强度等级混凝土相关问题:
对于低强度等级的混凝土,其自身的特点决定了它更容易出现滞后泌水问题。这是因为低强度等级混凝土中的胶凝材料相对较少,浆体相对较稀。在这种情况下,我们可以采用引气剂或者提高胶凝材料用量的方法来解决。引气剂能够在混凝土中引入微小的气泡,这些气泡可以起到 “滚珠” 作用,改善混凝土的流动性,同时也有助于提高混凝土的保水性。提高胶凝材料用量则可以增加浆体的含量,使混凝土更加密实,减少水分的析出,从而有效应对低强度等级混凝土的滞后泌水问题。
(7)高强度等级混凝土相关问题:
高强度等级混凝土出现滞后泌水问题的原因往往与外加剂有关。如果外加剂掺量过多或者外加剂中缓凝组分含量过高,会使混凝土的凝结时间延长,在这个过程中就容易出现滞后泌水现象。针对这一问题,我们可以减少外加剂的掺量或者减少外加剂中缓凝组分的含量。通过调整外加剂的配方,使混凝土的凝结时间和保水性能达到一个合理的平衡,避免因外加剂因素导致的滞后泌水问题。
(8)罐车中有存水问题:
罐车中存在存水是一个容易被忽视但却可能导致滞后泌水的因素。当罐车中有存水时,这些水会在混凝土搅拌过程中混入其中,增加了混凝土的实际用水量。在混凝土运输过程中,随着时间的推移,这些多余的水分就可能逐渐析出,导致滞后泌水现象。为了避免这种情况,在装灰前,我们需要将搅拌罐倒转,把存水彻底排放干净,确保混凝土的用水量处于合理范围,从而保证混凝土的质量。
(9)不明原因问题:
在实际施工过程中,有时会遇到一些无法明确原因的滞后泌水情况。这种情况下,我们可以尝试改变外加剂配方,或者采取上述提到的综合措施。通过调整外加剂配方,可能会意外地解决潜在的导致滞后泌水的因素。同时,综合运用多种对策,从砂率、掺合料、石子级配等多个方面入手,全面优化混凝土的性能,尽可能地减少滞后泌水现象的发生,确保混凝土施工质量的稳定。摘自(砼界)
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