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混凝土异常问题2

浏览量:36 发布时间:2025.02.06
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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。 

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05混凝土“硬壳”现象

在混凝土浇筑完成后,有时会出现一种棘手的现象 —— 混凝土 “硬壳” 现象。具体表现为混凝土的表面看似已经 “硬化”,就像穿上了一层坚硬的外壳,但实际上其内部却依旧处于未凝结的状态,这种内部未凝而表面似硬的情况,宛如 “糖芯” 一般。与此同时,这种 “硬壳” 现象常常伴随着不同程度的裂缝,这些裂缝十分顽固,即便使用抹子也很难将其抚平。

 

这种现象在天气炎热、气候干燥的季节尤为常见。这是因为在这样的环境条件下,混凝土中的水分会以极快的速度蒸发。水分的快速散失,使得混凝土表面迅速失水干燥,进而呈现出 “硬化” 的假象。然而,这种因失水导致的表面 “硬化” 并非真正意义上的强度提升,相反,表层混凝土的强度会因此降低约 30%。而且,一旦这种情况发生,即便后续再对其进行浇水养护,也无法挽回局面,因为此时混凝土内部结构已经遭到破坏,水分很难再深入渗透到内部,无法有效促进水泥的水化反应。

 

除了气候因素外,外加剂配料的成分以及混凝土掺合料的种类也与 “硬壳” 现象的产生有着密切关系。在外加剂方面,如果其含有糖类及其类似缓凝组分,就会大大增加 “硬壳” 现象出现的可能性。这是由于这些糖类及类似缓凝成分会延缓混凝土表面的凝结时间,使得在水分快速蒸发的过程中,表面更容易形成硬壳。而且,当使用矿粉作为掺合料时,相较于粉煤灰,这种 “硬壳” 现象会更加明显。这是因为矿粉的保水性能相对较差,在高温干燥环境下,无法有效保持混凝土中的水分,从而加剧了表面失水干燥的情况。针对这一现象,我们可以采取以下解决办法:

 

(1)调整外加剂配方:

 

对外加剂配方进行适当的调整是关键措施之一。在缓凝组分的选择上,可以使用磷酸盐等替代品。磷酸盐类缓凝剂能够在不影响混凝土正常凝结的前提下,更好地控制凝结时间,避免因缓凝不当而导致的表面水分过快散失问题。同时,要严格避免使用糖、木钙、葡萄糖、葡萄糖酸钠等成分。这些成分在高温干燥环境下,容易导致混凝土表面形成硬壳,破坏混凝土的质量。通过优化外加剂配方,可以从源头上减少 “硬壳” 现象的发生几率,保障混凝土的正常凝结和强度发展。

 

(2)选择合适的掺合料:

 

在选择混凝土掺合料时,粉煤灰是一个较好的选择。粉煤灰具有优异的保水性能,相比矿粉,它能够更好地锁住混凝土中的水分。在混凝土内部,粉煤灰可以填充在水泥颗粒之间,形成更加致密的结构,减少水分的蒸发通道。当外界环境试图夺走混凝土中的水分时,粉煤灰能够像一个 “保护屏障” 一样,减缓水分的散失速度,从而降低 “硬壳” 现象出现的可能性,确保混凝土表面和内部能够同步凝结硬化,提高混凝土的质量和耐久性。

 

(3)二次振捣消除裂缝:

 

如果在混凝土表面已经产生了细微裂缝,为了防止这些裂缝进一步发展成为贯穿性裂缝,我们可以在混凝土初凝前采用二次振捣的方法。在初凝前,混凝土仍具有一定的可塑性,此时进行二次振捣,可以使混凝土内部的骨料重新排列,进一步密实混凝土结构。二次振捣能够有效消除因表面失水干燥而产生的细微裂缝,使混凝土内部的应力分布更加均匀,增强混凝土的整体性,避免裂缝进一步扩展,从而保证混凝土结构的稳定性和安全性。

 

(4)强化施工养护措施:

 

最有效的解决办法当属施工养护措施。在混凝土浇筑完毕后,我们要尽可能地避免混凝土受到太阳直射。太阳直射会使混凝土表面温度迅速升高,加剧水分的蒸发速度。可以采用遮阳网等遮挡措施,为混凝土创造一个相对阴凉的环境。此外,刚浇筑完毕的混凝土可采用喷雾和洒水等养护方法。喷雾能够在混凝土表面形成一层薄薄的水膜,减少水分的蒸发,同时又不会像大量浇水那样破坏混凝土表面。洒水则可以补充混凝土表面因蒸发而散失的水分,保持混凝土处于湿润状态,促进水泥的水化反应,确保混凝土能够正常凝结硬化,从根本上解决因水分过快蒸发导致的 “硬壳” 现象,保障混凝土的质量和性能。

 

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06混凝土生产过程中坍落度损失突然加快

在混凝土的生产流程中,有时会出现一个棘手的问题 —— 坍落度损失突然加快。这一现象的出现会对混凝土的施工性能产生严重影响,因为合适的坍落度是保证混凝土顺利浇筑和振捣的关键因素之一。当坍落度损失过快时,混凝土可能会迅速变得干涩、难以操作,从而影响整个施工进度和质量。

 

导致混凝土在生产过程中坍落度损失突然加快的原因是多方面的,以下是几种常见的可能性:

 

(1)外加剂减水组分变化问题:

 

外加剂在混凝土中扮演着至关重要的角色,其中减水组分更是对混凝土的坍落度有着直接的影响。在生产过程中,如果外加剂的减水组分发生了变化,就可能引发坍落度的异常变化。这种变化可能是由于外加剂生产过程中的质量波动、原材料供应的改变或者储存条件不当等因素引起的。例如,减水组分的化学结构遭到破坏或者其有效成分含量发生改变,都会削弱其减水效果。原本能够使混凝土保持良好流动性的减水功能下降后,混凝土中的自由水含量相对减少,颗粒之间的摩擦力增大,从而导致坍落度快速损失,使混凝土的工作性能大打折扣。

 

(2)池中外加剂沉淀问题:

 

在混凝土生产中,外加剂通常是储存在专门的池中备用。当池中外加剂的量较少时,可能会出现沉淀现象,尤其是其中含有硫酸钠等早强组分时。这些沉淀的早强组分如果不能在搅拌过程中均匀分散,就会影响外加剂的整体性能。硫酸钠等早强剂在沉淀状态下,其在混凝土中的分布变得不均匀,可能会在局部区域过度发挥作用,加速水泥的水化反应。这会使得混凝土在局部快速凝结和硬化,进而导致整个混凝土体系的坍落度迅速降低。而且,由于沉淀的影响,外加剂的有效浓度也会发生变化,无法按照正常比例发挥其对混凝土流动性的调节作用,进一步加剧了坍落度损失的速度。

 

(3)水泥成分变化问题:

 

水泥作为混凝土的关键组成部分,其成分的任何细微变化都可能对混凝土性能产生重大影响。水泥生产过程中的原材料质量波动、生产工艺调整或者不同批次之间的差异,都可能导致水泥成分发生改变。例如,水泥中熟料的矿物组成比例变化、石膏含量的改变或者混合材的种类和含量调整等,都会影响水泥与水的水化反应速度和程度。当水泥的水化速度加快时,会迅速消耗混凝土中的自由水,使混凝土的流动性降低,坍落度损失也就随之加快。而且,新的水泥成分可能与外加剂之间的相容性发生变化,无法与外加剂协同工作来维持混凝土的坍落度,这也会导致坍落度损失问题的加剧。

 

面对这些导致坍落度损失突然加快的问题,我们可以通过针对性地调整外加剂组分或其掺量来解决。对于外加剂减水组分变化的情况,可以通过分析减水组分的变化原因,重新调整外加剂的配方,恢复其减水能力。如果是池中外加剂沉淀问题,除了及时补充外加剂保证足够的量以避免沉淀外,还可以采取措施改善外加剂池的搅拌系统,确保外加剂在使用前能够充分均匀混合,使其发挥正常的作用。对于水泥成分变化导致的问题,可以根据水泥新的特性,调整外加剂的组分,使其与水泥重新达到良好的相容性,或者适当调整外加剂的掺量,来平衡水泥水化速度变化对坍落度的影响,从而保证混凝土在生产过程中坍落度的稳定性,确保施工的顺利进行。

 

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07干燥环境不适宜使用火山灰水泥

在建筑工程中,水泥品种的选择对于混凝土在不同环境下的性能表现有着至关重要的影响。其中,火山灰水泥在干燥环境下的使用存在诸多问题,值得我们深入探讨。

 

当火山灰水泥被用于干燥环境时,会引发一系列负面效应。首先,干燥的环境会迅速抽走混凝土中的水分。对于火山灰水泥而言,其内部的水分是水化反应得以持续进行的关键要素。在这种恶劣的干燥条件下,水分快速蒸发,这就像是釜底抽薪,使得水化生成胶体的反应戛然而止。原本应该持续进行的化学反应中断,直接导致混凝土强度停止增长。这是因为水泥的水化反应是混凝土强度形成的核心过程,没有足够的水分,水泥颗粒无法与水充分反应生成具有胶凝性的水化产物,从而无法为混凝土提供足够的强度支持。

 

不仅如此,已经形成的水化硅酸钙凝胶在干燥环境下也面临困境。这种凝胶会逐渐失去水分,变得干燥。在这个过程中,由于体积收缩,会在混凝土内部产生较大的内应力。就好比在一个紧密的结构内部,突然有一股向内收缩的力量,而混凝土自身又难以承受这种应力变化,于是便在内部形成了微细裂纹。这些微细裂纹虽然在初期可能不太明显,但随着时间的推移和外界因素的影响,会逐渐削弱混凝土的整体性能,降低其耐久性和承载能力。

 

在混凝土表面,情况同样不容乐观。由于干燥环境中的碳化作用,水化硅酸钙凝胶会发生变化。碳化过程就像是一种侵蚀,它使得水化硅酸钙凝胶逐渐粉结成为碳酸钙和氧化硅的粉状混合物。这种变化直接导致已经硬化的混凝土表面产生 “起粉” 现象。原本坚固的混凝土表面变得疏松,粉状物质容易脱落,不仅影响混凝土的外观,更重要的是,这进一步表明了混凝土内部结构已经遭到破坏,质量受到严重影响。

 

正因如此,对于处在干燥环境中的地上混凝土,火山灰水泥是不宜采用的。我们可以从实际工程案例中清晰地看到这一问题的严重性。在某一工程中,使用火山灰水泥配制混凝土后,对其结构同条件制作的试件进行检测发现,其强度相较于标准养护 28 天的试件偏低 10 - 30%。而且,当这些试件破碎后,可以观察到内部有不同程度的 “掉粉” 现象。这一实例生动且有力地证明了在干燥环境下,火山灰水泥的水化反应进行得很不充分,无法满足混凝土在强度和稳定性方面的要求,从而警示我们在干燥环境中选择水泥品种时要谨慎对待火山灰水泥。

 

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08“析盐”现象

在建筑工程的混凝土施工领域,有一种现象值得我们特别关注,那就是 “析盐” 现象。在冬季或者春、秋季节,我们常常会发现混凝土试块或者建筑构件的表面出现这种现象。

 

从外部环境因素来看,温差变化在 “析盐” 现象的产生过程中扮演着重要角色。在这些季节里,昼夜温差或者不同施工环境之间的温度差异较为明显。这种温度的变化会对混凝土内部的水分迁移和物理化学过程产生影响。当温度升高时,混凝土内部的水分会有向外蒸发和扩散的趋势;而当温度降低时,水分的迁移速度和方向可能会发生改变。这种反复的温度作用使得混凝土内部的盐分随着水分的运动而逐渐向表面迁移。

 

从混凝土内部因素分析,当混凝土中硫酸钠(纯度不低于 98%)的掺量超过水泥重量的 0.8% 时,表面析盐现象就极易出现。硫酸钠在混凝土中是一种较为特殊的成分,当它的含量过高时,在混凝土内部复杂的水化环境下,其溶解性和迁移性会发生变化。在水分的携带下,硫酸钠会逐渐向混凝土表面聚集,当水分蒸发后,硫酸钠就会在表面析出,形成我们所看到的 “析盐” 现象。这种现象会对混凝土的表面装修造成不利影响,因为析出的盐分会在表面形成白色的斑点或者结晶,影响表面的平整度和美观度,同时也可能会对后续的装修材料与混凝土表面的粘结性能产生负面影响。

 

此外,混凝土的碱含量过高也是导致 “析盐” 现象出现的一个因素。高碱含量会改变混凝土内部的化学平衡,促使一些原本稳定的盐分变得更加活跃,更容易随着水分迁移到表面。而且,这一现象还可能与水泥的凝结时间(水化热峰值)有关。早强水泥一般不会出现析盐现象,这是因为早强水泥的水化过程和速度与普通水泥有所不同。早强水泥在早期能够迅速形成较为稳定的水化产物结构,使得混凝土内部的盐分在早期就被固定在一定的位置,不易随着水分迁移,同时其水化热峰值的特点也有助于控制混凝土内部的湿度和温度分布,减少了因温度和湿度变化引起的盐分迁移,从而有效避免了析盐问题的出现。

结语:

总之,了解混凝土常见的这些问题及其应对策略,对于保障混凝土工程质量至关重要。在施工过程中,我们需要密切关注混凝土的性能变化,从原材料选择、配合比设计、外加剂使用到施工养护等各个环节严格把关,确保混凝土工程顺利进行。

摘自砼界

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