安定性不良的水泥用在混凝土工程中的處理和探討資料

1、安定性不良的水泥用在混凝土工程中的處理和探討 安定性不良的水泥用在混凝土 工程中的處理和探討 李學智安陽市建筑工程質(zhì)量檢測中心1 前言 現(xiàn)行的建材標準和建筑工程施工規(guī)范都要求 : 安定性不良水泥嚴禁出廠的 ,同時也嚴禁用在混凝 土結(jié)構(gòu)工程中 .日常檢測中我們發(fā)現(xiàn) ,水泥安定性在 春季和冬季都會不同程度出現(xiàn)問題 ,究其原因 :要么 是水泥廠化驗室工作人員把關(guān)不嚴 ,存在僥幸心理 , 憑想當然 ;要么是倉庫發(fā)貨人員責任心不強 ,批號搞 錯;另外 ,實際施工中 ,業(yè)主和施工單位為了趕工期 , 催促水泥廠強行發(fā)貨 ,也是造成安定性不良的水泥 用在混凝土工程中的原因之一 . 如果施工單位嚴格按照施工規(guī)范

2、要求 ,在施工 前首先對水泥進行復試 ,監(jiān)理嚴格按監(jiān)理程序辦事 , 沒有水泥復試報告 ,不得進行下一道工序 ,這樣也可 杜絕安定性不良的水泥用在工程上 .而實際情況往 往是施工單位先使用后復試 ,監(jiān)理又把關(guān)不嚴 ,從而 導致發(fā)現(xiàn)水泥安定性不良后工程已進行了好多 .這 個時候 ,如果讓施工單位馬上拆掉 ,他們一怕浪費材 料 ,二怕趕不上工期 ,總是不愿意配合 ;如果讓他們 繼續(xù)施工 ,又違反施工規(guī)范 ,誰也不能保證混凝土質(zhì) 量沒有問題 .這時 ,最好的解決辦法 ,就是請有經(jīng)驗 的,權(quán)威的質(zhì)量檢 i 貝 0 部門,拿出檢測結(jié)果 ,給出判斷 結(jié)論,從而保證公正的 ,科學的 ,實事求是的解決存 在的實

3、際問題 .2 工程實例2.1 工程背景 某工程位下安陽市某住宅小區(qū) ,屬城市商品住 宅 ,該工程為地上 6 層,地下 1 層,磚混結(jié)構(gòu) .工程在 2002年 1 月施工過程中 ,使用了安陽市某水泥有限 責任公司生產(chǎn)的 32.5 級普通硅酸鹽水泥 ,批號為 B290,B278.該水泥出廠時 ,廠方取樣檢測結(jié)果為安 定性合格 ,到施工現(xiàn)場后 ,施工單位取樣送至安陽市 建筑工程質(zhì)量檢測中心站檢測 ,經(jīng)沸煮法檢驗結(jié)果 為不合格 ,后經(jīng)過業(yè)主 ,施工方 ,監(jiān)理方在工地共同 取樣,送至安陽市建筑工程質(zhì)量檢測中心站重新檢 測,用沸煮法檢驗 ,安定性還是不合格 .當時 ,因為工 期要求緊 ,施工單位在沒有先復

4、試的情況下 ,就將水 泥用在了工程上 ,再加上趕上元旦放假 ,水泥復試結(jié) 果出來時又不能立即通知施工單位 ,等施工單位知 道檢測結(jié)果時 ,工程已進行了一層 .當時 ,同時施工 的還有另外一個住宅小區(qū)的一棟樓 ,安陽市建筑工 程質(zhì)量監(jiān)督站知道結(jié)果后 ,通知業(yè)主并勒令施工單 位馬上拆除 .兩個施工單位 ,一個施工單位將施工的 兩層立即進行了拆除 （現(xiàn)在業(yè)主和水泥廠所打官司 還在進行之中 ）,另一個施工單位 ,為了對工程質(zhì)量 有個說法 （業(yè)主也支持施工單位的意見 ）,曾委托河 南省建筑科學研究院中心實驗室 ,于 2002年3月 8 日到現(xiàn)場對用該批水泥施工的工程部位進行了鉆芯 取樣 ,對所取芯樣依據(jù)

5、建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標準 （征 求意見稿 ）（注 :該標準即后來中華人民共和國建設(shè) 部,國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局聯(lián)合發(fā)布的建筑結(jié) 構(gòu)檢測技術(shù)標準 GB/T50344-2004（建筑結(jié)構(gòu)檢測 技術(shù)標準 ,實施 H期 2004年 12月 1日）進行了有關(guān) 檢驗 .2.2 檢測部位與檢測結(jié)果2.2.1取芯部位地下室 :中單元 ,構(gòu)造柱 ;西單元 ,構(gòu)造柱 ;東單 元,構(gòu)造柱.2.2.2檢測結(jié)果2.2.2.1薄片沸煮檢測 從中,西,東單元構(gòu)造柱芯樣上截取厚度為10ram 的圓形薄片進行沸煮 ,沸煮后薄片無開裂 ,疏 松 ,崩潰等現(xiàn)象 .2.2.2.2芯樣試件沸煮檢測 選擇試件沸煮檢測結(jié)果見表 1.Ab82

6、0062棼暫鞒 丘瓤 tP垂聹 P;A#挺可 tit 化 I 句頃重宦瑾表 1 芯樣試件沸煮檢測結(jié)果抗壓強度編 MPa 強度變化率口工程部位煮后芯樣外觀煮前煮后 %1 地下竄中元 Gz22.72O.9 7.9 無缺角,開裂,疏 2 地下室西單元 GZ23321.96.O松,崩潰等現(xiàn)象3 地下室東單元 GZ23.922.7 5.O2.3 檢測結(jié)論根據(jù)以上檢測情況 ,該批水泥的安定性對混凝 土質(zhì)量基本無影響 ,所測芯樣混凝土強度值均大于 設(shè)計強度標準值 20.0MPa,可以正常使用 . 3工程實際使用情況 該工程經(jīng)河南省建筑科學研究院中心實驗室檢 測,得出可以正常使用結(jié)論后 ,業(yè)主于 2002年

7、6月8 日召集施工 ,設(shè)計,監(jiān)理 ,檢測 ,監(jiān)督,建設(shè)主管部門 等有關(guān)單位領(lǐng)導和技術(shù)人員 ,在一起進行了熱烈的 討論和技術(shù)論證 ,與會人員盡管意見不完全統(tǒng)一 ,但 最后還是同意不拆除 ,繼續(xù)施工 .2002年 6月 10日工程復工后 ,于當年 1O月底 正式完工驗收 ,12月交付使用 .2005年4月16日, 我們對該工程進行了實地觀察和質(zhì)量回訪 ,沒有發(fā) 現(xiàn)質(zhì)量異常現(xiàn)象 ,到現(xiàn)在為止 ,也沒有聽到住戶有什 么質(zhì)量問題反映 .4水泥安定性不良對混凝土質(zhì)量造成影響的機理 分析4.1 水泥體積安定性 水泥漿體硬化后體積變化的均勻性稱為水泥的 體積安定性 .即在水泥和水以后 ,逐漸水化硬化 ,水泥

8、硬化漿體能保持一定形狀 ,不開裂 ,不變形 ,不潰散的 性質(zhì).一般來說 ,除了膨脹水泥在凝結(jié)硬化過程中體 積有所膨脹外 ,大多數(shù)水泥在此過程中體積稍有收 縮 ,但這些膨脹和收縮都是在硬化之前完成的 ,因此 水泥石（包括混凝土和砂漿 ）的體積均勻 ,即安定性良 好.如果水泥中某些成分的化學反應不在硬化前完成 而在硬化后發(fā)生 ,并伴隨有體積變化 ,這時便會使已 經(jīng)硬化的水泥石內(nèi)部產(chǎn)生有害的內(nèi)應力 ,如果這種內(nèi) 應力大到足以使水泥石強度明顯降低 ,甚至潰裂導致 水泥制品破壞時 ,即是水泥安定性不良 .4.2 安定性不良的水泥對結(jié)構(gòu)的危害 安定性是水泥品質(zhì)的一項重要指標 .用安定性 不合格的水泥 ,會

9、使混凝土構(gòu)件 ,建筑物等產(chǎn)生變 形,裂紋,甚至崩潰 ,造成嚴重的工程質(zhì)量事故 .因 此 ,國家標準中明確規(guī)定 ,水泥安定性不合格屬于廢 品.廢品水泥嚴禁出廠 ,絕不允許使用 .由此可知 ,對 水泥安定性要求是比較嚴格的 .4.3 一般情況下引起水泥安定性不良的主要因素 導致水泥安定性不良 ,一般是由于熟料中的游 離氧化鈣 (fCaO),游離氧化鎂 (f MgO)或摻人的 石膏過多 (SO過多)等原因所造成的 ,其中 fCaO 是一種最常見 ,影響也最嚴重的因素 .死燒狀態(tài)的 fCaO 水化速度很慢 ,在硬化的水泥石中繼續(xù)與水 生成六方板狀的 Ca(OH):晶體 ,體積增大一倍 ,產(chǎn)生 膨脹應力

10、 ,以致破壞水泥石 .其次是 fMgO,即方鎂 石,它的水化速度更慢 ,水化生成 Mg(OH): 時,體積 膨脹 148%.但急冷的熟料中的方鎂石結(jié)晶細小 ,對 安定性影響不大 .第二是水泥中 SO過高 ,即石膏摻 人量過多 ,多余的 SO,在水泥硬化后繼續(xù)與水和鋁 酸三鈣 (C,A)反應形成鈣礬石 ,產(chǎn)牛膨脹應力而影響 水泥的安定性 .若水泥熟料中 fCaO 和方鎂石過高 時 ,磨制水泥時又加入過多的石膏量 ,這些因素互相 迭加 ,就會使水泥的安定性嚴重不良 .4.4 該工程所用水泥安定性不良的主要因素 據(jù)從安陽市地礦部門了解的情況反映 ,安陽市的石灰石中氧化鎂的含量較低 ,且燒成的游離氧化

11、 鎂比游離氧化鈣更難水化 ,沸煮安定性法是檢定不 出游高氧化鎂的 ,必須用壓蒸試驗進行 .所以 ,我們 排除了游離氧化鎂引起水泥安定性不良的可能 . 我們從水泥生產(chǎn)廠家了解到 ,他們對水泥中石 膏摻量的控制是嚴格的 ,并聲稱 s0,的含量絕對不 會超標.另外,我們對按要求養(yǎng)護 24h的水泥試餅 , 在常溫自來水中浸泡 72h,沒有發(fā)現(xiàn)什么變化和異 常 ,由此排除 s0,超標的可能 ,所以游離氧化鈣超標 是此水泥安定性不良的最主要原因 .另外 ,進人冬季 他們剛剛調(diào)整了水泥生料的石灰飽和系數(shù)和物料的 配合比例 ,而燒成溫度并沒有提高 ,甚至有所降低 , 因為是立窯燒成的熟料 ,燒成溫度不均勻 ,

12、熟料中的部分游離氧化鈣是經(jīng)過高溫死燒形成的 ,一部分 游離氧化鈣是由于煅燒溫度不夠造成的 ,盡管后一 種游離氧化鈣對安定性影響不大 ,但如果超過一定 范圍 ,也會對安定性和強度造成不利影響 .由此 ,我 們可進一步相信 ,并判斷此水泥安定性不良是由游 離氧化鈣超標引起的 .4.5 該工程中為什么水泥安定性不良沒有或基本 沒有對混凝土結(jié)構(gòu)造成影響 用試餅法檢驗水泥安定性時 ,水泥顆粒聚集緊 密 ,如果每一顆粒發(fā)生微小體積膨脹 ,就會引起水泥 20062舫 9顆粒聚集體發(fā)生大的膨脹 ,造成體積變化的不均勻 性 .在混凝土中 ,特別是在低強度等級 （此工程混凝 土等級為 C20）的混凝土中 ,水泥用

13、量一般不會超過 350k只/m3,可以認為水泥在混凝土中所占的比例是 較小的,濃度是比較稀的 ,水泥顆粒是比較分散 的 .如果水泥顆粒有微小體積膨脹 ,也不足以抵消混 凝土的干燥收縮 ;另外 ,水泥顆粒的膨脹 ,正好彌補 或彌補一部分混凝土中石子 ,砂子之間的空隙 （當 然 ,如果嚴重的安定性不良 ,應另當別論 ）,從而不影 響或基本不影響混凝土的質(zhì)量 . 該工程施工時 ,正好進入冬季 ,施工單位為了提 高結(jié)構(gòu)的抗凍能力 ,保證混凝土的質(zhì)量 ,在攪拌混凝 土時加入了早強抗凍劑 ,而抗凍劑一般都具有引氣 性 ,所以抗凍劑的加入 ,在混凝土結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生了微小 氣泡 ,微小氣泡的產(chǎn)生 ,緩解和抵消了水

14、泥膨脹所產(chǎn) 生的內(nèi)應力 ,從而保護了混凝土結(jié)構(gòu)的不被破壞 ,這 也是該工程使用安定性不良的水泥沒有造成工程質(zhì) 量事故的重要原因之一 .5 水泥質(zhì)量事故處理給我們的啟示 以前在工程實踐中 ,也發(fā)生過類似水泥安定性 不良的情況 ,當時采取的措施是一律拆除 ,這樣造成 損失一般都很大 ,同時也影響工期的按時完成 .對安 定性不良的水泥用在工程上這種事情如何處理 ,我 們詢問了許多同行專家 ,也走訪了中國建筑 1 二程方 面的權(quán)威部門中國建筑科學研究院和國家建筑 工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心 ,也拜訪了權(quán)威部門的權(quán)威 專家 ,所有答復不能完全令我們滿意 .GB/T50344 2004 的正式發(fā)布實施 ,為我們

15、今后遇到類似問題的 處理 ,提供了有力的技術(shù)依據(jù)和標準保證 ,該標準第 4.6.6條規(guī)定 :當懷疑水泥中游離氧化鈣對混凝土 質(zhì)量構(gòu)成影響時 ,可按本標準附錄 B 進行檢測 . 遇到安定性不良水泥用在工程上 ,在強調(diào)不能千篇一律統(tǒng)統(tǒng)拆除的同時 ,也不能走向另一個極端安定性好不好一律可以用在工程上 .對于水泥安定 性我們要辨證的看待 ,分清不良程度 ,區(qū)別加于對 待 ,切不可盲目從事 ,釀成人為的工程質(zhì)量事故 .當 然,我們更應該認真學習好 GB/T50344-2004 標準 的精神 ,吃透標準的內(nèi)涵 ,運用好附錄 B（f CaO 對 混凝土質(zhì)量影響的檢測 ）中的檢測方法和判斷標準 真正做到使工程

16、既不造成損失 ,也不造成質(zhì)量事故 的雙贏局面 .6 結(jié)束語 由于國家建筑材料標準和國家建筑工程規(guī)范 , 標準的不協(xié)調(diào)和不完全配套 ,致使生產(chǎn)和使用不能 很好的適應 ,造成了一些混亂 ,特別是遇到像諸如此 類問題時 ,材料標準是不講余地 ,嚴禁使用 ,如果萬使用到工程上 ,那只有拆除了 .我們還是遵循 水 泥安定性不良不得用在工程上 的基本原則 ,如果施 工過程中 一不留神 將安定性不良的水泥用在了工 程上 ,我們應該慎之又慎 ,畢竟構(gòu)件拆除是大家都不 愿意看到的 ,如果能夠通過檢測的方法 ,證明質(zhì)量沒 有問題 ,混凝土構(gòu)件得以保留 ,是皆大歡喜的事 .因 此 ,今后我們工程技術(shù)人員 ,一定要在

17、這方面積累經(jīng) 驗,勤觀察 ,多思考;建材行業(yè)和建筑行業(yè)聯(lián)起手來 , 使建材標準和工程使用標準 ,有一個很好的銜接 .同 時 ,我們應加大工程質(zhì)量檢測技術(shù)研究的投入力度 , 力爭使檢測水平和工程質(zhì)量要求同步增長 ,有質(zhì)的 提高.作者地址 :河南省安陽市平原路中段 16 號 郵政編碼 :455000聯(lián)系電話 :(0372)2571006收稿日期 :20051102牛爭爭爭爭爭. 毒侖X2005 年度建材認證工作會議 ; 在廣西桂林召開 X2005年 12月 1日至 12月 3日,國建聯(lián)信毒 認證中心在廣西壯族自治區(qū)桂林市召開 2005 侖 年度建材認證工作會議 ,共同研討機構(gòu)發(fā)展及 3 有關(guān)專業(yè)技術(shù)問題 . 會議主要傳達國家認證認可工作會議精神 , 介紹認證中心一年來的工作情況 ,研討市場培育辱 及發(fā)展問題 ,并舉辦審核管理要求及審核技術(shù)講 座和卓越績效評價準則講座