試論水泥安定性對(duì)混凝土質(zhì)量的影響及其檢測(cè)方式的研究

1、    試論水泥安定性對(duì)混凝土質(zhì)量的影響及其檢測(cè)方式的研究    劉幸平摘要：如何檢測(cè)、評(píng)估水泥安定性合格與否，以及水泥安定性不合格對(duì)混凝土質(zhì)量的影響和危害，是工程技術(shù)界的一個(gè)難題。在此分析水泥安定性不合格的成因，并著重分析了混凝土的幾種檢測(cè)方法，以此來(lái)給相關(guān)的從業(yè)人員一些參考和建議。關(guān)鍵詞：安定性；混凝土；檢測(cè)方法：tu528.041：a：1674-3024（2017）01-04-02前言在建設(shè)工程中，水泥質(zhì)量的好壞直接影響建筑結(jié)構(gòu)安全，而水泥安定性是水泥檢驗(yàn)指標(biāo)中最主要的指標(biāo)之一。但由于建設(shè)工期和施工進(jìn)度的要求，進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的水泥未經(jīng)取樣復(fù)驗(yàn)或未等檢

2、驗(yàn)結(jié)果出來(lái)即已用于工程的現(xiàn)象非常普遍，致使安定性不合格的水泥用于工程的現(xiàn)象屢有發(fā)生，造成的事故屢見(jiàn)不鮮。因此，做好水泥的安定性的檢測(cè)顯得尤為重要。1.水泥安定性不合格的成因1.1引起水泥安定性不合格的主要因素水泥安定性不合格主要是由于熟料中的游離氧化物過(guò)多，從而對(duì)水泥的質(zhì)量造成了一定的影響，例如fcao、fmqo或者是在水泥配比的過(guò)程中摻入過(guò)多的石膏，均會(huì)導(dǎo)致水泥的性能下降。在大多數(shù)情況下，fcao是一種最常見(jiàn)的影響因素，并且也是影響最為嚴(yán)重的一個(gè)因素。一般來(lái)講，過(guò)燒狀態(tài)下生成的fcao結(jié)構(gòu)比較致密，其水化速度是非常慢的，但是在硬化后的水泥中，如果與其中所含有水的化合物繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，就會(huì)生成c

3、a（oh）z晶體，從而導(dǎo)致fcao的體積增大，這時(shí)就會(huì)對(duì)水泥內(nèi)部的結(jié)構(gòu)空間造成一定的破壞，最終導(dǎo)致水泥的破損。在已經(jīng)發(fā)生硬化的水泥中，其中含有的fmgo也會(huì)與水分進(jìn)行反應(yīng)生成mg（oh）2等物質(zhì)，導(dǎo)致體積膨脹，對(duì)水泥造成一定的破壞。但是，在水泥中的方鎂石結(jié)晶一般比較小，對(duì)水泥造成的影響并不大。此外，如果在水泥配比時(shí)摻入的石膏過(guò)多，將會(huì)導(dǎo)致水泥中的sos含量過(guò)高，多余的sos在水泥硬化之后，會(huì)與水以及其他的一些化合物發(fā)生反應(yīng)，從而對(duì)水泥的安定性造成一定的影響。1.2水泥安定性的檢測(cè)方法按照相關(guān)的規(guī)定，在進(jìn)行水泥安定性檢測(cè)的過(guò)程中，首先需要對(duì)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間進(jìn)行全面的檢測(cè)。同時(shí)在安定性

4、檢測(cè)方法的應(yīng)用過(guò)程中，同樣需要根據(jù)相應(yīng)的規(guī)定采用沸水燒煮的方式對(duì)水泥的整體體積進(jìn)行檢測(cè)。在應(yīng)用沸水燒煮的方法時(shí)，需要利用cao的熟化效果進(jìn)行整體的檢測(cè)，如果在檢測(cè)液中發(fā)現(xiàn)fcao使水泥的體積發(fā)生全面的變化，則說(shuō)明水泥的安定性不達(dá)標(biāo)，需要作出整體的調(diào)整，并使氧化鎂能夠加速熱化，從整體上達(dá)到較好的檢測(cè)效果。一般情況下，水泥熟料中fmgo含量不得超過(guò)5.0%，sos含量不得超過(guò)3.5%。目前，我國(guó)有很多的水泥產(chǎn)品的整體參數(shù)值未能全部達(dá)到這一指標(biāo)，因此在進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，需要不斷地探究新的檢測(cè)方式，使整體的檢測(cè)效果全面地發(fā)揮出來(lái)。2.水泥安定性對(duì)混凝土質(zhì)量的影響2.1體積膨脹的影響如果將安定性不合格的

5、水泥用于施工，將會(huì)對(duì)建筑工程的質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。首先會(huì)導(dǎo)致水泥的體積膨脹。施工人員在整體的施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到水化熱以及施工裂縫等問(wèn)題。而且有一部分混凝土在整體的建筑中還要求具備防滲的效果，這就對(duì)水泥的安定性提出了進(jìn)一步的要求。相關(guān)資料顯示，在水泥安定性不合格的情況下，其在高溫下整體體積就會(huì)嚴(yán)重膨脹。在建筑工程的混凝土澆筑過(guò)程中，其水化熱必然會(huì)引起溫度的變化，如果混凝土的安定性系數(shù)不高，則必然會(huì)導(dǎo)致混凝土的膨脹。在混凝土澆筑完畢，其因?yàn)闇夭畹淖兓瘯?huì)重新出現(xiàn)回縮，從而造成嚴(yán)重的施工質(zhì)量問(wèn)題。這主要是因?yàn)樗嘀械膄cao穩(wěn)定性不夠強(qiáng)，而且其在整體結(jié)構(gòu)體系中相對(duì)集中，從而導(dǎo)致水分子難以立即進(jìn)入f

6、cao顆粒內(nèi)部，水化很慢。在這個(gè)過(guò)程中，水泥會(huì)逐漸凝固成建筑形態(tài)，但是水泥石卻已經(jīng)逐步失去了變形的能力，這就使得其體積膨脹導(dǎo)致整體的應(yīng)力發(fā)生變化，致使混凝土的澆筑質(zhì)量大幅度降低。2.2混凝土配合比的影響水泥的安定性同樣會(huì)對(duì)混凝土的配合比造成相應(yīng)的影響。一般情況下，混凝土的配合比具有較為固定的配比參數(shù)。但是，如果水泥的安定性較低，其配合的總體比例也會(huì)相應(yīng)地“縮水”。很明顯，如果fcao含量過(guò)高，即使過(guò)燒程度較低，也會(huì)因水化時(shí)產(chǎn)生的膨脹能過(guò)高而造成較大的膨脹率。在整個(gè)混凝土的內(nèi)部，其部分晶體會(huì)造成嚴(yán)重的破壞，這時(shí)配合比的精確度高低已經(jīng)難以改變大面積的結(jié)晶骨架。因此，即使進(jìn)行全面的配比，但是其混凝土

7、內(nèi)部骨架已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)變，從而使得配比的效果大幅度降低，最終對(duì)混凝土質(zhì)量造成極為嚴(yán)重的影響。3.混凝土質(zhì)量的檢測(cè)方法3.1試驗(yàn)方法和儀器為了保證水泥安定性檢測(cè)的準(zhǔn)確，就必須對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行全方位的檢測(cè)。一般情況下，可采用外觀檢查、使用狀況調(diào)查、鉆芯取樣加速水化試驗(yàn)、x射線衍射分析等方法。采用這些試驗(yàn)方法能夠全面提升水泥安定性檢驗(yàn)的精準(zhǔn)性，目前應(yīng)用較為廣泛的方法是fcao離子檢測(cè)法，其通過(guò)檢測(cè)水泥內(nèi)部fcao的穩(wěn)定性，間接判斷水泥的安定性，從而建立與試驗(yàn)室在不同抗壓強(qiáng)度和齡期等條件下的聯(lián)系，并采用相關(guān)系數(shù)進(jìn)行相關(guān)性檢測(cè)。3.2試驗(yàn)流程在進(jìn)行整體試驗(yàn)的過(guò)程中，首先需要從fcao對(duì)混凝土質(zhì)量有影響

8、的部位上鉆取混凝土芯樣，并將其對(duì)應(yīng)于不同的分組之中，這樣可以方便試驗(yàn)檢測(cè)觀察。然后在每個(gè)試驗(yàn)組中控制不同的外部條件，例如溫度變化、煮沸等方式進(jìn)行等量因子的全面控制，對(duì)每個(gè)芯片進(jìn)行試樣檢查，獲得不同的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、分析，并做好相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理。試驗(yàn)完畢，需要將試驗(yàn)所消耗的化學(xué)藥品進(jìn)行回收處理。3.3檢測(cè)中需要注意的事項(xiàng)首先是要做好現(xiàn)場(chǎng)檢查工作，初步確定fcao對(duì)混凝土質(zhì)量有影響的部位，并從該部位上鉆取混凝土芯樣。在進(jìn)行整體檢測(cè)的過(guò)程中，先要對(duì)薄片試件外觀進(jìn)行觀察，然后將同一部位鉆取的2個(gè)芯樣試件中的1個(gè)放入沸煮箱的試架上，在（30±5）min內(nèi)加熱至沸，恒沸6h，關(guān)閉沸煮箱自然冷卻至室溫。注意調(diào)整好沸煮箱內(nèi)的水位，沸煮制度符合相應(yīng)的規(guī)定。既能保證在整個(gè)沸煮過(guò)程中水位都超過(guò)試件，不需中途添補(bǔ)試驗(yàn)用水，同時(shí)又能保證在（30±5）min內(nèi)水溫升至沸騰。對(duì)沸煮過(guò)的芯樣試件進(jìn)行外觀檢查，然后將沸煮過(guò)的芯樣試件晾置3d，并與未沸煮的芯樣試件同時(shí)進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測(cè)試，這樣取得的數(shù)據(jù)將更加精確。在整體的試驗(yàn)過(guò)程中，由于水泥中的fcao容易處于游動(dòng)狀態(tài)，遇到水或含有水的化合物會(huì)繼續(xù)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成ca（oh）20 fcao的水化速度隨溫度的升高而加快，所以要正確認(rèn)識(shí)水泥安定性檢測(cè)的時(shí)效性，對(duì)其整體的試驗(yàn)變量