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(xué)智安陽市建筑工程質(zhì)量檢測(cè)中心1 前言 現(xiàn)行的建材標(biāo)準(zhǔn)和建筑工程施工規(guī)范都要求 : 安定性不良水泥嚴(yán)禁出廠的 ,同時(shí)也嚴(yán)禁用在混凝 土結(jié)構(gòu)工程中 .日常檢測(cè)中我們發(fā)現(xiàn) ,水泥安定性在 春季和冬季都會(huì)不同程度出現(xiàn)問題 ,究其原因 :要么 是水泥廠化驗(yàn)室工作人員把關(guān)不嚴(yán) ,存在僥幸心理 , 憑想當(dāng)然 ;要么是倉(cāng)庫(kù)發(fā)貨人員責(zé)任心不強(qiáng) ,批號(hào)搞 錯(cuò);另外 ,實(shí)際施工中 ,業(yè)主和施工單位為了趕工期 , 催促水泥廠強(qiáng)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(yán)格按照施工規(guī)范

2、要求 ,在施工 前首先對(duì)水泥進(jìn)行復(fù)試 ,監(jiān)理嚴(yán)格按監(jiān)理程序辦事 , 沒有水泥復(fù)試報(bào)告 ,不得進(jìn)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(shí)際情況往 往是施工單位先使用后復(fù)試 ,監(jiān)理又把關(guān)不嚴(yán) ,從而 導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)水泥安定性不良后工程已進(jìn)行了好多 .這 個(gè)時(shí)候 ,如果讓施工單位馬上拆掉 ,他們一怕浪費(fèi)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(shí) ,最好的解決辦法 ,就是請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn) 的,權(quán)威的質(zhì)量檢 i 貝 0 部門,拿出檢測(cè)結(jié)果 ,給出判斷 結(jié)論,從而保證公正的 ,科學(xué)的 ,實(shí)事求是的解決存 在的實(shí)

3、際問題 .2 工程實(shí)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(zé)任公司生產(chǎn)的 32.5 級(jí)普通硅酸鹽水泥 ,批號(hào)為 B290,B278.該水泥出廠時(shí) ,廠方取樣檢測(cè)結(jié)果為安 定性合格 ,到施工現(xiàn)場(chǎng)后 ,施工單位取樣送至安陽市 建筑工程質(zhì)量檢測(cè)中心站檢測(cè) ,經(jīng)沸煮法檢驗(yàn)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(cè)中心站重新檢 測(cè),用沸煮法檢驗(yàn) ,安定性還是不合格 .當(dāng)時(shí) ,因?yàn)楣?期要求緊 ,施工單位在沒有先復(fù)

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(fù)試結(jié) 果出來時(shí)又不能立即通知施工單位 ,等施工單位知 道檢測(cè)結(jié)果時(shí) ,工程已進(jìn)行了一層 .當(dāng)時(shí) ,同時(shí)施工 的還有另外一個(gè)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(gè)施工單位 ,一個(gè)施工單位將施工的 兩層立即進(jìn)行了拆除 （現(xiàn)在業(yè)主和水泥廠所打官司 還在進(jìn)行之中 ）,另一個(gè)施工單位 ,為了對(duì)工程質(zhì)量 有個(gè)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(xué)研究院中心實(shí)驗(yàn)室 ,于 2002年3月 8 日到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)用該批水泥施工的工程部位進(jìn)行了鉆芯 取樣 ,對(duì)所取芯樣依據(jù)

5、建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) （征 求意見稿 ）（注 :該標(biāo)準(zhǔn)即后來中華人民共和國(guó)建設(shè) 部,國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合發(fā)布的建筑結(jié) 構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) GB/T50344-2004（建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè) 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ,實(shí)施 H期 2004年 12月 1日）進(jìn)行了有關(guān) 檢驗(yàn) .2.2 檢測(cè)部位與檢測(cè)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(cè)結(jié)果2.2.2.1薄片沸煮檢測(cè) 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(jìn)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(cè) 選擇試件沸煮檢測(cè)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(cè)結(jié)果抗壓強(qiáng)度編 MPa 強(qiáng)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(cè)結(jié)論根據(jù)以上檢測(cè)情況 ,該批水泥的安定性對(duì)混凝 土質(zhì)量基本無影響 ,所測(cè)芯樣混凝土強(qiáng)度值均大于 設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 20.0MPa,可以正常使用 . 3工程實(shí)際使用情況 該工程經(jīng)河南省建筑科學(xué)研究院中心實(shí)驗(yàn)室檢 測(cè),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(jì),監(jiān)理 ,檢測(cè) ,監(jiān)督,建設(shè)主管部門 等有關(guān)單位領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員 ,在一起進(jìn)行了熱烈的 討論和技術(shù)論證 ,與會(huì)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(fù)工后 ,于當(dāng)年 1O月底 正式完工驗(yàn)收 ,12月交付使用 .2005年4月16日, 我們對(duì)該工程進(jìn)行了實(shí)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(duì)混凝土質(zhì)量造成影響的機(jī)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(xué)反應(yīng)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(shí)便會(huì)使已 經(jīng)硬化的水泥石內(nèi)部產(chǎn)生有害的內(nèi)應(yīng)力 ,如果這種內(nèi) 應(yīng)力大到足以使水泥石強(qiáng)度明顯降低 ,甚至潰裂導(dǎo)致 水泥制品破壞時(shí) ,即是水泥安定性不良 .4.2 安定性不良的水泥對(duì)結(jié)構(gòu)的危害 安定性是水泥品質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo) .用安定性 不合格的水泥 ,會(huì)

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(yán)重的工程質(zhì)量事故 .因 此 ,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定 ,水泥安定性不合格屬于廢 品.廢品水泥嚴(yán)禁出廠 ,絕不允許使用 .由此可知 ,對(duì) 水泥安定性要求是比較嚴(yán)格的 .4.3 一般情況下引起水泥安定性不良的主要因素 導(dǎo)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(yán)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(yīng)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(shí),體積 膨脹 148%.但急冷的熟料中的方鎂石結(jié)晶細(xì)小 ,對(duì) 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(yīng)形成鈣礬石 ,產(chǎn)牛膨脹應(yīng)力而影響 水泥的安定性 .若水泥熟料中 fCaO 和方鎂石過高 時(shí) ,磨制水泥時(shí)又加入過多的石膏量 ,這些因素互相 迭加 ,就會(huì)使水泥的安定性嚴(yán)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(yàn)進(jìn)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(duì)水泥中石 膏摻量的控制是嚴(yán)格的 ,并聲稱 s0,的含量絕對(duì)不 會(huì)超標(biāo).另外,我們對(duì)按要求養(yǎng)護(hù) 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(biāo)的可能 ,所以游離氧化鈣超標(biāo) 是此水泥安定性不良的最主要原因 .另外 ,進(jìn)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?yàn)槭橇⒏G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(duì)安定性影響不大 ,但如果超過一定 范圍 ,也會(huì)對(duì)安定性和強(qiáng)度造成不利影響 .由此 ,我 們可進(jìn)一步相信 ,并判斷此水泥安定性不良是由游 離氧化鈣超標(biāo)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(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成影響 用試餅法檢驗(yàn)水泥安定性時(shí) ,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(huì)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(qiáng)度等級(jí) （此工程混凝 土等級(jí)為 C20）的混凝土中 ,水泥用

13、量一般不會(huì)超過 350k只/m3,可以認(rèn)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(bǔ) 或彌補(bǔ)一部分混凝土中石子 ,砂子之間的空隙 （當(dāng) 然 ,如果嚴(yán)重的安定性不良 ,應(yīng)另當(dāng)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(shí) ,正好進(jìn)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?xí)r加入了早強(qiáng)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(yīng)力 ,從而保護(hù)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(shí)踐中 ,也發(fā)生過類似水泥安定性 不良的情況 ,當(dāng)時(shí)采取的措施是一律拆除 ,這樣造成 損失一般都很大 ,同時(shí)也影響工期的按時(shí)完成 .對(duì)安 定性不良的水泥用在工程上這種事情如何處理 ,我 們?cè)儐柫嗽S多同行專家 ,也走訪了中國(guó)建筑 1 二程方 面的權(quán)威部門中國(guó)建筑科學(xué)研究院和國(guó)家建筑 工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心 ,也拜訪了權(quán)威部門的權(quán)威 專家 ,所有答復(fù)不能完全令我們滿意 .GB/T50344 2004 的正式發(fā)布實(shí)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(biāo)準(zhǔn)保證 ,該標(biāo)準(zhǔn)第 4.6.6條規(guī)定 :當(dāng)懷疑水泥中游離氧化鈣對(duì)混凝土 質(zhì)量構(gòu)成影響時(shí) ,可按本標(biāo)準(zhǔn)附錄 B 進(jìn)行檢測(cè) . 遇到安定性不良水泥用在工程上 ,在強(qiáng)調(diào)不能千篇一律統(tǒng)統(tǒng)拆除的同時(shí) ,也不能走向另一個(gè)極端安定性好不好一律可以用在工程上 .對(duì)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(duì) 待 ,切不可盲目從事 ,釀成人為的工程質(zhì)量事故 .當(dāng) 然,我們更應(yīng)該認(rèn)真學(xué)習(xí)好 GB/T50344-2004 標(biāo)準(zhǔn) 的精神 ,吃透標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)涵 ,運(yùn)用好附錄 B（f CaO 對(duì) 混凝土質(zhì)量影響的檢測(cè) ）中的檢測(cè)方法和判斷標(biāo)準(zhǔn) 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(guó)家建筑材料標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家建筑工程規(guī)范 , 標(biāo)準(zhǔn)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(yīng) ,造成了一些混亂 ,特別是遇到像諸如此 類問題時(shí) ,材料標(biāo)準(zhǔn)是不講余地 ,嚴(yán)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(yīng)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(cè)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(yàn),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(biāo)準(zhǔn)和工程使用標(biāo)準(zhǔn) ,有一個(gè)很好的銜接 .同 時(shí) ,我們應(yīng)加大工程質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)研究的投入力度 , 力爭(zhēng)使檢測(cè)水平和工程質(zhì)量要求同步增長(zhǎng) ,有質(zhì)的 提高.作者地址 :河南省安陽市平原路中段 16 號(hào) 郵政編碼 :455000聯(lián)系電話 :(0372)2571006收稿日期 :20051102牛爭(zhēng)爭(zhēng)爭(zhēng)爭(zhēng)爭(zhēng). 毒侖X2005 年度建材認(rèn)證工作會(huì)議 ; 在廣西桂林召開 X2005年 12月 1日至 12月 3日,國(guó)建聯(lián)信毒 認(rèn)證中心在廣西壯族自治區(qū)桂林市召開 2005 侖 年度建材認(rèn)證工作會(huì)議 ,共同研討機(jī)構(gòu)發(fā)展及 3 有關(guān)專業(yè)技術(shù)問題 . 會(huì)議主要傳達(dá)國(guó)家認(rèn)證認(rèn)可工作會(huì)議精神 , 介紹認(rèn)證中心一年來的工作情況 ,研討市場(chǎng)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(jī)效評(píng)價(jià)準(zhǔn)則講座