1引言
某住宅楼混凝土墙体浇筑48h拆模后,发现墙体局部出现未凝结的现象,外观异常。局部墙体外观只有砂浆,未见粗骨料,如图1(a)所示;局部墙体外观碎石外漏,浆体含量很少,如图1(b)所示;局部墙体外观为水泥净浆,按压显示未凝固,如图I(c)示;局部墙体外观有明显的砂线,疑为水流冲刷所致,如图1(d)所示。此外,在施工现场地面上发现有很多混凝土浇筑时浆体流淌出的已经凝固的浆体,图2所示。这些浆体的强度很低,轻轻碰触后即可断裂。
为了探讨墙体外观异常的原因,对墙体浇筑的混凝土进行了质量追溯。从混凝土生产企业留存的生产视频截图可以看出,本批次混凝土出机状态良好,未出现离析泌水的情况。混凝土到达现场后,施工人员认为混凝土工作性能满足泵送要求。
预拌混凝土企业的技术人员认为混凝土墙体局部出现超缓凝等异常问题是施工人员向混凝土中加水所致,而施工现场人员认为是混凝土生产过程中外加剂掺量过大所致。为了明确混凝土墙体出现局部超缓凝问题的原因,本文探讨了水灰比和外加剂掺量对凝结时间的影响规律,并对混凝土墙体出现局部异常现象进行了可追溯性分析。
2原材料与试验方法
2.1原材料
采用P·.5水泥,初凝时间rain,终凝时间min,28d抗压强度51.6MPa。
Ⅱ级粉煤灰,需水量比%,筛余6.8%。95级矿粉,流动度比%,28d活性指数97%。
细骨料采用细度模数3.0的河砂,5—25mm连续级石灰岩配石子。
外加剂的主要技术指标见表1。
2.2试验方法
混凝土试验的基准配合比见表2。按照GB/T--《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》测定混凝土的凝结时间。在此配合比基础上,改变外加剂掺量和水胶比,分析混凝土凝结时间的变化,研究不同外加剂掺量和水胶比对混凝土凝结时间的影响。
按照GB/T--《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》测定水泥胶砂的强度。通过改变水胶比和外加剂掺量,分析水泥胶砂强度的变化,研究不同水胶比和外加剂掺量对水泥胶砂强度的影响。
不同水胶比试验,保持水泥和标准砂不变,改变用水量;不同外加剂掺量试验,保持水胶比0.45不变,改变外加剂用量。
3试验结果与分析
3.1水胶比和外加剂掺量对混凝土凝结时间的影响
水胶比对混凝土终凝时间的影响如图3所示,外加剂掺量对混凝土凝结时间的影响如图4所示。
从图3可以看出,随着水胶比的增大,混凝土的终凝时间逐渐延长,延长幅度逐渐增大。这是由于水胶比变大,混凝土中水分增多,水泥胶砂中的孔隙率加大,导致基体弱化,进而延长了混凝土的凝结时间。从图4可以看出,随着外加剂掺量的增加,混凝土的凝结时间逐渐增大。这主要是由于外加剂掺量的提高,外加剂中的缓凝组分含量相应提高,导致混凝土的凝结时间相应延长。
从图3和图4分析可知,当水胶比增大1倍时,混凝土的凝结时间增大4—5倍;当外加剂掺量增大1倍时,混凝土的凝结时间增大2倍左右。这说明在施工现场向混凝土中加水使水胶比增大,会导致混凝土凝结时间延长,且延长幅度较大。外加剂掺量增大,也会导致混凝土凝结时间延长。但如果外加剂掺量过大,会导致混凝土泌水离析,这与最终过程中认为的混凝土出机状态良好,混凝土到达现场后工作性能满足泵送要求是不一致的。所以初步认为混凝土墙体浇筑后出现异常现象不是混凝土生产过程中外加剂掺量过大导致的。
3.2水胶比和外加剂掺量对混凝土早期抗压强度的影响
水胶比对胶砂抗压强度的影响如图5所示,外加剂掺量对胶砂抗压强度的影响如图6所示。
由图5可知,随着水胶比的增大,混凝土3d抗压强度大幅度降低。这是因为随着水胶比的增大,水泥浆体中毛细孔隙率逐渐增大,浆体致密性降低,导致胶砂强度逐渐减小。由图6可知,随着外加剂掺量的增加,混凝土3d抗压强度有所下降,但下降幅度有限,3d抗压强度较高,这与现场地面浆体3d基本没有强度的情况不一致。
4结语
(1)水胶比增大,混凝土凝结时间大幅度延长,强度下降。如果在施工现场向混凝土中大量加水,会导致混凝土离析泌水,浇水后的混凝土凝结时间延长,强度低,混凝土结构出现浆体与骨料分布严重不均匀等现象。
(2)外加剂掺量增大,会延缓混凝土的凝结时间。在水胶比相同的情况下,提高外加剂掺量会对混凝土的工作状态产生明显影响,但对混凝土的抗压强度影响幅度较小。
(3)本批次混凝土出机和到达施工现场后状态良好,满足泵送要求。混凝土浇筑后出现局部墙体表观状态异常、局部凝结时间过长、强度低等问题,与水灰比增大的试验结果一致,说明施工现场出现的混凝土墙体局部异常是施工现场在混凝土中大量加水导致水灰比过大造成的。