安定性不良的水泥用在混凝土工程中的处理和探讨资料

1、安定性不良的水泥用在混凝土工程中的处理和探讨 安定性不良的水泥用在混凝土 工程中的处理和探讨 李学智安阳市建筑工程质量检测中心1 前言 现行的建材标准和建筑工程施工规范都要求 : 安定性不良水泥严禁出厂的 ,同时也严禁用在混凝 土结构工程中 .日常检测中我们发现 ,水泥安定性在 春季和冬季都会不同程度出现问题 ,究其原因 :要么 是水泥厂化验室工作人员把关不严 ,存在侥幸心理 , 凭想当然 ;要么是仓库发货人员责任心不强 ,批号搞 错;另外 ,实际施工中 ,业主和施工单位为了赶工期 , 催促水泥厂强行发货 ,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 . 如果施工单位严格按照施工规范

2、要求 ,在施工 前首先对水泥进行复试 ,监理严格按监理程序办事 , 没有水泥复试报告 ,不得进行下一道工序 ,这样也可 杜绝安定性不良的水泥用在工程上 .而实际情况往 往是施工单位先使用后复试 ,监理又把关不严 ,从而 导致发现水泥安定性不良后工程已进行了好多 .这 个时候 ,如果让施工单位马上拆掉 ,他们一怕浪费材 料 ,二怕赶不上工期 ,总是不愿意配合 ;如果让他们 继续施工 ,又违反施工规范 ,谁也不能保证混凝土质 量没有问题 .这时 ,最好的解决办法 ,就是请有经验 的,权威的质量检 i 贝 0 部门,拿出检测结果 ,给出判断 结论,从而保证公正的 ,科学的 ,实事求是的解决存 在的实

3、际问题 .2 工程实例2.1 工程背景 某工程位下安阳市某住宅小区 ,属城市商品住 宅 ,该工程为地上 6 层,地下 1 层,砖混结构 .工程在 2002年 1 月施工过程中 ,使用了安阳市某水泥有限 责任公司生产的 32.5 级普通硅酸盐水泥 ,批号为 B290,B278.该水泥出厂时 ,厂方取样检测结果为安 定性合格 ,到施工现场后 ,施工单位取样送至安阳市 建筑工程质量检测中心站检测 ,经沸煮法检验结果 为不合格 ,后经过业主 ,施工方 ,监理方在工地共同 取样,送至安阳市建筑工程质量检测中心站重新检 测,用沸煮法检验 ,安定性还是不合格 .当时 ,因为工 期要求紧 ,施工单位在没有先复

4、试的情况下 ,就将水 泥用在了工程上 ,再加上赶上元旦放假 ,水泥复试结 果出来时又不能立即通知施工单位 ,等施工单位知 道检测结果时 ,工程已进行了一层 .当时 ,同时施工 的还有另外一个住宅小区的一栋楼 ,安阳市建筑工 程质量监督站知道结果后 ,通知业主并勒令施工单 位马上拆除 .两个施工单位 ,一个施工单位将施工的 两层立即进行了拆除 （现在业主和水泥厂所打官司 还在进行之中 ）,另一个施工单位 ,为了对工程质量 有个说法 （业主也支持施工单位的意见 ）,曾委托河 南省建筑科学研究院中心实验室 ,于 2002年3月 8 日到现场对用该批水泥施工的工程部位进行了钻芯 取样 ,对所取芯样依据

5、建筑结构检测技术标准 （征 求意见稿 ）（注 :该标准即后来中华人民共和国建设 部,国家质量监督检验检疫总局联合发布的建筑结 构检测技术标准 GB/T50344-2004（建筑结构检测 技术标准 ,实施 H期 2004年 12月 1日）进行了有关 检验 .2.2 检测部位与检测结果2.2.1取芯部位地下室 :中单元 ,构造柱 ;西单元 ,构造柱 ;东单 元,构造柱.2.2.2检测结果2.2.2.1薄片沸煮检测 从中,西,东单元构造柱芯样上截取厚度为10ram 的圆形薄片进行沸煮 ,沸煮后薄片无开裂 ,疏 松 ,崩溃等现象 .2.2.2.2芯样试件沸煮检测 选择试件沸煮检测结果见表 1.Ab82

6、0062棼暂鞒 丘瓤 tP垂聍 P;A#挺可 tit 化 I 句顷重宦瑾表 1 芯样试件沸煮检测结果抗压强度编 MPa 强度变化率口工程部位煮后芯样外观煮前煮后 %1 地下窜中元 Gz22.72O.9 7.9 无缺角,开裂,疏 2 地下室西单元 GZ23321.96.O松,崩溃等现象3 地下室东单元 GZ23.922.7 5.O2.3 检测结论根据以上检测情况 ,该批水泥的安定性对混凝 土质量基本无影响 ,所测芯样混凝土强度值均大于 设计强度标准值 20.0MPa,可以正常使用 . 3工程实际使用情况 该工程经河南省建筑科学研究院中心实验室检 测,得出可以正常使用结论后 ,业主于 2002年

7、6月8 日召集施工 ,设计,监理 ,检测 ,监督,建设主管部门 等有关单位领导和技术人员 ,在一起进行了热烈的 讨论和技术论证 ,与会人员尽管意见不完全统一 ,但 最后还是同意不拆除 ,继续施工 .2002年 6月 10日工程复工后 ,于当年 1O月底 正式完工验收 ,12月交付使用 .2005年4月16日, 我们对该工程进行了实地观察和质量回访 ,没有发 现质量异常现象 ,到现在为止 ,也没有听到住户有什 么质量问题反映 .4水泥安定性不良对混凝土质量造成影响的机理 分析4.1 水泥体积安定性 水泥浆体硬化后体积变化的均匀性称为水泥的 体积安定性 .即在水泥和水以后 ,逐渐水化硬化 ,水泥

8、硬化浆体能保持一定形状 ,不开裂 ,不变形 ,不溃散的 性质.一般来说 ,除了膨胀水泥在凝结硬化过程中体 积有所膨胀外 ,大多数水泥在此过程中体积稍有收 缩 ,但这些膨胀和收缩都是在硬化之前完成的 ,因此 水泥石（包括混凝土和砂浆 ）的体积均匀 ,即安定性良 好.如果水泥中某些成分的化学反应不在硬化前完成 而在硬化后发生 ,并伴随有体积变化 ,这时便会使已 经硬化的水泥石内部产生有害的内应力 ,如果这种内 应力大到足以使水泥石强度明显降低 ,甚至溃裂导致 水泥制品破坏时 ,即是水泥安定性不良 .4.2 安定性不良的水泥对结构的危害 安定性是水泥品质的一项重要指标 .用安定性 不合格的水泥 ,会

9、使混凝土构件 ,建筑物等产生变 形,裂纹,甚至崩溃 ,造成严重的工程质量事故 .因 此 ,国家标准中明确规定 ,水泥安定性不合格属于废 品.废品水泥严禁出厂 ,绝不允许使用 .由此可知 ,对 水泥安定性要求是比较严格的 .4.3 一般情况下引起水泥安定性不良的主要因素 导致水泥安定性不良 ,一般是由于熟料中的游 离氧化钙 (fCaO),游离氧化镁 (f MgO)或掺人的 石膏过多 (SO过多)等原因所造成的 ,其中 fCaO 是一种最常见 ,影响也最严重的因素 .死烧状态的 fCaO 水化速度很慢 ,在硬化的水泥石中继续与水 生成六方板状的 Ca(OH):晶体 ,体积增大一倍 ,产生 膨胀应力

10、 ,以致破坏水泥石 .其次是 fMgO,即方镁 石,它的水化速度更慢 ,水化生成 Mg(OH): 时,体积 膨胀 148%.但急冷的熟料中的方镁石结晶细小 ,对 安定性影响不大 .第二是水泥中 SO过高 ,即石膏掺 人量过多 ,多余的 SO,在水泥硬化后继续与水和铝 酸三钙 (C,A)反应形成钙矾石 ,产牛膨胀应力而影响 水泥的安定性 .若水泥熟料中 fCaO 和方镁石过高 时 ,磨制水泥时又加入过多的石膏量 ,这些因素互相 迭加 ,就会使水泥的安定性严重不良 .4.4 该工程所用水泥安定性不良的主要因素 据从安阳市地矿部门了解的情况反映 ,安阳市的石灰石中氧化镁的含量较低 ,且烧成的游离氧化

11、 镁比游离氧化钙更难水化 ,沸煮安定性法是检定不 出游高氧化镁的 ,必须用压蒸试验进行 .所以 ,我们 排除了游离氧化镁引起水泥安定性不良的可能 . 我们从水泥生产厂家了解到 ,他们对水泥中石 膏掺量的控制是严格的 ,并声称 s0,的含量绝对不 会超标.另外,我们对按要求养护 24h的水泥试饼 , 在常温自来水中浸泡 72h,没有发现什么变化和异 常 ,由此排除 s0,超标的可能 ,所以游离氧化钙超标 是此水泥安定性不良的最主要原因 .另外 ,进人冬季 他们刚刚调整了水泥生料的石灰饱和系数和物料的 配合比例 ,而烧成温度并没有提高 ,甚至有所降低 , 因为是立窑烧成的熟料 ,烧成温度不均匀 ,

12、熟料中的部分游离氧化钙是经过高温死烧形成的 ,一部分 游离氧化钙是由于煅烧温度不够造成的 ,尽管后一 种游离氧化钙对安定性影响不大 ,但如果超过一定 范围 ,也会对安定性和强度造成不利影响 .由此 ,我 们可进一步相信 ,并判断此水泥安定性不良是由游 离氧化钙超标引起的 .4.5 该工程中为什么水泥安定性不良没有或基本 没有对混凝土结构造成影响 用试饼法检验水泥安定性时 ,水泥颗粒聚集紧 密 ,如果每一颗粒发生微小体积膨胀 ,就会引起水泥 20062舫 9颗粒聚集体发生大的膨胀 ,造成体积变化的不均匀 性 .在混凝土中 ,特别是在低强度等级 （此工程混凝 土等级为 C20）的混凝土中 ,水泥用

13、量一般不会超过 350k只/m3,可以认为水泥在混凝土中所占的比例是 较小的,浓度是比较稀的 ,水泥颗粒是比较分散 的 .如果水泥颗粒有微小体积膨胀 ,也不足以抵消混 凝土的干燥收缩 ;另外 ,水泥颗粒的膨胀 ,正好弥补 或弥补一部分混凝土中石子 ,砂子之间的空隙 （当 然 ,如果严重的安定性不良 ,应另当别论 ）,从而不影 响或基本不影响混凝土的质量 . 该工程施工时 ,正好进入冬季 ,施工单位为了提 高结构的抗冻能力 ,保证混凝土的质量 ,在搅拌混凝 土时加入了早强抗冻剂 ,而抗冻剂一般都具有引气 性 ,所以抗冻剂的加入 ,在混凝土结构中产生了微小 气泡 ,微小气泡的产生 ,缓解和抵消了水

14、泥膨胀所产 生的内应力 ,从而保护了混凝土结构的不被破坏 ,这 也是该工程使用安定性不良的水泥没有造成工程质 量事故的重要原因之一 .5 水泥质量事故处理给我们的启示 以前在工程实践中 ,也发生过类似水泥安定性 不良的情况 ,当时采取的措施是一律拆除 ,这样造成 损失一般都很大 ,同时也影响工期的按时完成 .对安 定性不良的水泥用在工程上这种事情如何处理 ,我 们询问了许多同行专家 ,也走访了中国建筑 1 二程方 面的权威部门中国建筑科学研究院和国家建筑 工程质量监督检验中心 ,也拜访了权威部门的权威 专家 ,所有答复不能完全令我们满意 .GB/T50344 2004 的正式发布实施 ,为我们

15、今后遇到类似问题的 处理 ,提供了有力的技术依据和标准保证 ,该标准第 4.6.6条规定 :当怀疑水泥中游离氧化钙对混凝土 质量构成影响时 ,可按本标准附录 B 进行检测 . 遇到安定性不良水泥用在工程上 ,在强调不能千篇一律统统拆除的同时 ,也不能走向另一个极端安定性好不好一律可以用在工程上 .对于水泥安定 性我们要辨证的看待 ,分清不良程度 ,区别加于对 待 ,切不可盲目从事 ,酿成人为的工程质量事故 .当 然,我们更应该认真学习好 GB/T50344-2004 标准 的精神 ,吃透标准的内涵 ,运用好附录 B（f CaO 对 混凝土质量影响的检测 ）中的检测方法和判断标准 真正做到使工程

16、既不造成损失 ,也不造成质量事故 的双赢局面 .6 结束语 由于国家建筑材料标准和国家建筑工程规范 , 标准的不协调和不完全配套 ,致使生产和使用不能 很好的适应 ,造成了一些混乱 ,特别是遇到像诸如此 类问题时 ,材料标准是不讲余地 ,严禁使用 ,如果万使用到工程上 ,那只有拆除了 .我们还是遵循 水 泥安定性不良不得用在工程上 的基本原则 ,如果施 工过程中 一不留神 将安定性不良的水泥用在了工 程上 ,我们应该慎之又慎 ,毕竟构件拆除是大家都不 愿意看到的 ,如果能够通过检测的方法 ,证明质量没 有问题 ,混凝土构件得以保留 ,是皆大欢喜的事 .因 此 ,今后我们工程技术人员 ,一定要在

17、这方面积累经 验,勤观察 ,多思考;建材行业和建筑行业联起手来 , 使建材标准和工程使用标准 ,有一个很好的衔接 .同 时 ,我们应加大工程质量检测技术研究的投入力度 , 力争使检测水平和工程质量要求同步增长 ,有质的 提高.作者地址 :河南省安阳市平原路中段 16 号 邮政编码 :455000联系电话 :(0372)2571006收稿日期 :20051102牛争争争争争. 毒仑X2005 年度建材认证工作会议 ; 在广西桂林召开 X2005年 12月 1日至 12月 3日,国建联信毒 认证中心在广西壮族自治区桂林市召开 2005 仑 年度建材认证工作会议 ,共同研讨机构发展及 3 有关专业技术问题 . 会议主要传达国家认证认可工作会议精神 , 介绍认证中心一年来的工作情况 ,研讨市场培育辱 及发展问题 ,并举办审核管理要求及审核技术讲 座和卓越绩效评价准则讲座