| 摘要:对部分混凝土工程实例中表面强度偏低的原因进行分析,论述了粉煤灰对混凝土表面强度的影响。通过试验验证了优质粉煤灰的加入不会造成混凝土表面强度的降低,以及混凝土生产施工控制和养护对其表面强度的重要性。
关 键 词:混凝土;粉煤灰;表面强度;泌水;含炭量
中图分类号:U414. 1 文献标识码:A 文章编号:1672 - 0032(2006) 01 - 0071 - 04
由于过去粉煤灰质量低劣以及粉煤灰混凝土不正确的配比与施工养护方法等造成的一系列后果,再加上对粉煤灰认识不足,导致形成了掺粉煤灰混凝土表面强度必然低的成见。一些混凝土搅拌站担心掺加粉煤灰会影响混凝土的回弹强度,在某些可能需要现场回弹检测的结构部位不掺或少掺粉煤灰。但是大量的试验及工程实践证明,粉煤灰可以用于水泥路面混凝土中,并已经取得了良好的技术经济效益和社会效益。本文通过对近几年遇到的有关混凝土表面强度问题的案例分析以及模拟试验,探讨了粉煤灰对混凝土表面强度的影响,并分析了某些混凝土表面疏松的原因。
1 典型案例
案例1 :某工程C50 混凝土构造柱,在实体验收过程中发现,混凝土回弹推定值刚刚满足C40 强度等级混凝土的要求。但随后的钻芯取样结果表明,混凝土强度值均在50 MPa 以上,完全满足工程设计要求。类似的情况在近几年的监督检测、验收过程中经常出现,特别集中在C40 及以上强度等级混凝土中。于是有人认为是粉煤灰的掺加影响了混凝土的表面强度。有些单位为避免产生不必要的纠纷,在工程重点部位尤其是需要通过回弹验收质量的部位限制粉煤灰的掺量,但效果并不明显。
案例2 :某厂区道路工程,采用C25 非泵送商品混凝土。水泥采用某立窑水泥厂生产的普通硅酸盐水泥,在混凝土中掺加10 % Ⅱ级粉煤灰。使用一段时间后发现局部路面起砂,且面层疏松。有人分析认为面层疏松的原因在于水泥本身混合材中掺有大量粉煤灰,再加上混凝土中也掺加了粉煤灰,导致粉煤灰在混凝土中掺量过大,混凝土局部过振后粉煤灰富集于混凝土表面所致。在当年的混凝土企业技术交流会上,几家预拌混凝土企业同时反映使用该水泥过程中出现过类似情况,遂认为是粉煤灰富集于混凝土表面导致混凝土表面疏松。但几家搅拌站联合找到该水泥厂家时发现,该水泥并没有掺加过多粉煤灰,且主要掺合料也不是粉煤灰。
案例3 :某集团公司院内盖被路面工程,采用C20 混凝土,使用混凝土超过800 m3 。投入使用后不到一个月便发现部分混凝土路面有“起粉”、“起砂露石”现象,混凝土表面疏松、强度较低,用铁钉很容易就能将混凝土表面划破,局部甚至在清扫马路过程中用扫帚就能在混凝土表面扫出大量粉尘,汽车走过出现“扬尘”现象,且破坏呈越来越明显的趋势,严重影响了混凝土的正常使用。建设及施工单位怀疑混凝土强度不合格,但质检部门对“起砂露石”较严重部位钻取芯样的试验结果表明,混凝土强度完全符合设计要求。于是有人认为是混凝土中粉煤灰质量较轻, 过振后富集于新拌混凝土表面, 从而导致混凝土表__面硬度下降,造成“起粉”。但混凝土生产厂家对此颇有异议:首先,该混凝土所用水泥为大厂旋窑水泥,一部分掺粉煤灰10 % ,另一部分没有掺加粉煤灰。查详细的施工日志及混凝土厂家生产记录发现,没有掺加粉煤灰的混凝土仍然有起粉现象。其次,掺粉煤灰混凝土配合比已多次用于路面混凝土工程,以前并没有出现类似现象。但在此处施工时部分混凝土有离析泌水现象,泌水较严重地段很可能是混凝土表面水灰比过大,表层水化产物不密实所致。
综合分析以上案例,混凝土表面强度较低、路面混凝土“起粉”、“起砂露石”的主要原因不是粉煤灰富集于混凝土表面所致,而是由于混凝土表层在凝结硬化过程中水灰比过大引起的。其中混凝土泌水导致表层水灰比过大是最主要的原因[1 ] 。
为了验证上述结论的正确性,2004 年起做了大量的具有代表性的模拟对比试验。研究对象主要针对C40 泵送混凝土以及C20 非泵送施工的路面混凝土。
2 试验验证
2. 1 试验方法
由于室内试验不能准确反映工程实体混凝土表面质量,为模拟实际工程,试验利用混凝土搅拌站的生产设备按照预先拟定的几种配比拌制混凝土,并模拟施工现场常见的振捣、养护方式浇注了某搅拌站修车棚内的一段剪力墙及一段废弃路面。试验目的主要是验证粉煤灰对混凝土表面强度的影响,并探求常见混凝土表面疏松问题的原因。每个配比搅拌方量1～3 m3 ,并取有代表性的试验多次验证。前后共试验13 次,使用混凝土29 m3 。试验所用水泥分别采用搅拌站常用的P.O32. 5R 水泥、P.O42. 5R 水泥、P. S32. 5R 水泥, 以及现象2 所述及的立窑P.O32. 5 水泥。所用粉煤灰为搅拌站常用的两种Ⅱ级粉煤灰A、B。两种粉煤灰技术指标见表1。
粉煤灰A 含炭量在12 %左右,颜色较黑。粉煤灰B 含炭量在6 %左右,颜色较浅。粉煤灰掺量分别按0 % ,10 % , 20 %等, 路面最高掺量25 %。按搅拌站常用砂率,不同水灰比、不同粉煤灰掺量、以及不同施工方法进行对比试验。
|
