论混凝土实际生产中加水对其抗压强度的影响
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论混凝土二次加水的影响
无棣华誉建材:杨建青高瑞峰卢兆森
【摘要】通过两个对比试验,证明混凝土施工二次加水,是造成混凝土病害、耐久性降低的主要原因。
从加水量、加水时间与相对应的强度、28天碳化值以及开裂程度来证明二次加水的危害。
本文对不同水泥品种、相同水胶比的新拌砼二次加水试验证明:为弥补泵送砼坍落度损失而采用的人为二次加水,砼强度损失、耐久性损失巨大!工程上不宜采用。
【关键词】二次加水开裂强度砼
引言
商品混凝土是特殊的建筑材料,其特点是:商砼站生产的混凝土是由多种建筑材料混合而成的建筑半成品,只有在施工单位按一定的施工规范完成浇筑,才能形成一个完整的建筑材料。
当今社会最主要的建筑材料就是混凝土。
因为其特殊的生产工艺,所以混凝土的质量控制非常不易。
主要原因是生产技术指标与施工速度、材料成本等相互矛盾。
考虑混凝土材料成本,浆骨比越小越好;考虑混凝土的泵送性能,浆骨比越大越有利;考虑强度,水胶比越低越好,可从施工工人的角度考虑,水胶比越大越省力;从病害控制出发,凝结时间稍长一点是有力的,可与施工进度相矛盾……等等。
再加上我们的施工技术人员素质普遍偏低,好多施工人员没有经过岗前培训,为了省时省力一味的加水。
野蛮施工造成混凝土病害时有发生,甚至对建筑主体造成严重的伤害。
一些国家重点建筑工程从交工使用就带病上岗!这些病害最严重、最突出的就是:开裂、强度不够、耐久性下降;而造成降强、开裂的主要原因——就是施工二次加水、养护不规范,尤其是二次加水……
实验
试验时间:2012年3月15日
试验地点:山东xx混凝土有限公司
试验环境:季风气候。
干燥、多风、湿度低、平均温度15℃。
目的:相同配比在不同时间,相同坍落度的情况下,试件的强度、开裂程度、表面感观与28天碳化深度的对比。
强度等级:C30 砂率:46% 水胶比:0.45
原材料:砂子:机制砂,含石11%,含水0;细度模数2.9;石子:机制卵碎石,5—20mm级配良好,
无含水;水泥:鲁北水泥,P.O42.5级,28天强度50Mpa;山水水泥,P.O42.5级,28天强度51Mpa;矿粉:唐山建昌S95级;粉煤灰:天津北疆二级;外加剂:聚羧酸泵送剂,掺量2.0%,减水率 20%;拌合水:自来水。
配合比:水 170kg 砂子 860kg 石子 1000kg 水泥 190kg 粉煤灰100 矿粉 90 泵送剂7.8
试拌、成型:试拌初始坍落度210±10mm,和易性良好;
实验混凝土用量:用此配比鲁北水泥、山水水泥分别搅拌足够试验用混凝土试样,各分成9份用于实验;试验养护条件:上口40底部25cm塑料盆用于开裂观测试验的试件,放置于室外阴凉处,模仿同条件施工地面、顶板,不加养护,观测开裂程度与表面感观;100×100试件,脱模后标养。
成型试件编号:
①水泥从加水开始到30min成型6组100×100的试件I ,与上口40cm×底部25cm塑料盆试件用于开裂试验;
②2h 坍落度小于220mm 加水(30L量加水180g)保持200mm的坍落度成型6组100×100的试件II,与1上口40cm×底部25cm塑料盆试件置于阴凉处用于开裂观测试验;
③3h 坍落度小于220mm 加水(30L量加水400g)保持200mm的坍落度成型6组100×100的试件III,与1上口40cm×底部25cm塑料盆用试件置于阴凉处用于开裂观测试验;
④4h 坍落度小于220mm 加水(30L量加水480g)保持200mm的坍落度成型6组100×100的试件IV,与1上口40cm×底部25cm塑料盆用试件置于阴凉处用于开裂观测试验;
⑤5h 坍落度小于220mm 加水(30L量加水600g)保持200mm的坍落度成型6组100×100的试件V,与1上口40cm×底部25cm塑料盆用试件置于阴凉处用于开裂观测试验;
⑥6h 坍落度小于220mm 加水(30L量加水600g)保持200mm的坍落度成型6组100×100的试件VI,与1上口40cm×底部25cm塑料盆用试件置于阴凉处用于开裂观测试验;
⑦8h 坍落度小于220mm 加水(30L量加水840g)保持200mm的坍落度成型6组100×100的试件VII,与1上口40cm×底部25cm塑料盆用试件置于阴凉处用于开裂观测试验;
⑧10h 坍落度小于220mm 加水(30L量加水960g)保持200mm的坍落度成型6组100×100的试件VIII,与上口40cm×底部25cm塑料盆用试件置于阴凉处用于开裂观测试验;
⑨12h 坍落度小于220mm 加水(30L量加水1140g)保持200mm的坍落度成型6组100×100的试件IX,与1上口40cm×底部25cm塑料盆用置于阴凉处用于开裂观测试验;
㈠对比以上九组试件的三天抗压强度及观测开裂程度与表面感观:
㈡对比以上九组试件的7天抗压强度及观测开裂程度与表面感观:
㈢对比以上九组试件的14天抗压强度及观测开裂程度与表面感观:
㈣对比以上九组试件的28天抗压强度及观测开裂程度、表面感观及碳化值:
㈤对比以上九组试件的56天抗压强度及观测开裂程度与表面感观:
㈥对比以上九组试件的28天回弹值对比:
以上试验说明,混凝土二次加水对混凝土的强度、耐久性影响很大。
混凝土从加水搅拌开始到2小时内,施工加水对混凝土28天强度的影响为较小,4小时后施工加水对混凝土28天强度影响幅度增大,但对于此配比4小时内混凝土施工加水,强度值也基本满足设计要求,可是碳化值较大。
超过4个小时,强度基本不能保证了。
同时,观测混凝土各个时间段的开裂情况、碳化值与和易性,混凝土开裂、碳化值与和易性与混凝土的出机时间和二次加水的量成正比;强度值于之成反比。
混凝土的裂缝主要是由混凝土中的水分通过蒸发形成的毛细孔通道,通道的大小取决于混凝土的水分蒸发量,也就是混凝土的水化反应多余水分越多,混凝土的裂缝就越大。
随着混凝土二次加水量和时间的推移,混凝土表面的感观也发生明显的变化,2小时内成型的混凝土表面非常光滑,出机6-12小时成型的混凝土表面非常粗糙,施工中二次加水“死灰”形成的结构一样;即加水使混凝土坍落度增大,而混凝土没有流动性。
混凝土的碳化是混凝土所受到的一种化学腐蚀。
空气中CO2渗透到混凝土内,与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水,使混凝土碱度降低的过程称为混凝土碳化。
如何降低碳化速度、与深度。
如何控制CO2的渗透呢?最主要的办法之一,就是控制水胶比。
实验表明:当配合比其他条件不变时,水胶比越小,碳化速度越慢;水胶比越小,碳化值越小。
结论:商品混凝土中擅自加水,危害巨大。
施工现场必须坚决禁止,甲方、监理应加强监管力度。
混凝土施工中如遇有特殊情况,不能在两小时内完成浇筑,应及时与技术人员联系,别盲目加水;可以在技术人员的指导下完成一定量的加水;混凝土出机超过4小时,应做降低标号处理。