1、起因與分析
某開發(fā)區(qū)生產(chǎn)車間工程鋼筋混凝土條形基礎，混凝土總體積約40立方米，強度設計等級為C30，混凝土配合比為1:1.24:3.04:0.44，混凝土設計表觀密度為2400 kg/m3�；炷了貌牧蠟榍嗪Ｋ鄰S生產(chǎn)的425#普通硅酸鹽水泥，大同河砂石，自來水及NF減水劑，現(xiàn)場施工為普通攪拌機攪拌、小車運輸、振搗棒振搗，施工溫度為18℃�；炷翝仓�，第二天檢查發(fā)現(xiàn)混凝土未完全硬化，部分結(jié)塊，部分呈疏松狀，用錘輕輕敲擊紛紛落下，混凝土強度沒有達到設計要求，工程被迫停工。經(jīng)多方面查找原因認為是施工質(zhì)量出現(xiàn)問題，但對混凝土材料質(zhì)量產(chǎn)生最大疑義，因此要求從兩方面入手研究，以便采取必要的措施。
2、材料質(zhì)量檢測
2.1 水的檢測
混凝土拌和水要求不含影響水泥正常凝結(jié)與硬化的有害雜質(zhì)、油脂和糖類。凡是PH值小與4，硫酸鹽含量（SO2-4）超過水重的1%的水，都不宜使用 [1] 。
對水質(zhì)有懷疑時，可將該水與潔凈水分別制成混凝土試件，進行強度對比試驗，如該水制成的試件強度不低于潔凈水制成的試件強度，則該水為可用水，由強度對比實驗可知，現(xiàn)場用水不會引起混凝土質(zhì)量問題。所做試驗結(jié)果見表1 。
表1 用水強度對比值
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項目 |
配合比 |
試件尺寸 （㎝） |
試件強度（MPa） |
平均強度 （MPa） |
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|
1 |
2 |
3 |
||||
|
現(xiàn)場水 |
1：1.24：3.04：0.44 |
15×15×15 |
37.8 |
38.2 |
37.2 |
37.7 |
|
潔凈水 |
1：1.24：3.04：0.44 |
15×15×15 |
37.5 |
38.0 |
37.5 |
37.6 |
2.2 水泥檢測
在混凝土中，水泥與水形成水泥漿，包裹在砂粒表面并填充砂粒間的空隙而形成砂漿，水泥砂漿又包裹石子并填充空隙而形成混凝土。水泥是混凝土中的膠凝材料，它的性能直接影響混凝土的強度和耐久性，該混凝土采用青海水泥廠生產(chǎn)的425#普通硅酸鹽水泥，由實驗結(jié)果可知，該水泥合格，滿足規(guī)范要求，因此不會引起混凝土質(zhì)量問題，結(jié)果見表2 。
表2 425#水泥性能
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項目 |
標準[2] |
實際 |
|||
|
細度（0.08mm篩篩余率%） |
≤10.0 |
4.5 |
|||
|
凝結(jié)時間 |
初凝 |
≥45min |
170min |
||
|
終凝 |
≤10h |
5.5h |
|||
|
體積安定性 |
沸煮法 |
無裂紋、無翹曲 |
合格 |
||
|
膠砂強度 （MPa） |
抗壓強度 （MPa） |
3d |
16.0 |
28.5 |
|
|
7d |
-- |
-- |
|||
|
28d |
42.5 |
50.3 |
|||
|
抗折強度 （MPa） |
3d |
3.5 |
4.7 |
||
|
7d |
-- |
-- |
|||
|
28d |
6.5 |
7.3 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
2.3 石子的檢測
該工程所用石子為5 ~ 40mm的碎石，其含泥量為0.5%，針片狀含量為10%，符合《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標準及檢驗方法》的要求[3]。同時，該石子長期使用，從未出現(xiàn)過影響混凝土強度問題，也未出現(xiàn)過堿骨料反應。因此，認為該石子不會引起混凝土質(zhì)量問題。
2.4 NF減水劑的檢測
該工程所用NF減水劑為淮南礦務局合成材料廠的產(chǎn)品，生產(chǎn)許可證、質(zhì)量合格證齊全。并且該減水劑經(jīng)長期工程實踐證明，質(zhì)量保證，性能穩(wěn)定，是一種良好的外加劑，不會引起混凝土質(zhì)量問題。經(jīng)檢測質(zhì)量符合要求，結(jié)果見表3 。
表3 NF減水劑性能
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項目 |
指標 |
|
外觀 |
紅棕色粉末 |
|
減水率 |
15%~18% |
|
對鋼筋銹蝕作用 |
無 |
|
與水泥相容性 |
良好 |
|
摻量 |
1.5% |
2.5 砂的檢測
由檢測結(jié)果可知，該細砂的含泥量超標，根據(jù)規(guī)范（JGJ52-92）規(guī)定，普通混凝土用砂中有害雜質(zhì)含量的含泥量小于等于3.0%，但該砂的含泥量已達6.4%，嚴重超標，不符合標準[4]。該工程所用砂經(jīng)檢測，其性能如表4 。
表4 砂的實驗
|
篩孔尺寸 （㎜） |
分計篩余量 （g） |
分計篩余率 （%） |
累計篩余（%） |
細度模數(shù) |
表觀密度 （㎏/m3） |
含泥量（%） |
|
5.00 |
2.5 |
0.5 |
0.5 |
-- |
-- |
-- |
|
2.50 |
15.0 |
3.0 |
3.5 |
-- |
-- |
-- |
|
1.25 |
12.5 |
2.5 |
6.0 |
-- |
-- |
-- |
|
0.63 |
88.0 |
17.6 |
23.6 |
-- |
-- |
-- |
|
0.315 |
185 |
37 |
60.6 |
1.82 |
1410 |
6.4 |
|
0.16 |
147 |
29.4 |
90.0 |
-- |
-- |
-- |
|
底盤 |
50 |
10 |
100.1 |
-- |
-- |
-- |
3、 原因分析
從該混凝土的形態(tài)上可以看出有部分砂粒表面無水泥漿，大部分砂粒間水泥漿較少，因此，可以認為水泥漿沒有完全把整個砂石粘結(jié)成一個整體。經(jīng)分析引起該混凝土質(zhì)量問題的原因有以下幾點：
（1）砂的質(zhì)量：現(xiàn)場用砂含泥量超過標準一倍以上，導致泥�？偯娣e大幅度增加，需要更多的水泥漿包裹它們。同時，泥粒本身強度低，降低了混凝土的強度。
另一原因，砂子偏細，在重量相同情況下，表面積大大增加，需要更多的水泥漿包裹，否則將有部分砂粒和泥粒不能被水泥漿包裹，而形成砂團，沒有強度，大大降低了混凝土的強度。
（2）水泥用量：在砂子偏細、含泥量較大前提下，按常規(guī)混凝土配合比設計，水泥量將偏少。不能使水泥漿充分包裹每一粒砂粒，導致混凝土強度降低。
（3）施工時攪拌時間：由于現(xiàn)場砂粒細、含泥量大，砂團不易分散，按常規(guī)攪拌時間，不能充分使水泥漿完全包裹砂粒。如增加攪拌時間，才能保證水泥漿與砂粒均勻混合，有效提高混凝土的強度。
4、處理方法
（1）把原先澆筑的混凝土刨除、清渣、布筋。
（2）把砂用水清洗，檢測，洗過的砂細度模數(shù)為2.1，含泥量降低為1.5%，符合混凝土用砂要求。
（3）調(diào)整混凝土配合比，相應增大水泥用量，調(diào)整后配合比為1:1.17:2.72:0.44，設計表觀密度為2400kg/m3。
（4）適當增加攪拌時間，原攪拌時間為3分鐘，現(xiàn)攪拌時間為5分鐘，保證了水泥漿與砂粒充分拌和。
經(jīng)以上處理，順利完成施工，并對試件進行檢測，同時為確保工程質(zhì)量的合格論證，并對混凝土采取了鉆芯取樣，達到了設計強度要求。檢測結(jié)果如表5 。
表5 混凝土強度測試
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項目 |
試件尺寸（㎝） |
強度值（MPa） |
是否達到C30值 |
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|
1 |
2 |
3 |
|||
|
混凝土 |
15×15×15 |
37.5 |
38.6 |
38.2 |
達到 |
|
36.9 |
38.4 |
38.1 |
|||
|
鉆芯樣品 |
15×15 |
36.0 |
37.2 |
36.5 |
達到 |
5、 結(jié)語
通過對本工程混凝土質(zhì)量問題的檢測與處理，可以看出：
（1）場施工中對混凝土質(zhì)量的控制，只注重于影響強度的水泥強度和水灰比主要因素，而忽略了砂石質(zhì)量等一些次要因素，從而出現(xiàn)了混凝土質(zhì)量問題。
（2）強度質(zhì)量監(jiān)督與施工質(zhì)量管理工作，是確保工程質(zhì)量的重要保證。從本工程質(zhì)量檢測可知，施工中缺乏必要的質(zhì)量監(jiān)督工作，是工程質(zhì)量的重大隱患。因此，應加強施工隊伍自身的約束和監(jiān)督，使其職責行為規(guī)范化，使工程質(zhì)量事故消滅于萌芽之中。
