堿-集料反應(yīng)對混凝土及鋼筋混凝土性能的影響

混凝土離析的成因及應(yīng)對措施

眾所周知，普通混凝土主要由水泥、水、砂石粗細(xì)骨料、外加劑等材料混合而成;泵送混凝土是在普通混凝土的基礎(chǔ)上調(diào)整砂石粗細(xì)骨料級配、砂率和摻入一定量的粉煤灰混合而成?；炷岭x析除與攪拌方法、攪拌時(shí)間長短有關(guān)外，一般的來講，與混凝土拌合物的膠凝材料的優(yōu)劣、用水量過大、碎石級配較差、減水劑摻量過大等關(guān)系更密切。

水泥是混凝土中最主要的膠凝材料，水泥質(zhì)量的穩(wěn)定直接影響著混凝土質(zhì)量的穩(wěn)定。水泥質(zhì)量的變化將會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)離析的現(xiàn)象，而且水泥中有多種因素影響混凝土拌合物性能。

水泥細(xì)度的變化

眾所周知，水泥的細(xì)度越高，其活性越高，水泥的需水量也越大，同時(shí)水泥細(xì)度越大，其水泥顆粒對混凝土減水劑的吸附能力也越強(qiáng)，極大的減弱了減水劑的減水效果。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)水泥的細(xì)度大幅度降低時(shí)，混凝土外加劑的減水效果將得到增強(qiáng)，在外加劑摻量不變的情況下，混凝土的用水量將大幅度減少。水泥細(xì)度的下降，容易造成混凝土外加劑的過量，引起混凝土產(chǎn)生離析現(xiàn)象。而且這種離析通常發(fā)生在減水劑摻量較高的高強(qiáng)度等級混凝土中。

水泥中含堿量變化

堿含量對水泥與外加劑的適應(yīng)性影響很大，水泥含堿量降低，減水劑的減水效果增強(qiáng)，所以當(dāng)水泥的含堿量發(fā)生明顯的變化時(shí)，有可能導(dǎo)致混凝土在黏度、流動度方面產(chǎn)生較大的影響。

水泥存放時(shí)間的影響

水泥是一種水硬性膠凝材料，如果存放不好，極易受潮，水泥受潮后需水量將降低;同時(shí)水泥存放時(shí)間越長，水泥本身溫度有所降低，水泥細(xì)粉顆粒之間經(jīng)吸附作用互相凝結(jié)為較大顆粒，降低了水泥顆粒的表面能，削弱了水泥顆粒對減水劑的吸附，在混凝土試驗(yàn)時(shí)往往表現(xiàn)為減水劑的減水效果增強(qiáng)，混凝土新拌合物出現(xiàn)泌漿、沉底的現(xiàn)象。在實(shí)際生產(chǎn)中，如果使用長時(shí)間存放的水泥，配合比不予調(diào)整，極容易造成混凝土的離析現(xiàn)象。當(dāng)然，水泥存放時(shí)間對不同品種的水泥其影響是不一致的，這需要通過試驗(yàn)去了解。 綜上所述可以看出，水泥中影響混凝土和易性的因素是很多的，也較為復(fù)雜，但不管是何種因素的影響，其表現(xiàn)出來的結(jié)果是相同的，即:(1)水泥需水量的變化;(2)水泥與外加劑的適應(yīng)性變化。因此，如果是因?yàn)樗嗟脑驅(qū)е禄炷恋碾x析，一般的都可以采取以下措施解決:(1)水泥進(jìn)廠后，必須按要求試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行檢測，特別注意水泥的需水量情況，發(fā)現(xiàn)需水量異常時(shí)，及時(shí)做水泥與現(xiàn)使用的外加劑的適應(yīng)性試驗(yàn)。必要時(shí)重新做混凝土配合比試驗(yàn)。(2)在保證混凝土水灰比不變的前提下(基本能保證混凝土的28 d強(qiáng)度)，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整減水劑的用量。(3)在保證強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，改用粉煤灰等摻合料的用量較大的配合比進(jìn)行生產(chǎn)(商品混凝土公司應(yīng)具備相同強(qiáng)度等級的不同配比)，這必須以試驗(yàn)為基礎(chǔ)。(4)用Ⅰ、Ⅱ粉煤灰等少量取代水泥，將能很好的控制混凝土的離析現(xiàn)象，改善混凝土和易性。

混凝土中使用的外加劑，大多是由減水劑同其他產(chǎn)品如引氣劑、緩凝劑、保塑劑等復(fù)合而成的多功能產(chǎn)品，是泵送混凝土不可或缺的重要材料，外加劑的摻入極大地改善混凝土拌合物的性能，但外加劑使用不當(dāng)將可能導(dǎo)致混凝土的離析。(1)如果混凝土減水劑的摻量過大，減水率過高，單方混凝土的用水量減少，有可能使減水劑在攪拌機(jī)內(nèi)沒有充分發(fā)揮作用，而在混凝土運(yùn)輸過程中不斷的發(fā)生作用，致使混凝土到現(xiàn)場的坍落度大于出機(jī)時(shí)的坍落度。此種情況極易造成混凝土的嚴(yán)重離析。且常表現(xiàn)在高強(qiáng)度等級混凝土中，對混凝土的危害極大。(2)外加劑中緩凝組分、保塑組分摻量過大，特別磷酸鹽或糖類過量，也容易造成混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象。當(dāng)由于外加劑的原因造成混凝土的離析時(shí)，可從以下幾方面進(jìn)行調(diào)整:(1)調(diào)整配合比，降低減水劑的用量;(2)在混凝土外加劑中復(fù)合一定量的增稠劑;(3)在外加劑中復(fù)合一定量的引氣劑，可增強(qiáng)混凝土的粘聚性，提高混凝土的抗離析性;(4)在混凝土試配時(shí)，應(yīng)使混凝土在靜態(tài)的條件下有20~30 mm的坍落度損失(1h)，在實(shí)際生產(chǎn)中混凝土不易出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

粉煤灰是混凝土重要的摻和料之一，雖然用量很少，但在混凝土中摻入適量粉煤灰能極大改善混凝土和易性、密實(shí)性及強(qiáng)度性能。優(yōu)質(zhì)的粉煤灰如細(xì)度在20~8范圍內(nèi)，是配制混凝土的理想材料，能取代10%~30%的水泥用量，極大的降低了混凝土生產(chǎn)成本。若粉煤灰質(zhì)量波動較大，增加了混凝土質(zhì)量控制的難度，有時(shí)會造成混凝土出現(xiàn)離析的情況。(1)當(dāng)粉煤灰的質(zhì)量突然變好時(shí)(如細(xì)度從19%變?yōu)?%)，粉煤灰的需水量降低很大，容易造成混凝土出現(xiàn)突然離析的現(xiàn)象;(2)同樣當(dāng)粉煤灰的質(zhì)量突然變差時(shí)(如細(xì)度從19%變?yōu)?8%)，由于粉煤灰的很大一部分重量已失去膠結(jié)料的功能，因而外加劑相對膠結(jié)料摻量實(shí)際上已經(jīng)提高了，所以會出現(xiàn)混凝土的離析現(xiàn)象。對于粉煤灰應(yīng)采取如下措施:(1)加強(qiáng)檢測，最好能對每車進(jìn)廠的粉煤灰對進(jìn)行檢測，對不合格的材料堅(jiān)決不能進(jìn)場，起到預(yù)防作用。(2)調(diào)整粉煤灰的用量，選用摻量較低的配合比進(jìn)行生產(chǎn)。(3)當(dāng)粉煤灰質(zhì)量較好情況，可適當(dāng)?shù)臏p少用水量，加強(qiáng)攪拌。或選用外加劑摻量較低的配合比進(jìn)行生產(chǎn)。

砂石料是混凝土中用量最大的材料，砂石料的質(zhì)量直接影響混凝土的質(zhì)量，砂石質(zhì)量的波動容易造成混凝土的離析，而且其造成離析的因素是多方面的。(1)碎石粒徑增大、級配變差、單一級配都容易造成混凝土的離析現(xiàn)象。(2)砂子中的含石量過大、特別是含片狀石屑量過大將嚴(yán)重影響混凝土的和易性，導(dǎo)致混凝土的嚴(yán)重離析。(3)砂石的含水率過高(特別是砂子含水率過高，大于10%)，將使混凝土的質(zhì)量難以控制，容易出現(xiàn)混凝土離析現(xiàn)象。由于砂子中含水過大，砂子含水處在過飽和狀態(tài)，當(dāng)混凝土拌合料在攪拌機(jī)中攪拌時(shí)，砂子表層毛細(xì)管中的含水不能夠及時(shí)的釋放出來，因此在攪拌時(shí)容易使拌合水用量過大;同時(shí)混凝土在運(yùn)輸過程中，骨料毛細(xì)管中的水不斷的往外釋放，破壞了骨料與水泥漿的粘結(jié)，造成混凝土的離析泌水。(4)砂石的含泥量過大將使水泥漿同骨料的粘結(jié)力降低，水泥漿對骨料的包裹能力下降，導(dǎo)致骨料的分離，引起混凝土離析現(xiàn)象。 對于由骨料的原因?qū)е碌幕炷岭x析的現(xiàn)象，可采取以下措施進(jìn)行調(diào)整。(1)為避免因骨料的問題造成混凝土的離析問題，首先應(yīng)以預(yù)防為主，嚴(yán)格骨料進(jìn)場的檢查制度，保證骨料的質(zhì)量。(2)針對以上原因的第1條原因，可以適當(dāng)?shù)奶岣呱奥蕘碚{(diào)整混凝土配合比，解決離析問題。(3)對于因骨料中含片狀石屑過大造成的離析問題，單靠調(diào)整砂率是不能解決問題的，應(yīng)提高混凝土膠結(jié)材料(特別是摻合料的用量)，同時(shí)調(diào)整外加劑用量。(4)對于應(yīng)骨料含水率問題造成的混凝土離析問題應(yīng)采取延長攪拌時(shí)間的手段來解決。提高粉煤灰等摻合料的用量對控制這類離析現(xiàn)象也很有效果。

以上分析了許多有關(guān)混凝土離析的原因，但造成混凝土離析的原因遠(yuǎn)不止這些，如水泥用量、水泥及摻合料品種、計(jì)量等問題都是引起混凝土離析的原因。在平時(shí)工作中，應(yīng)注意積累，加強(qiáng)細(xì)節(jié)的管理，遇到問題及時(shí)解決。