更新時(shí)間:2023-09-17 16:03:40作者:佚名
現(xiàn)代水泥是以高流動(dòng)性、低水膠比、摻加外加劑和大量礦物摻合料為主要特點(diǎn),以高功耗為代表的砂漿。自上世紀(jì)九五年應(yīng)用以來(lái),因?yàn)槠浯蟠笤黾觿趧?dòng)硬度,加速施工進(jìn)度,且節(jié)能
環(huán)保,加之其具備“高功耗”的華麗外套而受到建設(shè)者的喜愛(ài),因此,人們對(duì)其飽含了極大的工作熱情并飽含重托。而且,當(dāng)嚴(yán)酷的品質(zhì)狀況非常是品質(zhì)車禍擺在人們眼前的時(shí)侯,人們常常惟恐躲之不及,但又欲罷不能而從蹈后塵,這不得不讓人再次探討現(xiàn)代水泥品質(zhì)問(wèn)題的根源究竟在哪、方向何在。
經(jīng)過(guò)多年的安裝工程實(shí)踐和對(duì)比剖析,筆者覺(jué)得,造成現(xiàn)代水泥品質(zhì)問(wèn)題顯現(xiàn)的內(nèi)在癥結(jié)在于減肥混凝土,而減肥混凝土又恰恰是各方人員都不樂(lè)意接受的嚴(yán)酷的現(xiàn)實(shí),由于它動(dòng)搖了人們長(zhǎng)久以來(lái)引以為豪的現(xiàn)代水泥應(yīng)用的新政底蘊(yùn)和企業(yè)利益,也就是法規(guī)權(quán)威、節(jié)能環(huán)保、加快進(jìn)度和增加成本。
減肥混凝土的詳細(xì)特性可以從以下兩個(gè)方面來(lái)敘述,一是隨著混凝土生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步,混凝土礦物的平均顆粒粒徑越來(lái)越小,即混凝土的比表面積越來(lái)越大。二是用礦物摻合料代替部分水泥之后,每立方米水泥中的混凝土藥量越來(lái)越少,而礦物摻合料藥量越來(lái)越多。以上混凝土粒徑小藥量少的特征,都是由最初有益的量變,逐步演變?yōu)楝F(xiàn)在有害的質(zhì)變,其實(shí)質(zhì)就是水泥28天之后的硬度幾乎不下降,密實(shí)性不增加,自愈能力消弱,裂痕不斷提高,耐久性越來(lái)越差,而最終結(jié)果是造成水泥結(jié)構(gòu)品質(zhì)問(wèn)題和品質(zhì)車禍不斷發(fā)生。下邊,筆者通過(guò)旁征側(cè)引和對(duì)比剖析,逐步闡明減肥混凝土在安裝工程中的詳細(xì)害處,不妥之處,請(qǐng)求見(jiàn)諒。
一、水泥顆粒粒徑越來(lái)越小的害處
眾所周知,近200年來(lái)混凝土的發(fā)展歷史,可以說(shuō)就是一部怎樣將混凝土磨得更細(xì)的歷史。混凝土生產(chǎn)企業(yè)要想使其產(chǎn)品的綜合效益達(dá)到最大化,就是要想方法讓混凝土礦物所積蓄的能量在28天內(nèi)全部釋放下來(lái),最直接最有效的方法就是將混凝土礦物磨得更細(xì),而國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不設(shè)粒度上限又為混凝土生產(chǎn)企業(yè)提供了一個(gè)磨細(xì)的平臺(tái),因此,磨制也就成了必定趨勢(shì)。
當(dāng)前,混凝土標(biāo)準(zhǔn)是以28天硬度作為評(píng)定基準(zhǔn)的,至于28天后硬度怎樣發(fā)展,混凝土標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有給出明晰的規(guī)定和要求,以至于混凝土生產(chǎn)企業(yè)只要按保證28天硬度進(jìn)行混凝土生產(chǎn)就可以了。雖然,水泥28天之后的硬度發(fā)展不僅與混凝土中的礦物成份比列及后續(xù)的養(yǎng)護(hù)條件有關(guān)外,還與混凝土礦物顆粒粒徑的大小有直接的聯(lián)系。以碳酸鹽混凝土中最大濃度的碳酸三鈣礦物為例,28天的水化深度大概是10um,相對(duì)于顆粒粒徑絕大多數(shù)在30um以下的混凝土而言,28蘭州化已完成90%以上,也就是說(shuō),28天后雖然養(yǎng)護(hù)條件再好,水泥硬度早已沒(méi)有多少下降的余地。
到現(xiàn)在為止,對(duì)水泥硬度常年發(fā)展最有勸說(shuō)力的應(yīng)是臺(tái)灣北海道港持續(xù)歷時(shí)百年的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。依據(jù)資料介紹,始建于1897年的札幌港,在建設(shè)早期制做了6萬(wàn)多個(gè)試件,放到海水中、大氣中、淡水中分別進(jìn)行常年耐久性實(shí)驗(yàn)水泥比表面積,實(shí)驗(yàn)結(jié)果闡明,兩者的常年硬度發(fā)展趨勢(shì)是基本一致的,其中,試件在自然的大氣環(huán)境中儲(chǔ)存30~40年硬度達(dá)到最高,大概增加100%,之后逐年升高,儲(chǔ)存95年,硬度從最低點(diǎn)增長(zhǎng)約40%,但仍低于28天硬度20%,也就是說(shuō),初期的水泥壽命在百年以上,而當(dāng)初所用混凝土的顆粒粒徑是200um方孔篩篩余量大于10%,其平均粒徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于現(xiàn)在國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)使用的80um方孔篩篩余量大于10%的混凝土平均粒徑。
為了與北海道港數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,美國(guó)海洋安裝工程研究所也進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果闡明,在海洋氣候環(huán)境條件下,對(duì)于比表面積下限在250㎡/kg的混凝土,水泥自然儲(chǔ)存5年抗拉硬度達(dá)到最高,下降約40%,于是逐年增長(zhǎng),至10年并且高于原先的28天硬度。
從以上數(shù)據(jù)對(duì)比剖析可知,混凝土顆粒粒徑的大小對(duì)水泥硬度的常年發(fā)展起著決定性的作用,當(dāng)混凝土顆粒粒徑小于30um時(shí),粒徑越大,水泥28天后硬度下降的升幅也越大,持續(xù)下降的時(shí)間也越長(zhǎng),而現(xiàn)在的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水泥比表面積,將混凝土比表面積下限定在相對(duì)較高的300㎡/kg,可實(shí)際生產(chǎn)的混凝土比表面積多在360~400㎡/kg之間,相應(yīng)的混凝土顆粒粒徑絕大多數(shù)都在30um以下,但是有促使增加水泥的初期硬度,然而,對(duì)于水泥硬度的常年發(fā)展卻是極為不利的,加之有的混凝土生產(chǎn)企業(yè)為了追求收益的最大化,會(huì)將混凝土磨得越來(lái)越細(xì),抗?jié)B特性越來(lái)越顯著,在此前提下,期待通過(guò)后期硬度的急劇下降來(lái)保證水泥的耐久性幾乎是不或許,而恰恰相反的是,水泥硬度的常年發(fā)展必將由短期的上升很快轉(zhuǎn)為逐年升高,國(guó)外多起箍筋水泥橋梁、高造橋品質(zhì)車禍大都發(fā)生在使用屆滿五年這一關(guān)鍵的時(shí)間節(jié)點(diǎn)然后也就不足為奇,由于以曾經(jīng)的混凝土比表面積標(biāo)準(zhǔn)與資料臺(tái)灣海洋安裝工程研究所的混凝土比表面積進(jìn)行對(duì)比可以推測(cè),假如在配合比設(shè)計(jì)時(shí)施工企業(yè)沒(méi)有急劇增強(qiáng)水泥配制硬度,實(shí)際結(jié)構(gòu)水泥硬度已自然增長(zhǎng)至設(shè)計(jì)值以下,發(fā)生品質(zhì)車禍也就在所難免。
由此可見(jiàn),現(xiàn)有混凝土與過(guò)去傳統(tǒng)混凝土的最大差別就是在滿足28天硬度要求的前提下,將原有傳統(tǒng)混凝土所蘊(yùn)涵的很大的硬度安全貯備提早給予透支,而這部份被提早透支的硬度貯備,正是為了抵抗各式有害介質(zhì)常年侵蝕造成硬度不斷增加提供保障的,即便欠缺,對(duì)部份結(jié)構(gòu)的常年耐久性來(lái)說(shuō)后果不堪構(gòu)想。上述推論,也剛好回答了過(guò)去人們常提起的一個(gè)問(wèn)題,那就是在混凝土生產(chǎn)工藝和技術(shù)不斷進(jìn)步的明天,為何會(huì)出現(xiàn)過(guò)去的混凝土比現(xiàn)今的混凝土好、國(guó)外的混凝土比國(guó)產(chǎn)的混凝土好的癥結(jié)所在。另外,硬度貯備被提早透支對(duì)結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的不良后果具備極強(qiáng)的隱蔽性,更有人們無(wú)法反駁的法理支撐,由于混凝土雖然是過(guò)程產(chǎn)品,而非實(shí)體結(jié)構(gòu),在這一點(diǎn)上,作為建設(shè)者我們應(yīng)當(dāng)保持清醒的認(rèn)識(shí)。
鑒于現(xiàn)在國(guó)外水泥硬度在自然環(huán)境中常年發(fā)展的相關(guān)數(shù)據(jù)鮮有見(jiàn)之,更多的是引用試驗(yàn)室標(biāo)養(yǎng)試件數(shù)據(jù)而缺少勸說(shuō)力;另外,對(duì)于我們每位人身邊住用的建筑安裝工程來(lái)說(shuō),因?yàn)樗啾砻娑歼M(jìn)行了裝潢家裝,使水泥與外界環(huán)境隔絕而對(duì)其起到了挺好的保護(hù)作用,水泥硬度也就不會(huì)因有害介質(zhì)的入侵而急劇增加并發(fā)生品質(zhì)車禍,因而也就自覺(jué)或不自覺(jué)地影響了人們對(duì)水泥硬度常年發(fā)展的高度注重和研究,故這仍然是被我們所忽略的問(wèn)題而鮮見(jiàn)談到。
二、水泥藥量越來(lái)越少的害處
楊工科先生在《現(xiàn)代水泥科學(xué)的問(wèn)題與研究》一書(shū)中提到,混凝土是水泥之母,是水泥的核心原材料,而且,在商品水泥迅速發(fā)展的明天,礦物摻合料的大量使用越來(lái)越遭到熱捧,其地位早已到了與混凝土不相上下的地步,是現(xiàn)代水泥不可或缺的組分之一。雖然礦物摻合料的使用有其科學(xué)合理的一面,但也應(yīng)當(dāng)清醒地看見(jiàn),如使用不當(dāng)都會(huì)帶給負(fù)面影響,并且會(huì)給安裝工程帶給災(zāi)難性的后果,這一點(diǎn),應(yīng)當(dāng)導(dǎo)致我們的高度注重。
眾所周知,火山灰質(zhì)礦物摻合料原本并無(wú)膠凝功耗,只有與混凝土水化后生成的氫氧化鈣進(jìn)行二次反應(yīng),能夠生成難溶的水化碳酸鈣軟膏,進(jìn)而增加水泥的硬度和密實(shí)性。假如水泥中沒(méi)有足夠多的混凝土來(lái)提供氫氧化鈣反應(yīng)物,部份礦物摻合料的二次水化也就成為不或許,問(wèn)題在于混凝土水化能生成多少氫氧化鈣,而各類礦物摻合料的火山灰質(zhì)反應(yīng)又須要多少氫氧化鈣,對(duì)于這一問(wèn)題,理論上并沒(méi)有得到挺好解決,更沒(méi)有法規(guī)根據(jù)可循,因而造成大摻量礦物摻合料的使用問(wèn)題存在眾多的不確定性,對(duì)水泥品質(zhì)帶給不利影響也就不可防止,例如說(shuō),在施工現(xiàn)場(chǎng)我們經(jīng)常見(jiàn)到的大面積網(wǎng)狀裂痕及樓外墻板經(jīng)常發(fā)生的大面積漏水現(xiàn)象,這種都與礦物摻合料的二次反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的凝結(jié)療效而使其轉(zhuǎn)換為細(xì)砂組分有直接的聯(lián)系,這是其二。
其一,商品水泥絕大多數(shù)都是用普通碳酸鹽混凝土進(jìn)行水泥配置,根據(jù)國(guó)家混凝土標(biāo)準(zhǔn),普通碳酸鹽混凝土中的混和材判據(jù)應(yīng)當(dāng)控制在20%以內(nèi),可據(jù)國(guó)家建材部委前期的調(diào)查資料介紹,除部分水泥小型企業(yè)外,大多數(shù)混凝土中小企業(yè)混和材判據(jù)均超標(biāo),最高信噪比并且高達(dá)47%,而當(dāng)前的施工初驗(yàn)規(guī)范對(duì)此又沒(méi)有提出強(qiáng)制性測(cè)試要求,并且連部份地方政府的檢查機(jī)構(gòu)都不舉行此項(xiàng)業(yè)務(wù),致使施工企業(yè)束手無(wú)策,這無(wú)形之中,也就為不法企業(yè)大開(kāi)便于之門,這是當(dāng)前減肥混凝土最隱蔽最核心的根源之一,而更為嚴(yán)重的是,由此引發(fā)對(duì)部份水泥品質(zhì)問(wèn)題和品質(zhì)車禍的責(zé)任認(rèn)定,都將或許會(huì)帶給重塑性的結(jié)果,教訓(xùn)的汲取也就成為空話。
其一,混凝土應(yīng)當(dāng)進(jìn)行安定性測(cè)試是國(guó)家混凝土標(biāo)準(zhǔn)的明晰要求,并且,當(dāng)選用膠凝材料取代混凝土之后,膠凝材料的安定性問(wèn)題早已超過(guò)了混凝土標(biāo)準(zhǔn)的管轄范疇,而相應(yīng)的其它規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)又不牽涉安定性測(cè)試的內(nèi)容,引起水泥容積穩(wěn)定性問(wèn)題一直發(fā)生也就不足為奇,非常是隨著水泥中摻合料品種和藥量的不斷提高,混凝土藥量越來(lái)越少,對(duì)水泥容積穩(wěn)定性取決定性作用的已不是混凝土,而是膠凝材料組合。由此可見(jiàn),現(xiàn)有的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)僅對(duì)混凝土進(jìn)行測(cè)試是不夠的,應(yīng)當(dāng)提高膠凝材料組合的安定性測(cè)試,只有這么,能夠最終確保水泥具備良好的容積穩(wěn)定性,這是當(dāng)前規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)間的盲點(diǎn)。
其一,水泥道路應(yīng)當(dāng)具備良好的耐熱性這是不言而喻的,但設(shè)計(jì)規(guī)范、施工初驗(yàn)規(guī)范對(duì)水泥耐熱性的要求卻沒(méi)有明晰的量化控制指標(biāo),但是公路混凝土標(biāo)準(zhǔn)對(duì)混凝土的耐熱性有相關(guān)的要求,而且,在礦物摻合料藥量越來(lái)越多而混凝土藥量越來(lái)越少的現(xiàn)在,原有基準(zhǔn)混凝土的耐熱性已被突顯,由此造成道路起灰起砂的問(wèn)題一直發(fā)生也就成為必定,但是對(duì)簿公堂,法院也未能依法判斷,由于耐熱性要求是蘊(yùn)含的,并非規(guī)范或圖紙明晰的,相關(guān)的案例也并不罕見(jiàn),這同樣是規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)間的盲點(diǎn)。
其一,當(dāng)前礦物摻合料中使用量最大的是煤泥和粉爐渣,眾所周知,尾礦和粉礦渣的密度均大于混凝土的密度,非常是粉礦渣差異更大,這一差異給施工帶給了很大的困難,由于在水泥澆注和導(dǎo)墻過(guò)程中,密度大的混凝土?xí)鲁?,而密度小的礦物摻合料會(huì)往下浮,展現(xiàn)微觀上的分層漏漿,因而使預(yù)制構(gòu)件底部和表面摻合料濃度過(guò)大而混凝土濃度過(guò)小,頂部則反之。由此引起的不良后果除屋架硬度上下不均外,梁頂、柱頂、板頂一直受潮已然成為不爭(zhēng)的事實(shí),非常是柱頂,斷裂現(xiàn)象相當(dāng)普遍,且混凝土藥量越少,攙和料藥量越多,斷裂問(wèn)題日益突出,迄今未能解決。
三、解決減肥混凝土的相規(guī)避策
作為當(dāng)前的建設(shè)者,但是我們難以改變規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的狀況,但我們完全可以想方設(shè)法避免其或許帶給的風(fēng)險(xiǎn),并確保水泥結(jié)構(gòu)在其使用期限內(nèi)安全靠譜的工作。
一是將混凝土比表面積控制在300~350㎡/kg之間,最大限度的保證水泥28天后硬度仍有較大降幅的下降,同時(shí),適當(dāng)減少水泥配合比設(shè)計(jì)時(shí)的配制硬度,加強(qiáng)水泥抵抗各類有害介質(zhì)常年侵蝕的能力,確保水泥結(jié)構(gòu)的常年耐久性。
二是在進(jìn)行水泥施工配合比設(shè)計(jì)之前,應(yīng)當(dāng)對(duì)混凝土中的混和材濃度進(jìn)行測(cè)試,確保最終混和材和摻合料數(shù)量控制的真實(shí)性和有效性,同時(shí),在水泥施工配合比設(shè)計(jì)完成后,規(guī)避所采用的膠凝材料組合進(jìn)行安定性測(cè)試,以最終確保膠凝材料組合具備良好的容積穩(wěn)定性。
三是對(duì)于水泥表面有耐熱性要求的道路、碼頭面層、機(jī)場(chǎng)道面等,除按第一點(diǎn)控制比表面積外,應(yīng)優(yōu)先采用公路碳酸鹽混凝土或碳酸鹽混凝土,不宜使用灰渣混凝土、粉爐渣混凝土或復(fù)合混凝土,更不宜在水泥施工配合比設(shè)計(jì)時(shí)摻加煤灰、粉灰渣等礦物摻合料,以確保水泥具備較強(qiáng)的表面耐熱性。
四是對(duì)于不同環(huán)境、不同結(jié)構(gòu)、不同保護(hù)層寬度的水泥,其礦物摻合料的最大占空比應(yīng)嚴(yán)苛按《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB/T50476-2008)的條款執(zhí)行。
四、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,現(xiàn)代水泥的品質(zhì)弊病多是因塑身混凝土而造成,這兒,既有規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)間不協(xié)調(diào)的誘因,還有我們自身監(jiān)管不到位,舉措不得力的成因,記得美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)界有句諺語(yǔ),大意是“標(biāo)準(zhǔn)的缺陷,不能完全減免使用者的責(zé)任?!币簿褪钦f(shuō),規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)告訴我們的是技巧和行為準(zhǔn)則,至于怎么選擇與決策,主要取決于我們每位人每位團(tuán)隊(duì)的責(zé)任與智慧。
客觀的講,無(wú)論是減肥混凝土自身還是礦物摻合料的使用,都有其積極的一面,例如說(shuō),后者有促使生產(chǎn)高強(qiáng)混凝土、早強(qiáng)混凝土,前者可以充分運(yùn)用工業(yè)廢料、減少氣體排放、降低建設(shè)費(fèi)用等等,而且,其負(fù)面影響對(duì)許多結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)只是絕對(duì)不能接受的,并且會(huì)帶給災(zāi)難性的后果,對(duì)于這一點(diǎn),我們決不能詰問(wèn)。因此,作為建設(shè)者,我們應(yīng)當(dāng)仍舊堅(jiān)持從水泥品質(zhì)的系統(tǒng)掌握與控制出發(fā),針對(duì)不同項(xiàng)目、不同結(jié)構(gòu)部位及不同的環(huán)境條件,分別采取相應(yīng)的規(guī)避舉措,既要瞻前,更要顧后,趨利避害,那樣,能夠確保我們的建設(shè)項(xiàng)目禁得起時(shí)間的檢測(cè)和歷史的考驗(yàn),履行好我們建設(shè)者應(yīng)盡的責(zé)任與義務(wù),推動(dòng)社會(huì)的科學(xué)發(fā)展、和諧發(fā)展。
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