浅议混凝土发生异常凝结的现象

浅议混凝土发生异常凝结的现象提要：外加剂掺法：外加剂应选择合适的品种，掺加时间早晚也会成为假凝或缓凝。对于容易引起水泥颗粒表面电荷异常集中产生假凝的外加剂，应推迟掺入时间

　　浅议混凝土发生异常凝结的现象

　　混凝土发生异常凝结的现象虽不是广泛存在，但一旦发生的话，后果轻则使结果质量存在隐患，严重的话会引起预想不到的事故。

　　１.异常凝结的危害

　　混凝土发生异常凝结的现象虽不是广泛存在，但在工程施工中也会个别碰到。随着混凝土外加剂的广泛使用和品种数量的增加，以及高强或特种混凝土在建筑工程中的采用，出现拌合物异常凝结的现象也会较过去有所增加。发生的后果轻则使结构质量存在隐患，严重的话会引起预想不到的事故。在现阶段混凝土异常凝结在工程中的危害性，一般表现为以下情况。

　　1.1大体积结构易产生温度裂缝

　　水泥水化过程中的放热一般在浇筑后的2～4h最快，温度最高。对于体积较大的结构则应采取推迟混凝土的凝结时间，使放热峰值延长，减少集中放热时间。由于混凝土导热能力很低，当凝结迅速放热速度快会使结构内温度升高很大，造成硬化时体积膨胀，冷却时体积收缩，这种内外形成较大的温度差梯度使结构体开裂，造成质量隐患。

　　1.2灌注混凝土容易发生事故

　　在转孔灌注桩或人工成孔灌注桩施工中，如果混凝土在溜桶或导管中发生瞬凝，可能导致桩孔报废或其他严重的质量事故，造成巨大的经济损失！

　　1.3泵送混凝土堵炸管

　　高层建筑混凝土的输送十分重要，施工要求拌合料有较好的流动性，坍落度不小于160mm。如浇灌中产生速凝，输送中极容易引起堵管以至炸管，影响正常施工的进行，工程质量也无法得到保证。这种现象在许多地区均出现过，已造成一定损失。

　　1.4容易形成冷缝

　　水泥混凝土在施工过程中出现异常的凝结，对于大面积浇筑的混凝土极容易产生冷缝。如刚性屋面中如掺用防水剂不当产生的快速凝结，将会造成大面积漏水。结构件出现冷缝或桩基工程中发生速凝，容易造成裂缝断桩等。

　　1.5终凝时间太晚造成混凝土质量差

　　混凝土由于气温过高或过低时，加入的外加剂品种或用量不当时，常会产生过分的缓凝现象。缓凝不仅影响后续工序的正常进行，而且还导致结构强度的降低。在混凝土中掺入的木质素减少剂用量超过标准一倍时，不仅会过多的延续凝结时间，而且会使混凝土的强度降低30％以上。

　　２.异常凝结原因及预防措施

　　2.1水泥影响

　　合格水泥的初凝和终凝一般在限定时间内，出现异常凝结的原因是：当熟料与石膏一同研磨时，温度升高引起部分二水石膏（CaSO4.2H2O）脱水生成半水石膏（CaSO4.1/2H2O）或可溶性的无水石膏（CaSO4）。当加水拌合时半水石膏和可溶性的无水石膏能比C3A更快溶解，形成硫酸钙过饱和溶液，同时转化为二水石膏结晶析出，从而出现假凝。

　　同时，假凝现象还与水泥中含有较多的碱类有关。碱类碳酸盐能与水泥中的Ca(OH)2反应，沉淀出CaCO3，这种具有促凝剂性能的碳酸盐的生成能使水泥很快凝结。

　　拌合料发生瞬凝的主要原因是熟料中的C3A含量过高，水泥中未加石膏或所掺石膏中的SO3离子过少所引起的。另外，熟料过分焚烧使C3A矿物大量结晶析出易于水化，熟料中碱含量过高、熟料生烧或游离氧化钙含量过多等原因形成瞬凝。

　　防治水泥发生异常凝结可通过改变熟料组成、磨细、配合比例、拌合方式等方法来预防。

　　2.2水泥掺料

　　目前混凝土拌合时大都掺加一定的掺和材料，不仅可以改善混凝土的某些性能，而且降低了工程费用。当所掺料的品质或用量不当时，则容易出现异常凝结现象。如掺量过高可能引起缓凝，某些掺料也会引起速凝。某工地因掺和料中含有还原钢渣成分，形成大量速凝性矿物氟铝酸钙导致泵送混凝土出现突然爆管，影响工程的正常施工。

　　2.3外加剂的品种、用量和掺法的影响

　　外加剂品种：在很热或很冷的气温下进行混凝土浇筑，水泥中的石膏掺量就难以保证正常的凝结时间，需掺入外加剂。因外加剂与水泥在组成上不相适应时会发生速凝，这是因水泥中SO3含量相对于C3A过高或过低的反应。如SO3太低将含有糖类的减水缓凝剂与硬石膏类溶解较慢的硫酸盐水泥一同使用时则会发生速凝。此时可不掺或改掺外加剂，重新选用水泥品种或另外掺加石膏等。当SO3含量太高时，掺入减水剂的水泥浆会因外加剂而早凝，相当于二水石膏反应形成假凝，此时可改变外加剂品种、选用其它品种水泥、推迟外加剂掺入时间和掺量、另加水泥浆二次搅拌等。

　　目前建筑工程中大量使用的高效非木钙类减水剂有时也会促使混凝土速凝，这是由于混凝土中掺入高效减水剂后，其表面电荷在一定条件下异常集中而造成的，所以在运输和浇筑中应加强振捣延缓电荷集中。另外某些外加剂本身具有促凝作用，若措施不当也很容易造成速凝，使结构体出现大量冷缝。

　　外加剂掺量：设计要求外加剂在混凝土中分布均匀效果较好，但施工中掺量不准、搅拌不匀其准确性误差很大，过多或过少均会引起拌合料异常凝结。如本应早强的构件因外加剂掺过量而形成缓凝，而影响质量和工期。

　　外加剂掺法：外加剂应选择合适的品种，掺加时间早晚也会成为假凝或缓凝。对于容易引起水泥颗粒表面电荷异常集中产生假凝的外加剂，应推迟掺入时间；对需掺入缓凝的混凝土外加剂，因在拌合过程中被水泥或石膏成分所吸附，降低了缓凝效果，应后掺避免早掺而引起的不正常凝结。

　　总之，外加剂的添加必须根据外加剂的品种、性质在规定时间内完成。当外加剂为固体粉料时，可与水泥、砂、石同时搅拌，且适当延长搅拌时间。当外加剂为液体时，应按固体含量计算掺量，并从用水量中扣除外加剂的水量。减水剂的掺入量应根据不同的水泥品种、施工方法、施工环境温度等条件进行现场试配。缓凝型的减水剂严禁过量掺入，否则会造成假凝或不凝现象。

　　2.4施工环境温度的影响

　　一般来说，夏天施工应避开高温时段；但有时，限于施工条件的特殊性，又必须在炎热气候下施工时，混凝土会提前凝结，当温度从15℃上升到30℃以上时，初凝时间会缩短一半以上。对此，应该参加适量的缓凝剂。反之，冬期施工时，防冻剂的使用也要严格安装使用说明或征求设计意见。

　　2.5混凝土搅拌用水

　　当搅拌混凝土的水中含有如油类、酸、糖或者成品养护覆盖物含有这几类物质时，也可能导致异常凝结的情况。为此，