李新?lián)P

(重慶市巴南區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，重慶400055)

大體積混凝土超時(shí)緩凝事故的原因分析及處置措施

李新?lián)P

(重慶市巴南區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，重慶400055)

大體積混凝土超時(shí)緩凝事故十分罕見(jiàn)，該文結(jié)合工程實(shí)例，介紹了大體積混凝土超時(shí)緩凝事故的分析和處理全過(guò)程，包括現(xiàn)象調(diào)查、原因分析和問(wèn)題處理，可供類似工程參考。

筏板基礎(chǔ)；大體積混凝土；超時(shí)緩凝

1 工程概況

該工程為45層超高層建筑，其中：地下裙房為2層，塔樓為43層，建筑物總高度為145.95m，塔樓下設(shè)筏板基礎(chǔ)，該基礎(chǔ)平面形狀為矩形，長(zhǎng)32m，寬32m，厚2.5m，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C40，屬大體積混凝土。

2 施工情況

為了澆筑成功筏板基礎(chǔ)大體積混凝土，施工單位編制了筏板基礎(chǔ)大體積混凝土施工方案。主要措施為：（1）根據(jù)配合比設(shè)計(jì)計(jì)算出混凝土在凝結(jié)過(guò)程中，混凝土內(nèi)部因水化熱產(chǎn)生的拉應(yīng)力能被混凝土的早期抗拉強(qiáng)度所克服；（2）準(zhǔn)備草墊及薄膜對(duì)大體積混凝土表面進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)；在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置管道用以調(diào)節(jié)混凝土內(nèi)部溫度；（3）安裝測(cè)溫管道隨時(shí)檢測(cè)混凝土內(nèi)外溫度以便隨時(shí)采取增溫及降溫措施；（4）安裝多功能鋼架以避免鋼筋位移等。混凝土攪拌站進(jìn)行了大體積混凝土的配合比設(shè)計(jì)。施工單位為了控制大體積混凝土的內(nèi)外溫差，防止溫度裂縫的產(chǎn)生，對(duì)混凝土攪拌站進(jìn)行了技術(shù)交底，同時(shí)要求攪拌站添加ZY-1型膨脹剤，以預(yù)防早期收縮，混凝土凝結(jié)時(shí)間要求為48h初凝［1］。

本筏板基從3月16日晚上23時(shí)左右開(kāi)始澆筑混凝土。建筑方向由西向東斜向分層澆筑。到3月19日2點(diǎn)左右全部混凝土澆筑完成，混凝土總澆筑方量約為3000m3，本次澆筑共用時(shí)52h，澆筑期間的平均氣溫在10～15℃左右?；炷翝仓瓿珊螅?9日、20日靜養(yǎng)了兩天，21日施工單位開(kāi)始在筏板基礎(chǔ)進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)混凝土沒(méi)有凝固，當(dāng)即向有關(guān)單位進(jìn)行了報(bào)告。

3 應(yīng)急處置措施及過(guò)程

3月22日，施工單位停止了筏板基礎(chǔ)工程除保溫保濕工作外的一切施工工作，并停止筏板表面的一切有負(fù)荷施工，以避免對(duì)未凝固的混凝土產(chǎn)生破壞。與此同時(shí)施工單位對(duì)混凝土攪拌站的混凝土生產(chǎn)情況進(jìn)行了調(diào)查，除發(fā)現(xiàn)混凝土配合比時(shí)間對(duì)不上號(hào)，混凝土試件發(fā)生緩凝現(xiàn)象外，生產(chǎn)過(guò)程未發(fā)現(xiàn)異常情況，并初步判斷：大體積混凝土發(fā)生緩凝現(xiàn)象估計(jì)是外加劑加多了所致，過(guò)幾天混凝土?xí)Y(jié)［2］。同時(shí)施工單位對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的混凝土進(jìn)行調(diào)查，方法為：在結(jié)構(gòu)中的拌合物取回一桶，成型兩組試件進(jìn)行試驗(yàn)，一組進(jìn)行同條件養(yǎng)護(hù)，一組進(jìn)行熱水養(yǎng)護(hù)。

3月22日（距混凝土入模時(shí)間約5~6d）下午筏板基礎(chǔ)混凝土表面大部分凝結(jié)，但表面以下約100～200mm處的混凝土還成塑性狀態(tài)；平面上局部地方的混凝土還沒(méi)有凝結(jié)，其中有1個(gè)點(diǎn)，用鋼釬插至混凝土內(nèi)部可達(dá)2m深左右；立面上：上下部混凝土已凝結(jié)，中間層混凝土個(gè)別地方基本無(wú)強(qiáng)度；施工單位對(duì)大體積混凝土的測(cè)溫記錄為：22～55℃左右，下部溫度約高，中間溫度約低，表面溫度最低。

過(guò)多的緩凝劑造成了混凝土超時(shí)緩凝，為了加快混凝土水化反應(yīng)，從23日上午開(kāi)始，施工單位組織了廢油桶、水管、水泵及液化氣灶等，在筏基表面進(jìn)行燒熱水養(yǎng)護(hù)，但由于混凝土板面較大，熱水養(yǎng)護(hù)后，效果不理想。通過(guò)觀察，施工單位調(diào)整了加熱方案，由以前的表面加溫改成通過(guò)預(yù)埋的循環(huán)水管道進(jìn)行內(nèi)部熱水循環(huán)加溫，水溫控制在50℃左右，同時(shí)對(duì)整個(gè)筏板表面增加了草簾和塑料布覆蓋進(jìn)行表面保溫養(yǎng)護(hù)，并對(duì)筏板基礎(chǔ)內(nèi)部溫度進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)量監(jiān)控。

23日筏板基礎(chǔ)還暫無(wú)明顯升溫。

24日繼續(xù)進(jìn)行熱水循環(huán)升溫措施和保溫養(yǎng)護(hù)，溫度監(jiān)測(cè)顯示出最先澆筑的混凝土開(kāi)始水化放熱，局部溫度上升到40℃以上，但大面積混凝土?xí)簾o(wú)明顯的水化放熱現(xiàn)象。

25日，混凝土內(nèi)部局部溫度有所上升，表面無(wú)變化。

26日，整個(gè)筏基混凝土溫度都有明顯上升，但表面溫度不高。

27日，混凝土內(nèi)部局部溫度點(diǎn)達(dá)到峰值，表面溫度上升到40℃。

28日，整個(gè)筏板基礎(chǔ)表面均已明顯感到水化放熱的溫升，大部分表面都在40℃左右，中下部溫度在50～60℃［3］。

31日，攪拌站委托檢測(cè)公司對(duì)筏板基礎(chǔ)混凝土進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)筏板基礎(chǔ)進(jìn)行了局部鉆芯取樣，用以驗(yàn)證筏板基礎(chǔ)是否該打掉還是該保留。經(jīng)檢測(cè)混凝土抗壓最低的34MPa，高的達(dá)到40MPa以上，中期強(qiáng)度無(wú)問(wèn)題。

4月1日整個(gè)筏板表面及中下部溫度開(kāi)始呈緩慢下降趨勢(shì)，證明整個(gè)筏體混凝土的水化放熱峰值已過(guò)。

4月6日，建設(shè)單位委托重慶市建筑科學(xué)研究院混凝土研究所對(duì)筏板基礎(chǔ)混凝土進(jìn)行質(zhì)量鑒定，研究所利用地勘鉆進(jìn)行試探性的取芯，先取了5個(gè)芯樣，4月10日進(jìn)行試驗(yàn)，芯樣混凝土強(qiáng)度詳見(jiàn)表1。

表1 混凝土強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)表（單位：MPa）

4 原因分析

混凝土發(fā)生超緩凝的現(xiàn)象，在混凝土生產(chǎn)中時(shí)有發(fā)生，但是該工程這樣長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有凝固的事故確實(shí)少見(jiàn)。發(fā)生超緩凝的主要原因是泵送劑中緩凝劑超量所致。

4.1 混凝土試驗(yàn)階段為什么會(huì)發(fā)生混凝土緩凝指標(biāo)的誤判

攪拌站在測(cè)試混凝土凝結(jié)時(shí)間時(shí)，技術(shù)部的人員用試件的手感來(lái)判定混凝土的凝結(jié)時(shí)間，感覺(jué)混凝土試件凝固了，于是就下了混凝土凝結(jié)時(shí)間的結(jié)果。但是現(xiàn)場(chǎng)混凝土與試件混凝土卻是不同的，這主要是由于試件與現(xiàn)場(chǎng)筏基塊體之間的體積差異太大，試件表面由于脫水干燥，表面形成了一層硬殼，有一定的強(qiáng)度，但這強(qiáng)度不是水泥水化反應(yīng)而來(lái)的，是風(fēng)干而來(lái)的。因此沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的人就會(huì)錯(cuò)誤認(rèn)為混凝土已經(jīng)初凝，這是極其錯(cuò)誤的。

在《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50080-2002中，混凝土凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定是利用貫入阻力儀來(lái)進(jìn)行檢測(cè)的［4］。攪拌站在進(jìn)行混凝土試配試驗(yàn)時(shí)，采用人的手指進(jìn)行劃痕的方法而不是規(guī)范規(guī)定的方法，造成混凝土在試驗(yàn)室的緩凝時(shí)間與現(xiàn)場(chǎng)混凝土緩凝時(shí)間不一致。

4.2 多加了緩凝劑對(duì)混凝土帶來(lái)的影響

該工程多加的緩凝劑主要成分是白糖，分子式C12H22O11，由于具備多羥基，對(duì)水泥具有緩凝的作用，因此常用作混凝土緩凝劑。緩凝劑的作用是吸附在水泥的表面，延長(zhǎng)水泥水化反應(yīng)期，抑制水泥石的形成，達(dá)到緩凝的目的，故是混凝土發(fā)生緩凝的主要原因。

混凝土生產(chǎn)澆筑時(shí)的氣溫下降，是造成此次混凝土超時(shí)緩凝的次要原因。水泥的水化反應(yīng)隨著溫度的增加而變快，混凝土澆筑時(shí)的最低溫度為10℃，此溫度下，即使不使用緩凝劑，混凝土的凝結(jié)時(shí)間也會(huì)超長(zhǎng)10h，兩種不利因素的作用，造成了此次混凝土的凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)170h。

混凝土超時(shí)緩凝以后到底對(duì)混凝土質(zhì)量是否造成影響，重慶市建筑科學(xué)研究院混凝土研究所對(duì)筏板基礎(chǔ)混凝土進(jìn)行質(zhì)量鑒定，鑒定結(jié)果表明：混凝土質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。故此，該工程筏板基礎(chǔ)混凝土雖多加了緩凝劑，但對(duì)混凝土最終質(zhì)量沒(méi)有影響。

5 結(jié)語(yǔ)

工程筏板基礎(chǔ)大體積混凝土發(fā)生超長(zhǎng)凝固的原因是大體積混凝土內(nèi)緩凝劑超量摻加和混凝土在澆筑時(shí)和混凝土澆筑后連續(xù)多天出現(xiàn)氣溫偏低引起的。雖然混凝土質(zhì)量最終達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，但因此造成的工期損失以及對(duì)參建各方的心理均帶來(lái)不利影響。所以，一定要認(rèn)真吸取這次質(zhì)量事故的教訓(xùn)，認(rèn)真按規(guī)范規(guī)程的要求進(jìn)行操作。

［1］建設(shè)部.GB50496-2009大體積混凝土施工規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.

［2］建設(shè)部.國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB50119-2013混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2013.

［3］建設(shè)部.國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB/T51028-2015大體積混凝土溫度測(cè)控技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2015.

［4］建設(shè)部.國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB/T50080-2002普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002.

責(zé)任編輯：孫蘇,李紅

Causes Analysis and Countermeasures for CoagulationTimeout of Bulky Concrete

The coagulation timeout incident of bulky concrete is quite rare.This paper,based on practical engineering,introduces the analysis and the full treatment process of the coagulation timeout incident of bulky concrete,including phenomenon investigation,cause analysis and problem handling.It can provide some references.

raft foundation;bulky concrete;coagulation timeout

TU528

A

1671-9107（2017）03-0022-02

10.3969／j.issn.1671-9107.2017.03.022

2017-02-11

李新?lián)P（1977-），女，河南禹州人，本科，工程師，主要從事建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督管理工作。