浅析商品混凝土的异常凝结现象

　　林玉兰

　　在建筑工程所使用商品混凝土中，为了泵送施工需求掺入的高效缓凝减水剂是具有一定的缓凝作用，商品混凝土初凝时间约为6～8h，终凝时间约为8～10h，可根据工程施工的需要如大体积地下室底板、承台、分层浇筑，设计不留施工缝。通过外加剂掺量的调整或者通过外加剂缓凝成分的调整来适当延长商品混凝土的初凝时间、终凝时间。这种缓凝对商品混凝土早期强度无多大损害，不影响工程质量。但是在实际施工过程中，可能会产生的混凝土异常凝结却具有一定的危害性，不得不引起商品混凝土供应商的重视。

　　异常凝结主要类型

　　异常凝结类型包括假凝、速凝、缓凝过长三种。

　　假凝是商品混凝土浇筑后很快发生凝结现象，但是没有明显的温度上升，此时再予以搅拌(不需加水)，仍具有一定塑性，可以重新浇筑，并能正常形成凝结。

　　速凝是在常温和夏季由于采用具有早强而无缓凝组分的硫酸钠等外加剂使得凝结时间缩短，坍落度损失过大，即使能勉强泵送，但浇筑振捣困难，形成一种很粗糙的、和易性很差的混凝土拌合物，并在混凝土水化过程中大量放热情况下很快凝固。它的危害性比假凝更大。

　　缓凝时间超长是商品混凝土浇筑施工完毕后，长时间不硬化或混凝土强度极低，大大影响到后序施工进度。

　　异常凝结主要危害

　　商品混凝土的异常凝结虽不是一种广泛存在的问题，但是随着外加剂大量使用和有特殊要求的新型混凝土在土建工程中的应用，这一现象也时有发生，轻则引起混凝土的质量问题，重则引起严重的工程事故。根据目前掌握的情况，异常凝结所造成危害主要有以下五种。

　　一是施工冷缝。商品混凝土在浇筑过程中，如产生速凝，对大体积混凝土极易产生施工冷缝，对于刚性屋面来说，这种冷缝会造成大面积漏水，而对于大体积地下室底板、承台来讲，冷缝会造成渗漏，达不到抗渗要求。

　　二是温度裂缝。对于大体积商品混凝土的浇筑，因水泥水化热主要在施工后的前3d释放，为了使热高峰延迟，集中放热量减小，必须采取缓凝等措施。若混凝土出现速凝使得浇筑后放热量集中，因混凝土导热能力差，致使混凝土内部温度上升很快，一方面使混凝土体积膨胀而冷却时体积收缩，另一方面形成较大的温度梯度，混凝土内外温差超25℃，会使得混凝土开裂，给工程带来危害。

　　三是泵送困难及堵管。泵送商品混凝土拌合物需要较好的流动性，但是商品混凝土产生速凝则在泵送过程中极易引起堵管、爆管。如福州某地下室施工时，由于掺入了SY-K抗裂纤维防水剂，与水泥不适应，混凝土拌合物坍落度损失很大，泵出的混凝土拌合物已凝结并引起严重的堵管，虽然掺入适量缓凝剂后得到改善，但是已经影响了连续浇筑的进度。

　　四是灌注桩施工易堵塞及断桩。灌注桩预拌混凝土是大流动性的，若在连续浇筑过程中发生速凝，使得间隔时间前后浇筑的混凝土拌合物之间产生冷缝而引起断桩，给工程带来严重的质量隐患。

　　五是缓凝过长影响后续工序及混凝土质量。由于外加剂品种或用量不当时，常常产生过分缓凝现象。缓凝过长不仅延长后续施工而且会导致混凝土强度降低。例如：在冬天浇筑时，误用了夏季型的缓凝剂，结果使混凝土凝结时间延长到36h，降低了混凝土早期强度，影响了工程进度。又如在北方某基建工程中由于外加剂计量设备故障，掺入了过量的泵送剂，结果使独立柱几天不凝结，拆模时混凝土无强度倒塌，使得该批混凝土全部报废，严重影响工程质量和施工进度。

　　异常凝结原因及防治措施

　　水泥。由于熟料粉磨时温度过高形成的半水石膏和可溶性的无水石膏，比C3A更快地溶解于水，形成硫酸钙过饱和溶液，同时转化为二水石膏结晶析出，带来假凝现象。假凝现象与水泥中的碱类物质有关，碱式碳酸盐能与水泥产物Ca(OH)2反应，沉淀出CaCO3，这种具有促凝作用的碳酸盐的生成能使水泥很快凝结。速凝主要是由于熟料中C3A含量过高，而水泥中未加石膏等调凝剂或掺入石膏中的SO3过低，引起熟料中含量过高C3A迅速凝结。防止水泥不良凝结主要措施可以通过改变熟料矿物组成、水泥比表面积、拌合水量及调凝剂等现象。

　　外加剂。外加剂的影响体现在品种、用量及掺法三个方面。

　　选择外加剂品种时首先进行水泥适应性试验。检测凝结时间、坍落度损失、强度等项目。不匹配时，就容易发生速凝，出现这种情况可调换外加剂品种或水泥品种再试验。当水泥SO3含量过高时，含有减水剂的水泥浆体会产生所谓“外加剂凝结”，相当于因二水石膏析晶所导致的假凝。这时可采取调换外加剂品种或增加外加剂掺量，进行二次搅拌掺入适量合适水胶比的水泥措施。由于目前商品混凝土大都使用高效减水剂，较常出现混凝土假凝，其原因是混凝土掺入高效减水剂后，表面电荷有时异常高度集中，引起浆体絮凝和高度触变性。由于运输时使用搅拌车，混凝土一直处于搅拌状态，从而延续表面电荷的高度集中。

　　由于外加剂搅拌不均，计量系统故障或操作失误都可引起外加剂过量，过量外加剂也会引起异常凝结。

　　外加剂掺法有时也会造成假凝或不当凝结，因此应选择合适掺法。由于缓凝外加剂拌合过程中能被水泥或调凝剂(石膏)吸附，其缓凝效果有所降低，因而后掺比先掺有利，后掺法可避免先掺所带来的不当凝结。

　　温度。高温季节施工时，混凝土坍落度损失大，凝结时间也会缩短。试验表明当温度从15℃增加到30℃时，初凝时间会缩短大约一半，这时由于温度升高水泥水化加速，凝结时间缩短，因而在夏季施工时商品混凝土中必须掺入适量的夏季缓凝减水剂。

　　结 语

　　综上所述，混凝土的异常凝结主要原因是水泥、外加剂的选型、用量、用法不当。如不加以重视将会影响施工，甚至会导致严重的质量事故。因此，在混凝土供应前必须通过试验室试验，选择适应性良好的水泥、外加剂，控制其掺量，满足工程的需要。