商品混凝土凝结时间过长原因分析及处理措施

商品混凝土凝结时间过长原因分析及处理措施

张黎莉

齐翔集团商品混凝土分公司黑龙江省齐齐哈尔市161005

随着商品混凝土在建筑工程上的广泛应用，商品混凝土的凝结时间过长，即缓凝问题越来越受到关注。商品混凝土与现浇混凝土相比出现缓凝事故的次数相对较多，这主要是由商品混凝土的特性所决定的。它的生产过程涉及配制、出厂、检验、运输、泵送、浇筑、振捣、养护等工序。混凝土中的原材料如泵送剂、水泥品种等往往是引起缓凝的主要原因。本文就近期一工程混凝土发生大面积缓凝来进行分析影响混凝土正常凝结的原因及后期的处理补救措施。

1工程验证和试验室试验

1.1工程实例

2014年5月，某项工程应用商品混凝土中午进行浇筑地下室底板C40P6，混凝土量约200多方。浇筑时发现，坍落度特别大，混凝土出现离析泌水现象，到晚上7点多钟，混凝土表面出现硬壳，下部混凝土未凝结，用脚踩似橡皮泥状，混凝土表面出现裂纹，随即抹压也未愈合，到第3天晚上混凝土全部凝结硬化长达50多个小时。该工程原来采用高效泵送剂，掺量2%满足泵送施工要求，凝结时间正常。后来由于某种原因高效泵送剂断档，为了解决应急，决定用普通泵送剂代替高效泵送剂，掺量由2%提高到2.8%。结果出现上述混凝土3天未凝结现象。经研究决定采取此混混凝土配合比及原材料进行试验及施工现场应用验证。

1.2试验室试验

（1）外加剂采用普通泵送剂，掺量为1.5%和2.8%，进行混凝土凝结时间试验，结果表明掺1.5%的混凝土凝结时间正常，而掺2.8%的混凝土出现长时间不凝结现象，与施工现场出现情况一致。

（2）外加剂采用高效泵送剂，掺量2%，进行混凝土凝结时间试验，结果表明凝结时间正常。说明外加剂生产厂家近期供应的高效泵送剂与出现缓凝前应用高效泵送剂性能相同，无差别。

1.3经过试验后应用到工程上进行验证

（1）近期送到商品混凝土公司的高效泵送剂继续使用于该项工程上，掺量为2%，到施工现场坍落度为220㎜，泵送正常，混凝土和易性良好，没有发生离析泌水现象，满足泵送要求。经施工现场观察，夜间浇筑的混凝土，在次日上午已经凝结硬化，拆模后可上人行走，凝结时间在约在10~15小时，在当时的气温条件下属正常凝结时间。（2）普通泵送剂应用于其他几项工程上浇筑C30、C25混凝土，掺量1.5%，到现场坍落度170~180㎜，满足泵送要求，凝结时间约在12~15小时，在当时的气温条件下属正常。

1.4原因分析

⑴商品混凝土公司管理方面疏乎，外加剂用量估计不足以致出现高效泵送剂断档现象。

⑵商品混凝土公司对高效泵送剂和普通泵送剂的性能了解不够，应用上出现了差错。

①高效泵送剂与普通泵送剂掺量不同。高效泵送剂掺量为胶凝材料的2%~2.5%。而普通泵送剂掺量为胶凝材料的1.5%~2%。

②高效泵送剂与普通泵送剂的适用范围不同。高效泵送剂适用于混凝土强度等级大于C40的混凝土。普通混凝土适用于混凝土强度等级C20~C40的混凝土。

③高效泵送剂与普通泵送剂的配方不同，见下表。

不同泵送剂配方

④当用普通泵送剂掺量2.8%，代替高效泵送剂掺量2%时，缓凝和保塑组分增大近一倍，这就是造成混凝土三天未凝结硬化是根本原因。

⑶搅拌站微机计量不准确，出现失误。

施工现场混凝土出现长时间不凝结后经查找原因，发现微机失灵，

外加剂多加，加水量也不准确，直接影响到混凝土的凝结时间。同时一起施工的其它的工程也出现不同程度的离析泌水及凝结时间较长的现象。

⑷自然环境的影响

本地地处北方地区，时间在5月份正是春季，风大，昼夜温差较大，湿度很小，所以尽管白天风力不大，温度适宜，但由于没有湿度，新浇混凝土表面失水仍然很快。混凝土表面比内部先硬化，导致上下硬化速度不一致产生裂纹。

⑸施工部门没有及时养护

混凝土出现长时间不凝结现象后，经到现场了解，施工部门没有及时进行有效的养护，出现微小裂纹也没在第一时间抹压，造成失水过多，微小裂纹发展，混凝土上部失水干燥收缩，表面产生不规则的裂缝。

2混凝土凝结时间过长的理论分析

⑴缓凝剂掺量过多，抑制了初期水泥的水化反应，减少了结合水，相对增加了游离水，使混凝土出现离析、分层、泌水现象。

⑵减水剂掺量过多，使水泥浆分散，破坏了水泥桨中的凝聚结构。吸附水减少，游离水增多，混凝土出现离析、分层、泌水现象。

⑶用水量或者水胶比影响了混凝土的凝结时间、流变性和强度的发展。增加用水量延长了凝结时间，改变了工作性和强度发展方式。大量用水会使水泥桨体长期不凝结而无强度。

⑷用水量大时水泥颗粒与水接触机会增多，水化物可得到充分扩散，水化充份。但是由于水泥桨中水化物质距离加大，相互作用力减弱而使凝结困难，延长了凝结硬化时间，而硬化后水分蒸发留下较多的毛细孔，所以降低了水泥石的强度。

⑸由于混凝土分层、离析、泌水，表面水泥桨较多，使得混凝土表面出现塑性收缩裂缝。

3解决办法

⑴立即停止在混凝土表面上所做的一切工作，覆盖草袋后浇水养护不得少于14天，并派专人负责此项工作。

⑵对已出现微小裂纹的部分，应立即浇水养护，裂纹会自行愈合。较大的裂缝可用水泥净桨内掺膨胀剂进行封闭，在终凝前搓抹裂缝处，并用草袋覆盖养护。

⑶做好记录并观察裂缝是否有发展趋势。

⑷该裂缝属于非结构性的裂纹，对混凝土强度无影响。

4总结经验

⑴泵送剂中的缓凝组分应根据环境温度、混凝土强度等级及施工方法经试验后确定，不能固定永远不变。尤其在混凝土浇注时需要等待时采用的泵送剂二次流化，掺量一定要严格控制，而且必须采用无缓凝成分的纯减水剂。夏季泵送剂与秋季泵送剂性能不同不能互相代用。在同一生产期也应根据具体条件调整泵送剂的掺量，准确掌握气温变化对混凝土时间的影响程度。商品混凝土公司技术部门应加强学习和掌握有关混凝土外加剂方面的知识，做到灵活应用。

⑵加强商品混凝土公司内部的管理，加强外加剂相关设备，尤其是计量设备的日常维护保养及检修，操作人员要严密监控异常情况的出现，严格做到及时发现及时处理，质检人员要增加抽样频率，杜绝问题混凝土出厂。

⑶水泥的初终凝时间也会对混凝土的凝结时间产生影响，所以水泥在换批次应及时做试验，满足要求后再投入使用，有时来不及可同时进行，以便在最短时间内发现问题。

⑷另外粉煤灰的掺量过高，矿粉的超掺，以及砂、石的含泥量对混凝土的凝结时间也有影响，所以严格把好质量关，能有效避免不必要的质量事故。

⑸施工部门应组织好混凝土的浇筑工作，做到及时养护和抹压。

5结束语

经查找原因，一般情况下缓凝组分超过推荐掺量的1~2倍就可以使混凝土长时间不凝结，在含气量没有增加的情况下可再经过一段时间或更长一些时间养护后，混凝土强度可继续发展，混凝土后期强度可得到保证。采取了一系补救措施后，经一年时间跟踪观察混凝土正常硬化未发现异常现象。