混凝土未完全硬化的原因及分析(一)

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摘要：本文介绍了某建筑物混凝土基础未完全硬化的现状、检测情况、原因分析和处理方法，并由此对加强工程质量监督与控制提出了建议。

关键词：混凝土硬化强度质量监督检测

1 起因与分析

　　某开发区生产车间工程钢筋混凝土条形基础，混凝土总体积约40立方米，强度设计等级为C30，混凝土配合比为1:1.24:3.04:0.44，混凝土设计表观密度为2400 kg/m³。混凝土所用材料为青海水泥厂生产的425#普通硅酸盐水泥，大同河砂石，自来水及NF减水剂，现场施工为普通搅拌机搅拌、小车运输、振捣棒振捣，施工温度为18℃。混凝土浇筑后，第二天检查发现混凝土未完全硬化，部分结块，部分呈疏松状，用锤轻轻敲击纷纷落下，混凝土强度没有达到设计要求，工程被迫停工。经多方面查找原因认为是施工质量出现问题，但对混凝土材料质量产生最大疑义，因此要求从两方面入手研究，以便采取必要的措施。

2 材料质量检测

2.1 水的检测

　　混凝土拌和水要求不含影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质、油脂和糖类。凡是PH值小与4，硫酸盐含量（SO2-4）超过水重的1%的水，都不宜使用 [1] 。
　　对水质有怀疑时，可将该水与洁净水分别制成混凝土试件，进行强度对比试验，如该水制成的试件强度不低于洁净水制成的试件强度，则该水为可用水，由强度对比实验可知，现场用水不会引起混凝土质量问题。所做试验结果见表1 。

表1 用水强度对比值

项目

配合比

试件尺寸

（┩）

试件强度（MPa）

平均强度

（MPa）

现场水

1：1.24：3.04：0.44

15×15×15

37.8

38.2

37.2

37.7

洁净水

1：1.24：3.04：0.44

15×15×15

37.5

38.0

37.5

37.6

2.2 水泥检测

　　在混凝土中，水泥与水形成水泥浆，包裹在砂粒表面并填充砂粒间的空隙而形成砂浆，水泥砂浆又包裹石子并填充空隙而形成混凝土。水泥是混凝土中的胶凝材料，它的性能直接影响混凝土的强度和耐久性，该混凝土采用青海水泥厂生产的425#普通硅酸盐水泥，由实验结果可知，该水泥合格，满足规范要求，因此不会引起混凝土质量问题，结果见表2 。

表2 425#水泥性能

项目

标准[2]

实际

细度（0.08mm筛筛余率%）

≤10.0

4.5

凝结时间

初凝

≥45min

170min

终凝

≤10h

5.5h

体积安定性

沸煮法

无裂纹、无翘曲

合格

胶砂强度

（MPa）

抗压强度

（MPa）

16.0

28.5

28d

42.5

50.3

抗折强度

（MPa）

3.5

4.7

28d

6.5

7.3

2.3 石子的检测

　　该工程所用石子为5 ~ 40mm的碎石，其含泥量为0.5%，针片状含量为10%，符合《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》的要求[3]。同时，该石子长期使用，从未出现过影响混凝土强度问题，也未出现过碱骨料反应。因此，认为该石子不会引起混凝土质量问题。

2.4 NF减水剂的检测

该工程所用NF减水剂为淮南矿务局合成材料厂的产品，生产许可证、质量合格证齐全。并且该减水剂经长期工程实践证明，质量保证，性能稳定，是一种良好的外加剂，不会引起混凝土质量问题。经检测质量符合要求，结果见表3 。

表3 NF减水剂性能

项目

指标

外观

红棕色粉末

减水率

15%~18%

对钢筋锈蚀作用

无

与水泥相容性

良好

掺量

1.5%

2.5 砂的检测

　　由检测结果可知，该细砂的含泥量超标，根据规范（JGJ52-92）规定，普通混凝土用砂中有害杂质含量的含泥量小于等于3.0%，但该砂的含泥量已达6.4%，严重超标，不符合标准[4]。该工程所用砂经检测，其性能如表4 。

表4 砂的实验

筛孔尺寸

（┨）

分计筛余量

（g）

分计筛余率

（%）

累计筛余（%）

细度模数

表观密度

（┧/m³）

含泥量（%）

5.00

2.5

0.5

2.50

15.0

3.0

3.5

1.25

12.5

2.5

6.0

0.63

88.0

17.6

23.6

0.315

185

60.6

1.82

1410

6.4

0.16

147

29.4

90.0

底盘

100.1

3 原因分析

　　从该混凝土的形态上可以看出有部分砂粒表面无水泥浆，大部分砂粒间水泥浆较少，因此，可以认为水泥浆没有完全把整个砂石粘结成一个整体。经分析引起该混凝土质量问题的原因有以下几点：
（1）砂的质量：现场用砂含泥量超过标准一倍以上，导致泥粒总面积大幅度增加，需要更多的水泥浆包裹它们。同时，泥粒本身强度低，降低了混凝土的强度。
另一原因，砂子偏细，在重量相同情况下，表面积大大增加，需要更多的水泥浆包裹，否则将有部分砂粒和泥粒不能被水泥浆包裹，而形成砂团，没有强度，大大降低了混凝土的强度。
（2）水泥用量：在砂子偏细、含泥量较大前提下，按常规混凝土配合比设计，水泥量将偏少。不能使水泥浆充分包裹每一粒砂粒，导致混凝土强度降低。
（3）施工时搅拌时间：由于现场砂粒细、含泥量大，砂团不易分散，按常规搅拌时间，不能充分使水泥浆完全包裹砂粒。如增加搅拌时间，才能保证水泥浆与砂粒均匀混合，有效提高混凝土的强度。

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