【摘要】在建設(shè)工程中，水泥質(zhì)量的好壞直接影響建筑結(jié)構(gòu)安全，而水泥安定性是水泥檢驗(yàn)指標(biāo)中最主要的指標(biāo)之一。介紹了水泥安定性的概念，分析了水泥安定性不合格的原因以及危害，并對檢驗(yàn)水泥安定性的方法和水泥安定性不合理的處理方法進(jìn)行了闡述，同時(shí)對混凝土穩(wěn)定性的檢測范圍及檢測方法進(jìn)行了論述。
　　【關(guān)鍵詞】：水泥；混泥土；質(zhì)量；檢測
　　1安定性不合格水泥的成因
　　1.1水泥安定性的概念
　　水泥漿硬化后體積變化的均勻性稱為水泥體積安定性，即在水泥和水以后，逐漸水化硬化，水泥硬化漿體能保持一定形狀，不開裂、不變形、不潰散的性質(zhì)。一般來說，除了膨脹水泥這一類水泥在凝結(jié)硬化過程中體積稍有膨脹外，大多數(shù)水泥在此過程中體積稍有收縮，但這些膨脹和收縮都是硬化之前完成的。因此水泥石的體積變化均勻，即安定性良好。如果水泥中某些成分的化學(xué)反應(yīng)不在硬化前完成而在硬化后發(fā)生，并伴隨有體積變化，這時(shí)便會使已經(jīng)硬化的水泥石內(nèi)部產(chǎn)生有害的內(nèi)應(yīng)力。如果這種內(nèi)應(yīng)力大到足以使水泥石的強(qiáng)度明顯降低，甚至開裂，導(dǎo)致水泥制品破壞，則造成水泥安定性不合格。
　　1.2安定性不合格的產(chǎn)生原因
　　造成水泥安定性不合格的主要原因是由于水泥熟料中的f-CaO（或者還有少量MgO、SO3）。水泥熟料中最主要的化學(xué)成分是CaO，它與SiO2生成硅酸鈣，與Al2O3和Fe2O3生成鋁酸鹽和鐵鋁酸鹽。要生產(chǎn)出高品位的優(yōu)質(zhì)水泥，就需要有足量的堿性氧化物來滿足酸性氧化物的需要。但在生產(chǎn)過程中，由于配料比例失當(dāng)或煅燒溫度低以及熟料冷卻方式不當(dāng)，其中一部分CaO就不能完全與酸性氧化物化合或是已形成的C3S發(fā)生分解，從而以f-CaO的形式存在于水泥熟料中。這種經(jīng)高溫?zé)�成的晶體顆粒呈死燒狀，遇水后水化速度極慢。在水泥水化、硬化的過程中，f-CaO在水泥具有一定的強(qiáng)度后才開始水化，并伴隨一定的體積膨脹，從而導(dǎo)致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生巨大的膨脹應(yīng)力，致使混凝土的強(qiáng)度急劇下降。當(dāng)膨脹應(yīng)力超過混凝土的強(qiáng)度極限時(shí)，就會引起混凝土的開裂和損壞。
　　1.3安定性不合格水泥的處理
　　規(guī)范規(guī)定：安定性不合格的水泥應(yīng)視為廢品，禁止用于工程上。對初檢和復(fù)檢其安定性嚴(yán)重不良的不合格水泥，應(yīng)遵守這一規(guī)定；但對初檢和復(fù)檢其試餅開裂、彎曲不嚴(yán)重或采用雷氏法兩個(gè)試件煮后增加距離超過規(guī)范要求不多時(shí)，可嘗試將水泥擱置一個(gè)月甚至兩個(gè)月后再進(jìn)行安定性檢驗(yàn)，合格后可用于工程上。原因是低溫f-CaO的結(jié)構(gòu)疏松，在水泥存放的過程中能夠自動吸收空氣中的水分進(jìn)行消解，隨著水泥擱置時(shí)間的
　　延長，水泥中f-CaO含量不斷減少。而高溫f-CaO的密度大，結(jié)構(gòu)致密，且表面包裹著玻璃釉狀物質(zhì)，不易吸收空氣中的水分進(jìn)行水化。若擱置一段時(shí)間后，安定性仍然不合格，應(yīng)禁止使用。
　　2安定性不合格水泥對混凝土質(zhì)量的影響與危害
　　主要是體積膨脹引起水泥石開裂，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)破壞。水泥的體積膨脹值與混凝土體積膨脹值是不同的，前者為凈漿，后者為水泥、水和粗細(xì)骨料組成的集合體，而且用水量各不相同，水化情況也不盡相同，混凝土的孔隙遠(yuǎn)比凈漿中的孔隙要高，所以水泥的體積變化不能全面地代表混凝土的體積變化。凡工程中使用了安定性不合格的水泥的，均造成了程度不同的質(zhì)量問題。事故發(fā)生的部位和損壞程度如下：
　　2.1混凝土工程
　　用于混凝土工程的梁、板、柱，澆筑后凝結(jié)緩慢，混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則網(wǎng)狀裂縫無強(qiáng)度，部分裂縫處混凝土酥松，尤其是承重部位的陽臺、梁、挑檐板、雨蓬等隨時(shí)間推移，即出現(xiàn)裂縫或損壞。
　　2.2砌體工程
　　輕者砂漿達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，重者砂漿無強(qiáng)度，隨著砂漿中的水分的析出干燥，砂灰變酥，墻體粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，甚至出現(xiàn)崩裂和損壞。
　　2.3裝飾工程
　　使用在內(nèi)外墻裙，抹灰層或地面，輕者裝飾無強(qiáng)度、起皮、開裂、掉砂，重者大面積脫落掉皮，經(jīng)不起風(fēng)雨的沖刷，短期內(nèi)毀壞。
　　3水泥安定性不合格對混凝土質(zhì)量影響的檢測
　　對已澆筑的混凝土所用水泥是否存在安定性不合格的問題，或是已使用了安定性不合格水泥的混凝土，如何進(jìn)行檢測、評估是工程技術(shù)人員和研究人員一直探索研究的課題。比較成熟并已被國家《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》采用的是“f-CaO對混凝土質(zhì)量影響的檢測”方法。該檢測方法適用于判定f-CaO對混凝土質(zhì)量的影響。f-CaO對混凝土質(zhì)量影響
　　的檢測可分為現(xiàn)場檢查、薄片沸煮檢測和芯樣試件檢測等。
　　3.1現(xiàn)場檢查
　　可通過檢查混凝土外觀質(zhì)量（有無開裂、疏松、崩潰等嚴(yán)重破壞癥狀）初步確定f-CaO對混凝土質(zhì)量有影響的部位和范圍。從外觀判別用于混凝土工程的水泥的安定性是否合格，也可采用以下幾種簡易方法：
　　1）合格水泥澆筑的混凝土外表堅(jiān)硬刺手，而安定性不合格水泥澆灌的混凝土給人以松軟、凍后融化的感覺；2）安定性合格的水泥澆筑的混凝土多數(shù)呈青灰色且有光亮，而不合格水泥澆筑的混凝土多呈白色且黯淡無光；3）合格水泥拌制的混凝土與骨料的握裹力強(qiáng)、粘結(jié)牢，石子很難從構(gòu)件表面剝離下來，而安定性不合格的水泥拌制的混凝土與骨料的握裹力差、粘結(jié)力小，石子容易從混凝土的表面剝離下來。
　　3.2在初步確定有f-CaO對混凝土質(zhì)量有影響的部位上鉆取混凝土芯樣，芯樣的直徑可為70～100mm。在同一部位鉆取的芯樣數(shù)量不應(yīng)少于2個(gè)，同一批受檢混凝土至少應(yīng)取得上述混凝土芯樣3組。
　　3.3在每個(gè)芯樣上截取1個(gè)無外觀缺陷的10mm厚的薄片試件，同時(shí)將芯樣加工成高徑比為1．0的芯樣試件，芯樣試件的加工質(zhì)量應(yīng)符合《鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(CECS03)》的要求。
　　3.4試件的檢測應(yīng)遵守下列規(guī)定
　　1）薄片沸煮檢測：將薄片試件放入沸煮箱的試架上進(jìn)行沸煮，沸煮制度應(yīng)符合第（6）條的規(guī)定。對沸煮過的薄片試件進(jìn)行外觀檢查；2）芯樣試件檢測：將同一部位鉆取的2個(gè)芯樣試件中的1個(gè)放入沸煮箱的試架上進(jìn)行沸煮，沸煮制度應(yīng)符合第（6）條的規(guī)定。對沸煮過的芯樣試件進(jìn)行外觀檢查。將沸煮過的芯樣試件晾置3d，并與未沸煮的芯樣試件同時(shí)進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測試。芯樣試件抗壓強(qiáng)度測試應(yīng)符合《鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程（CECS03）》的規(guī)定。計(jì)算每組芯樣試件強(qiáng)度變化的百分率，并計(jì)算全部芯樣試件抗壓強(qiáng)度變換百分率的平均值。
　　3.5當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，可判定f-CaO對混凝土質(zhì)量有影響1）有2個(gè)或2個(gè)以上沸煮試件（包括薄片試件和芯樣試件）出現(xiàn)開裂、疏松或崩潰等現(xiàn)象；2）芯樣試件強(qiáng)度變化百分率平均值大于30％；）僅有一個(gè)薄片試件出現(xiàn)開裂、疏松或崩潰等現(xiàn)象，并有一個(gè)芯樣試件強(qiáng)度變化的百分率大于30％。
　　3.6沸煮制度調(diào)整好沸煮箱內(nèi)的水位，使能保證在整個(gè)沸煮過程中都超過試件，不需中途添補(bǔ)試驗(yàn)用水，同時(shí)又能保證在（30±5）min內(nèi)升至沸騰。將試樣放在沸煮箱的試架上，在（30±5）min內(nèi)加熱至沸，恒沸6h，關(guān)閉沸煮箱自然降至室溫。
　　4結(jié)論
　　由于安定性不合格水泥的成因復(fù)雜，程度不一，對混凝土質(zhì)量的影響在時(shí)間、程度上也不一樣，有的甚至沒有明顯影響，使得其危害具有隱蔽性，有的需要若干年后才會暴露，對混凝土的耐久性有很大影響。由此可見，對水泥這一有著關(guān)鍵作用的材料，使用前必須按規(guī)范要求進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后方可使用。只有這樣，才能有效避免工程質(zhì)量事故的發(fā)生。

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