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              山東江泰

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              交流借鑒:關于不凝混凝土粉煤灰超量摻加的判別方法

              更新時間:2021-06-28 15:43:31 點擊數:3759

              [摘   要]本文針對某省某市某工程 4#、5# 樓一層混凝土 7 天不凝事故,利用水泥與粉煤灰中CaO 數據差異懸殊這一特點,采取化學分析方法判斷這起事故是否為超量摻加粉煤灰所致。

              [關鍵詞]混凝土;不凝;粉煤灰;超量摻加;化學分析方法


              0  引言

              2018 年 8 月 14 日,筆者來到某市某工程 4#、5# 樓一層混凝土樓出現不凝事故現場,看到 5# 樓一層梁板墻柱不凝部位兩處總體積約 35 立方米,已經拆除完畢,準備重新澆筑;4# 樓一層八根梁柱總體積 30 立方米,及陸續發現梁板混凝土不凝情況總計約 160 立方米?;炷翉姸葒乐夭蛔?,準備采取支護措施處理,保證施工進度,降低支護加固費用。同時開展事故原因調查,拿出整改措施,在確?;炷辽a同時不再發生類似質量問題。

              通過詳細走訪調查,聽取相關人員情況介紹,調取操作系統記錄等,8 月 7 日 8:00 至 24:00 生產混凝土 1780 方,發往六個工地,確認導致該起事故的混凝土系 8 月 7 日 1# 站 13:55:56 至 16:23:47 止連續生產并發往工地 4#、5# 樓的 15 車混凝土,共計 160 方,采用的是 2 號水泥庫,而發往其它工地的混凝土采用的是 3# 水泥庫,六個工地所用粉煤灰庫與泵送劑罐始終一致。所有供貨工地復查證實此后再無類似問題發生。

              1 調查不凝混凝土發生原因

              通過工地現場取樣,問題混凝土的可能:實際配合比中外加劑嚴重超量,或者水泥粉煤灰比例嚴重失調。

              采取排除法對事故開展調查和分析。查進廠檢斤單、合格證,確認當天使用的進廠水泥、粉煤灰、外加劑質量合格;現場勘查沒有證據證明水泥倉混入粉煤灰;查 1# 站操作系統生產配合比記錄中配合比數據、發貨單正常;現場勘查水泥倉、粉煤灰倉、外加劑倉使用正常。

              1.1  查找原因

              推測判斷導致該起質量事故的直接原因可能有兩種:

              (1)工控計算機系統突然異常失靈,該時段外加劑秤失控,致使 15 車混凝土外加劑超摻,導致混凝土不凝。

              (2)該批混凝土配合比中粉煤灰過量、水泥量不足導致混凝土不凝。

              1.2  措施

              針對上述兩種情況采取如下措施避免事故再次發生:

              (1)設備上:1# 站更換一套新主機控制系統,徹底避免因液劑秤失靈致使外加劑超摻情況再次發生。

              (2)管理上:馬上聯系安裝液劑秤專用監控攝像系統,并設專人負責監控摻加,確保今后 1# 站每一盤料生產過程外加劑摻量穩定可靠;組織對本月西站外加劑消耗進行盤點。

              (3)技術上:開盤鑒定、試塊留樣、嚴控水泥、粉煤灰倉標識及進廠入倉上鎖管理程序。研究方案對事故混凝土樣品做化學分析,盡快得出發生混凝土不凝現象的依據,對這種混凝土強度嚴重不足,后續強度是否增長,為采取加固措施,保證施工進度,降低處置費用提供可靠依據。

              2  分析粉煤灰是否超量摻加

              筆者從技術角度判斷第一種外加劑超量摻加,導致混凝土不凝可能性不會持續 7 天不凝。筆者認為第二種可能性大:配合比中粉煤灰超量摻加、水泥用量嚴重不足導致混凝土不凝。

              2.1  分析目的

              分析混凝土中粉煤灰是否超量摻加。

              2.2  分析措施

              利用水泥與粉煤灰中 CaO 數據差異懸殊這一特點,判斷這起事故是否為超量摻加粉煤灰所致。

              2.3  分析方法

              采用氟硅酸鉀容量法(氫氧化鈉熔樣-EDTA 滴定法中 CaO 分析原理是分析樣品中全鈣)。

              3  樣品制備

              (1)樣品 3# 與 4# 制備日期是 8 月 16 日,樣品為 8 月 14 日和 8 月 15 日取 4# 樓墻柱同一部位混凝土篩除砂石骨料,輕輕破碎混凝土,取碎末烘干 1 小時(105℃)后通過 0.2mm 方孔篩得到粉末。

              (2)樣品 5# 制備日期是 8 月 14 日(與 3# 是同一時間同一部所取樣品),用水浸泡后用人工簡易方法得到液體(東風站沒有 0.2mm 方孔篩),液體烘干 5 小時(烘干箱溫度是 105℃,2 小時就能烘干到位,但因去西站調取數據沒有及時取出)得到粉末。

              (3)樣品 6# 制備日期是 8 月 14 日,采用 14#、15# 樓墻柱 C35 生產配合比試拌 5L 混凝土樣品,同樣用水浸泡后用人工簡易方法得到液體(東風站沒有 0.15mm 方孔篩),液體烘干(烘干箱溫度是 105℃)得到粉末。

              4  分析結果

              通過公司 2 和公司 3 兩個試驗室做的對比試驗(結果見表 1)可以看到,同一樣品 CaO 含量檢測結果誤差很小,對分析結論的影響可以忽略,所以仍以公司 2 試驗數據做分析依據。

              (1)不同日期、不同批次三個水泥公司試驗分析結果顯示,水泥 A 與水泥 1#、粉煤灰 B 與粉煤灰 2# 質量均勻穩定,同時證明水泥與粉煤灰中 CaO 數據差異懸殊。

              (2)樣品 3# 與 4# 取樣時間不同,3# 與 5# 制備方法不同,但 CaO 數據分析結果相同。

              (3)樣品 6# 是 C35 生產配合比試拌混凝土樣品,但與 C、D 計算及分析結果一致,說明試拌混凝土樣品中 CaO 數據與理論推算一致,6# 比 D 略有偏低主要原因是人工簡易制備得到的分析樣品時,有微小砂石殘余混入。C、D 是 C35 生產配合比中水泥與粉煤灰按比例配制的樣品,C 中各成分是加權平均計算得出,D 是實驗分析結果,C、D 數據一致。

              (4)從樣品 3#、4#、5# 分析結果看粉煤灰占比大,利用公式:

              (49.28x+4.28y)/(x+y)=23.78 與 x+y=420

              得出編號 3# 混凝土樣品中:水泥=182kg/m3,粉煤灰=238kg/m3;利用公式:

              (49.28x+4.28y)/(x+y)=24.72 與 x+y=420

              得出編號 4# 混凝土樣品中:水泥=191kg/m3,粉煤灰=229kg/m3;利用公式:

              (49.28x+4.28y)/(x+y)=23.92 與 x+y=420

              得出編號 5# 混凝土樣品中:水泥=183kg/m3,粉煤灰=237kg/m3。

              以上數據與正常 C35 混凝土配合比中,水泥=

              320kg/m3,粉煤灰=100kg/m3有較大差距。證明該起混凝土不凝事故是由粉煤灰超量摻加引起的,推斷過量摻加原因是有一車粉煤灰(約 50 噸左右)混進水泥倉中。

              (5)樣品 3# 至 6# 四組樣品經過烘干后 CaO 含量分析結果是否受影響?我們在多方咨詢各級專家的基礎上,認為:3#~6# 四組樣品制備方式不同,但都經過不同程度烘干,數據結果一致,不影響現有分析結果。

              5  結論

              利用水泥與粉煤灰中 CaO 數據差異懸殊這一特點,采用 GB/T 176—2017 中氟硅酸鉀容量法(氫氧化鈉熔樣-EDTA 滴定法中 CaO 分析原理是分析樣品中全鈣),通過對水泥、粉煤灰、混凝土拌合物及施工現場不凝混凝土 CaO 分析,計算出不凝混凝土中水泥、粉煤灰實際摻量,對分析工程質量事故及采取加固措施,保證施工進度,降低處置費用提供可靠依據。


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