石灰粉的使用不當對砌筑混合砂漿質量影響的分析
石灰粉的使用不當對砌筑混合砂漿質量影響的分析
1999年7月,某工程同一軸線上120m長的承重墻體,在前一天砌筑的1.2m高的一段,到了第二天早上向一邊傾斜,墻體內的砂漿被擠出并呈干粉狀。技術人員立即對整個墻體進行檢查,發(fā)現唯有某班組砌筑的這一段墻體出了問題,而其他班組砌筑的墻體卻沒有出現這種現象。所有班組所用砌筑砂漿均為M7.5混合砂漿。
http:///
一、事故分析
事故發(fā)生后,首先停止墻體砌筑,并拆除所有出現問題的墻體,立即進行事故原因的調查。開始懷疑這個班組可能使用了過期水泥或干磚上墻,而其他班組使用的是合格水泥且操作符合規(guī)范。但從現場到水泥庫檢查沒有發(fā)現有過期水泥。第二,砌筑的墻體多為濕磚上墻,雖有少部分是干磚上墻,但并未出現砂漿沒有任何強度的現象。
后來查問各個班組的砂漿拌制程序。墻體出問題的班組承認,他們?yōu)閳D方便,直接將石灰粉、水泥和砂三種材料同時攪拌;而其他班組則是提前2d先用石灰粉與砂拌制,然后在砌筑前再與水泥按配合比拌成砂漿。
二、機理分析
為判斷這一施工程序的差異,從混合砂漿各種材料結合的機理加以分析。
1、石灰粉為沒有熟化的cao,在使用以前,應在工地加水調制,類似石灰漿陳伏2-3d,或直接把石灰粉與砂拌合存放幾天,使石灰粉熟化成ca(OH)2,并且把石灰粉中的過火石灰熟化掉,消除過火石灰的危害。
2、硅酸鹽水泥與水作用后,生成的主要水化物有:水化硅酸鈣和水化鐵酸凝膠、氫氧化鈣、水化鋁酸鈣和水化硫鋁酸鈣,即水泥水化物由晶體和凝膠組成,硬化后的水泥石是由凝膠體、未水化內核和毛細孔組成的,它們在不同時期相對數量的變化,使水泥石的強度增強,但如果在水泥已硬化成水泥石后,產生不均勻的體積變化,就會使構件產生膨脹,影響建筑物的質量,甚至出現嚴重事故,即所謂體積安定性不良。其造成的原因,一般是由于熟料中含的游離氧化鈣過多,熟化很慢,在水泥已經硬化后才進行熟化:cao+H20=ca(oH)2,這時由于體積膨脹,引起不均勻的體積變化,使水泥石開裂。像這種體積安定性不良的水泥,在工程中應用為廢品處理。
3、水泥、石灰和砂三種材料的拌合
本事故中,水泥本身體積安定性正常,但造成這次事故的真正原因卻是由水泥安定性不良引起的,即沒有熟化的石灰粉(cao)直接與水泥等材料拌合成混合砂漿,這在兩方面造成混合砂漿失效。第一,生石灰在砂漿內熟化,大量吸水,
使砂漿大量失水,影響膠凝材料的正常硬化,降低砂漿本身強度,而且與底面粘結不牢,降低砌體的質量。第二,在水泥的硬化過程中,還拌有大量的cao在熟化,延續(xù)在整個水泥的硬化過程中,水泥石無時不遭到破壞,以致出現砌體砂漿松散呈干粉狀現象。從這兩方面可以確定質量事故的原因是石灰粉沒有熟化。
三、實驗檢測
對以上理論分析,現場技術人員仍不放心,又進行實驗檢測。當天做了兩組試塊,共6塊。一組是由石灰粉、水泥和砂按配合比同時拌合在一起(A組),另一組是用幾在前拌好的石灰粉和砂再摻合水泥按配合比拌制砂漿(B組)。兩組試件在相同條件下養(yǎng)護。第二天(即12h以后),把A、B兩組試件各敲碎1塊,A組和B組的強度差不多,但A組敲碎后,骨料之間沒有粘結在一起,彼此松散,而B組已結塊。在第四天把A、B兩組各敲碎1塊,A組仍然是松散的,B組強度提高。到了第七天,A組敲碎后仍呈干粉狀,而B組難以敲碎,強度增長很快。此檢測方法雖然簡單,但比較直觀。由此進一步證實了理論推斷的正確。
注:文章內所有公式及圖表請用PDF形式查看。