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混凝土质量问题之水泥用量越来越少的危害



杨文科先生在《现代混凝土科学的问题与研究》一书中谈到,水泥是混凝土之母,是混凝土的核心原材料,但是,在商品混凝土快速发展的今天,矿物掺合料的大量使用越来越受到热捧,其地位已经到了与水泥不相上下的地步,是现代混凝土不可或缺的组分之一。固然矿物掺合料的使用有其科学合理的一面,但也必须清醒地看到,如使用不当还会带来负面影响,甚至会给工程带来灾难性的后果,这一点,必须引起我们的高度重视。

众所周知,火山灰质矿物掺合料本身并无胶凝性能,只有与水泥水化后生成的氢氧化钙进行二次反应,才能生成难溶的水化硅酸钙凝胶,从而提高混凝土的强度和密实性。如果混凝土中没有足够多的水泥来提供氢氧化钙反应物,部分矿物掺合料的二次水化也就成为不可能,问题在于水泥水化能生成多少氢氧化钙,而各种矿物掺合料的火山灰质反应又需要多少氢氧化钙,对于这一问题,理论上并没有得到很好解决,更没有法规依据可循,从而导致大掺量矿物掺合料的使用问题存在诸多的不确定性,对混凝土质量带来不利影响也就不可避免,比如说,在施工现场我们常常看到的大面积网状裂缝及楼屋面板常常发生的大面积渗漏现象,这些都与矿物掺合料的二次反应没有达到预期的凝结效果而使其转化为细砂组分有直接的联系,这是其一。

其二,商品混凝土绝大多数都是用普通硅酸盐水泥进行混凝土配置,依据国家水泥标准,普通硅酸盐水泥中的混合材参量必须控制在20%以内,可据国家建材部门前期的调查资料介绍,除部分水泥大型企业外,大多数水泥中小企业混合材参量均超标,最高参量甚至高达47%,而当前的施工验收规范对此又没有提出强制性检测要求,甚至连部分地方政府的检测机构都不开展此项业务,导致施工企业束手无策,这无形之中,也就为不法企业大开方便之门,这是当前瘦身水泥最隐蔽最核心的症结之一,而更为严重的是,由此导致对部分混凝土质量问题和质量事故的责任认定,都将可能会带来颠覆性的结果,教训的吸取也就成为空谈。 

其三,水泥必须进行安定性检测是国家水泥标准的明确要求,但是,当采用胶凝材料替代水泥以后,胶凝材料的安定性问题已经超出了水泥标准的管辖范畴,而相应的其它规范标准又不涉及安定性检测的内容,导致混凝土体积稳定性问题经常发生也就不足为奇,特别是随着混凝土中掺合料品种和用量的不断增加,水泥用量越来越少,对混凝土体积稳定性取决定性作用的已不是水泥,而是胶凝材料组合。由此可见,现有的规范标准仅对水泥进行检测是不够的,必须增加胶凝材料组合的安定性检测,只有这样,才能最终确保混凝土具有良好的体积稳定性,这是当前规范标准间的盲区。

其四,混凝土路面必须具有良好的耐磨性这是不言而喻的,但设计规范、施工验收规范对混凝土耐磨性的要求却没有明确的量化控制指标,虽然道路水泥标准对水泥的耐磨性有相关的要求,但是,在矿物掺合料用量越来越多而水泥用量越来越少的今天,原有基准水泥的耐磨性已被弱化,由此导致路面起灰起砂的问题经常发生也就成为必然,即使对簿公堂,法官也难以依法判定,因为耐磨性要求是隐含的,并非规范或图纸明确的,相关的案例也并不少见,这同样是规范标准间的盲区。

其五,当前矿物掺合料中使用量最大的是矿渣和粉煤灰,众所周知,矿渣和粉煤灰的密度均小于水泥的密度,特别是粉煤灰差距更大,这一差距给施工带来了巨大的困难,因为在混凝土浇筑和振捣过程中,密度大的水泥会往下沉,而密度小的矿物掺合料会往上浮,呈现微观上的分层离析,从而使构件顶部和表面掺合料含量过大而水泥含量过小,底部则反之。由此造成的不良后果除构件强度上下不均外,梁顶、柱顶、板顶经常开裂已经成为不争的事实,特别是柱顶,开裂现象相当普遍,且水泥用量越少,掺和料用量越多,开裂问题愈加突出,至今难以解决。
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