1 預(yù)拌混凝土超時(shí)緩凝現(xiàn)象

　　在預(yù)拌混凝土生產(chǎn)與施工中，為了保持預(yù)拌混凝土在一定時(shí)間內(nèi)擁有良好的工作性能，一般要使用含緩凝組分的泵送劑。如果由于某種原因造成泵送劑摻量過(guò)大，就可能出現(xiàn)已澆筑的混凝土凝結(jié)時(shí)間超過(guò)預(yù)期的問(wèn)題。通常將混凝土凝結(jié)時(shí)間超過(guò)設(shè)計(jì)預(yù)期凝結(jié)時(shí)間（一般在2 d以上）的現(xiàn)象稱(chēng)之為超時(shí)緩凝現(xiàn)象。這與有意延長(zhǎng)混凝土凝結(jié)時(shí)間不同，因?yàn)槭┕ひ箝L(zhǎng)時(shí)間緩凝是設(shè)計(jì)預(yù)期的、可控制的。而混凝土超時(shí)緩凝是一種意外，是在混凝土生產(chǎn)澆筑過(guò)程中難于發(fā)現(xiàn)的，往往要在澆筑完畢一兩天工人拆模時(shí)才發(fā)現(xiàn)。實(shí)際上，隨著預(yù)拌混凝土用量不斷擴(kuò)大，超時(shí)緩凝問(wèn)題在使用預(yù)拌混凝土的工程中時(shí)有發(fā)生。

　　2 預(yù)拌混凝土超時(shí)緩凝現(xiàn)象的特征

　　2.1混凝土的凝結(jié)時(shí)間

　　以C30混凝土為試驗(yàn)對(duì)象，從試驗(yàn)結(jié)果表1可以看出，當(dāng)泵送劑的摻量在正常摻量范圍時(shí)，混凝土的初凝時(shí)間為15.5 h，終凝時(shí)間為18.5h；而當(dāng)泵送劑超摻達(dá)到3倍及以上時(shí)，混凝土的初凝時(shí)間達(dá)到45.5h及以上（>1d），終凝時(shí)間更在58.0h及以上（>2d），遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)混凝土的預(yù)期凝結(jié)時(shí)間，混凝土產(chǎn)生超時(shí)緩凝現(xiàn)象。從圖1可以看出，超時(shí)緩凝混凝土的初凝與終凝時(shí)間間隔大于正常凝結(jié)混凝土，且超時(shí)緩凝越嚴(yán)重，混凝土的初凝時(shí)間延長(zhǎng)不多，但終凝時(shí)間卻顯著延長(zhǎng)，初、終凝時(shí)間間隔也越長(zhǎng)。這是由于預(yù)拌混凝土使用的泵送劑的緩凝成分主要為糖和羥基羧酸鹽，其作用主要是抑制水泥中C3S的水化，當(dāng)泵送劑嚴(yán)重過(guò)量后，C3S的水化被嚴(yán)重抑制，使水泥混凝土體系中水化產(chǎn)物嚴(yán)重不足，難以達(dá)到終凝所需的貫入阻力（28 MPa），導(dǎo)致終凝被顯著延長(zhǎng)；而這種緩凝成分對(duì)水化速度很快的C3A作用并不明顯，由于C3A的水化貢獻(xiàn)，使混凝土初凝時(shí)間雖有所延緩，但影響程度不及終凝嚴(yán)重。因此，在判斷和處理超時(shí)緩凝質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，應(yīng)以混凝土的終凝時(shí)間為考察指標(biāo)。

　　2.2 混凝土的強(qiáng)度

　　試驗(yàn)以C30和C40混凝土為研究對(duì)象，測(cè)定7個(gè)不同齡期3、5、7、14、28、56、90 d的立方體抗壓強(qiáng)度，結(jié)果見(jiàn)表2。強(qiáng)烈的緩凝作用造成水泥水化速度減慢，超時(shí)緩凝使混凝土的強(qiáng)度發(fā)展緩慢，且超時(shí)緩凝時(shí)間越長(zhǎng)，各齡期強(qiáng)度越低。超時(shí)緩凝混凝土的強(qiáng)度都低于正常凝結(jié)混凝土，如圖2所示。且隨著緩凝時(shí)間的延長(zhǎng)，強(qiáng)度發(fā)展變慢，同齡期混凝土的強(qiáng)度發(fā)展也越低，以C40為例，可以看出超時(shí)緩凝時(shí)間對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度比的影響，見(jiàn)表3。

　　從表3可見(jiàn)，當(dāng)超時(shí)緩凝混凝土終凝時(shí)間在52 h（>2 d）時(shí)，其28~90 d強(qiáng)度可達(dá)到正常凝結(jié)混凝土強(qiáng)度的89%至92%；終凝時(shí)間在68h（接近3d）時(shí)，其28~90 d強(qiáng)度可達(dá)到正常凝結(jié)混凝土的77%~79%，這種情況下，如果混凝土的配合比設(shè)計(jì)有足夠的富余強(qiáng)度，超時(shí)緩凝混凝土的28 d強(qiáng)度是可能發(fā)展到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的；而終凝時(shí)間在100 h（超過(guò)4 d）時(shí)，其28~90 d強(qiáng)度僅有正常凝結(jié)混凝土強(qiáng)度的13%至32%；這是因?yàn)槌瑫r(shí)緩凝時(shí)間太長(zhǎng)，過(guò)度緩凝使水泥長(zhǎng)時(shí)間不能進(jìn)行水化反應(yīng)，會(huì)造成混凝土內(nèi)部水分過(guò)量蒸發(fā)和散失，水泥水化反應(yīng)過(guò)于緩慢甚至停止，水化產(chǎn)物過(guò)少，28 d及其后期強(qiáng)度無(wú)法設(shè)計(jì)要求。因此，對(duì)于超時(shí)緩凝質(zhì)量問(wèn)題的處理，可根據(jù)其超時(shí)緩凝的時(shí)間來(lái)做初步判斷。

　　2.3混凝土的塑性變形

　　試驗(yàn)以C30混凝土為研究對(duì)象，采用CABR-NES型非接觸式混凝土收縮變形測(cè)定儀，對(duì)比研究超時(shí)緩凝對(duì)混凝土塑性收縮的影響，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

　　對(duì)比正常凝結(jié)混凝土和超時(shí)緩凝混凝土的收縮變形曲線(xiàn)（見(jiàn)圖3），可以發(fā)現(xiàn)超時(shí)緩凝混凝土的塑性收縮顯著高于正常凝結(jié)混凝土，這是由于超時(shí)緩凝混凝土的凝結(jié)時(shí)間很長(zhǎng)，長(zhǎng)時(shí)間處于塑性狀態(tài)，和易性又差，水分比正常凝結(jié)混凝土更容易散失，且水分散失的時(shí)間更長(zhǎng)。因此，發(fā)生超時(shí)緩凝現(xiàn)象的混凝土后應(yīng)加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)，尤其是在混凝土表面覆蓋保護(hù)以防止混凝土水分過(guò)量散失。

　　3 超時(shí)緩凝現(xiàn)象的判斷與處理

　?。?）判斷原則。①將混凝土的終凝時(shí)間作為超時(shí)緩凝現(xiàn)象的判斷依據(jù)，終凝時(shí)間大于2 d即認(rèn)為發(fā)生超時(shí)緩凝現(xiàn)象。②根據(jù)終凝時(shí)間長(zhǎng)短和配制強(qiáng)度的富余程度，對(duì)問(wèn)題混凝土的強(qiáng)度能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求做出初步判斷。一般終凝時(shí)間在2~3d，配制強(qiáng)度富裕較高（富裕系數(shù)大于1.3）的混凝土，28d強(qiáng)度極有可能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，該批混凝土可密切觀(guān)察幾日在做處理；而對(duì)于終凝時(shí)間大于4 d的混凝土，其強(qiáng)度無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，應(yīng)立即打掉重新澆筑。

　?。?）處理方法。對(duì)于發(fā)生超時(shí)緩凝的預(yù)拌混凝土，如果終凝時(shí)間在2~3d，應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)而不要急于拆模就可以通過(guò)加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)，監(jiān)測(cè)混凝土強(qiáng)度發(fā)展，適當(dāng)時(shí)間請(qǐng)權(quán)威機(jī)構(gòu)對(duì)混凝土實(shí)體進(jìn)行檢測(cè)，出具相應(yīng)的檢測(cè)報(bào)告。檢測(cè)的時(shí)間可視混凝土強(qiáng)度發(fā)展的表觀(guān)情況而定，一般建議在混凝土凝結(jié)后的3 d或7 d的時(shí)候，檢測(cè)方法可以采取同條件試件試壓和回彈或者實(shí)體取芯的方式，在早期強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上就可以恢復(fù)施工。根據(jù)前面章節(jié)的研究結(jié)果，針對(duì)重慶地區(qū)近年來(lái)發(fā)生的某一典型的預(yù)拌混凝土超時(shí)緩凝現(xiàn)象，簡(jiǎn)述了判斷與處理的過(guò)程，為今后此類(lèi)事故的處理提供參考。

　?。?）工程情況。重慶某商品住宅樓工程使用預(yù)拌混凝土澆筑十層梁、板、柱，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C30，配合比見(jiàn)表4，混凝土配制強(qiáng)度39.5MPa。澆筑完畢第2天發(fā)現(xiàn)混凝土未凝結(jié)，且表面呈現(xiàn)棕紅色，見(jiàn)圖4。

　　（4）處理。經(jīng)過(guò)調(diào)查，該超時(shí)緩凝現(xiàn)象的原因是由于攪拌計(jì)量設(shè)備問(wèn)題造成外加劑超量摻加引起的。通過(guò)密切觀(guān)察，發(fā)現(xiàn)該批混凝土在3d左右開(kāi)始凝結(jié)硬化，說(shuō)明此批混凝土超時(shí)緩凝的終凝時(shí)間在3d左右；同時(shí)又查閱配合比設(shè)計(jì)書(shū)，得知該混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)留有較高的富裕強(qiáng)度（同配合比正常凝結(jié)混凝土的28d強(qiáng)度為40MPa）。

　　因此，根據(jù)預(yù)拌混凝土超時(shí)緩凝現(xiàn)象的特征判斷，該批混凝土的終凝時(shí)間約為3d，而且配制強(qiáng)度富裕較高，初步判斷該批混凝土能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。于是立刻采取覆蓋養(yǎng)護(hù)措施，經(jīng)過(guò)7d的覆蓋養(yǎng)護(hù)（澆筑后第9天）后，進(jìn)行取芯檢測(cè)，芯樣強(qiáng)度代表值達(dá)到30 MPa，達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期強(qiáng)度，工程恢復(fù)施工，該事件除損失工期外，未造成其他經(jīng)濟(jì)損失。

　　4 結(jié)論

　　通過(guò)試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，超時(shí)緩凝問(wèn)題顯著影響混凝土的終凝時(shí)間、各齡期強(qiáng)度和混凝土塑性收縮，結(jié)果表明：終凝時(shí)間越長(zhǎng)混凝土各齡期強(qiáng)度越低，并且發(fā)生超時(shí)緩凝現(xiàn)象會(huì)顯著提高混凝土塑性收縮。判斷和處理混凝土工程中超時(shí)緩凝質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，可根據(jù)混凝土的超時(shí)緩凝時(shí)間和配制強(qiáng)度進(jìn)行判斷和處理，對(duì)于超時(shí)緩凝在2~3d的混凝土，其28 d強(qiáng)度可達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求；而超時(shí)緩凝在4d及以上的混凝土，其28d強(qiáng)度無(wú)法達(dá)到計(jì)強(qiáng)度要求。