石灰粉的使用不当对砌筑混合砂浆质量影响的分析
石灰粉的使用不当对砌筑混合砂浆质量影响的分析
1999年7月,某工程同一轴线上120m长的承重墙体,在前一天砌筑的1.2m高的一段,到了第二天早上向一边倾斜,墙体内的砂浆被挤出并呈干粉状。技术人员立即对整个墙体进行检查,发现唯有某班组砌筑的这一段墙体出了问题,而其他班组砌筑的墙体却没有出现这种现象。所有班组所用砌筑砂浆均为M7.5混合砂浆。
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一、事故分析
事故发生后,首先停止墙体砌筑,并拆除所有出现问题的墙体,立即进行事故原因的调查。开始怀疑这个班组可能使用了过期水泥或干砖上墙,而其他班组使用的是合格水泥且操作符合规范。但从现场到水泥库检查没有发现有过期水泥。第二,砌筑的墙体多为湿砖上墙,虽有少部分是干砖上墙,但并未出现砂浆没有任何强度的现象。
后来查问各个班组的砂浆拌制程序。墙体出问题的班组承认,他们为图方便,直接将石灰粉、水泥和砂三种材料同时搅拌;而其他班组则是提前2d先用石灰粉与砂拌制,然后在砌筑前再与水泥按配合比拌成砂浆。
二、机理分析
为判断这一施工程序的差异,从混合砂浆各种材料结合的机理加以分析。
1、石灰粉为没有熟化的cao,在使用以前,应在工地加水调制,类似石灰浆陈伏2-3d,或直接把石灰粉与砂拌合存放几天,使石灰粉熟化成ca(OH)2,并且把石灰粉中的过火石灰熟化掉,消除过火石灰的危害。
2、硅酸盐水泥与水作用后,生成的主要水化物有:水化硅酸钙和水化铁酸凝胶、氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙,即水泥水化物由晶体和凝胶组成,硬化后的水泥石是由凝胶体、未水化内核和毛细孔组成的,它们在不同时期相对数量的变化,使水泥石的强度增强,但如果在水泥已硬化成水泥石后,产生不均匀的体积变化,就会使构件产生膨胀,影响建筑物的质量,甚至出现严重事故,即所谓体积安定性不良。其造成的原因,一般是由于熟料中含的游离氧化钙过多,熟化很慢,在水泥已经硬化后才进行熟化:cao+H20=ca(oH)2,这时由于体积膨胀,引起不均匀的体积变化,使水泥石开裂。像这种体积安定性不良的水泥,在工程中应用为废品处理。
3、水泥、石灰和砂三种材料的拌合
本事故中,水泥本身体积安定性正常,但造成这次事故的真正原因却是由水泥安定性不良引起的,即没有熟化的石灰粉(cao)直接与水泥等材料拌合成混合砂浆,这在两方面造成混合砂浆失效。第一,生石灰在砂浆内熟化,大量吸水,
使砂浆大量失水,影响胶凝材料的正常硬化,降低砂浆本身强度,而且与底面粘结不牢,降低砌体的质量。第二,在水泥的硬化过程中,还拌有大量的cao在熟化,延续在整个水泥的硬化过程中,水泥石无时不遭到破坏,以致出现砌体砂浆松散呈干粉状现象。从这两方面可以确定质量事故的原因是石灰粉没有熟化。
三、实验检测
对以上理论分析,现场技术人员仍不放心,又进行实验检测。当天做了两组试块,共6块。一组是由石灰粉、水泥和砂按配合比同时拌合在一起(A组),另一组是用几在前拌好的石灰粉和砂再掺合水泥按配合比拌制砂浆(B组)。两组试件在相同条件下养护。第二天(即12h以后),把A、B两组试件各敲碎1块,A组和B组的强度差不多,但A组敲碎后,骨料之间没有粘结在一起,彼此松散,而B组已结块。在第四天把A、B两组各敲碎1块,A组仍然是松散的,B组强度提高。到了第七天,A组敲碎后仍呈干粉状,而B组难以敲碎,强度增长很快。此检测方法虽然简单,但比较直观。由此进一步证实了理论推断的正确。
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