某廠房混凝土表面爆裂事故分析

張邦平 張育標 祝文斌

浙江衢州金廈非凡建材有限公司

某廠房混凝土表面爆裂事故分析

張邦平 張育標 祝文斌

浙江衢州金廈非凡建材有限公司

本文通過對混凝土爆裂點樣品與碎石和熟料化學成分分析，并在混凝土中摻入熟料替代部分碎石為骨料模擬爆裂試驗，證明混凝土表面爆裂點根源是水泥廠熟料引起。所以混凝土公司加強對進廠粗骨料質量驗收工作，避免混凝土類似質量事故的發生。

水泥熟料；混凝土模擬試驗；膨脹

1 引言

2014年5 月某工程負責人反映，在2013年10月份廠房內澆筑混凝土一層梁板柱混凝土表面出現局部隆起、開裂甚至脫落現象。根據事故現場工程技術人員陳述：隆起現象出現在混凝土澆筑半年后，且隨著時間的延續，隆起點數量增多，隆起程度增加，混凝土構件表面出現隆起點20幾處，爆裂部位比較零散、且深淺不一致。仔細觀察主要表現混凝土表面塊狀脫落，用手輕輕的剝開脫落的混凝土層，發現爆裂點中間5-30mm灰黑色固體，比較疏松、強度低、用手輕捻就能分散。

2 材料化學分析

查閱試驗室檔案室2013年10月份試驗室所有原材料檢驗記錄，質量指標都符合國家標準。碎石是采用龍游石佛礦業有限公司提供的，到碎石礦山料場取樣類似的灰黑色碎石骨料樣品，與爆裂點樣品進行相關化學分析。

兩種樣品化學分析數據(%)

3 混凝土爆裂模擬試驗

(1)模擬混凝土爆裂試驗：用龍游石佛灰黑色的碎石替代60%普通碎石混凝土級配試驗，時間一年過去了試塊表面沒有出現爆裂點現象，并把試塊打開灰黑色的碎石沒有出現粉化現象。從以上兩次試驗樣品化學成分數據和混凝土試驗分析：龍游石佛灰黑色的碎石不是混凝土表面爆裂的膨脹源。

(2)于2015年6月18日偶然看到裝卸車碎石卸完之后，地上有一些灰黑色的有圓形、塊狀料，于是詢問駕駛員前一車裝過什么貨，他說裝過水泥熟料。于是立刻撿起灰黑色熟料送一部分到水泥廠化驗室分析，分析成分數據與爆裂點樣品化學成分基本相似，就是水泥熟料的化學成分。初步斷定膨脹源就是灰黑色的水泥廠熟料。又進一步的采用混凝土爆裂模擬試驗驗證。

混凝土級配強度等級為C25：第一個試驗為基準，第二個試驗用30%熟料替代碎石的試驗。

混凝土爆裂模擬試驗 單位：公斤

把試塊分別放在標養室里和干燥環境中，對兩個級配的試驗試塊進行觀察，兩年后干燥環境中試塊表面沒有任何跡象；而在標養室14天試塊在邊角及側面發生局部崩裂破壞，7天強度沒什么變化，28天混凝土試快強度下降8%由于熟料膨脹應力所致。

4 混凝土的表面爆裂現象從熟料水化角度分析

(1)在沒有石膏存在的情況下，處于堿性介質中4CaO·AI2O3·12H2O可以穩定存在，其數量的不斷增加阻礙了凝膠向熟料顆粒內孔隙遷移的進程，加劇了體系內的應力的產生。應力向熟料顆粒內部發展，導致了熟料顆粒的粉化，應力向熟料外部發展，在空間受限條件下，可以產生更大的膨脹應力。

(2)某廠房內一層梁板柱是在2013年10月現澆筑，隨著混凝土強度在增長。當熟料顆粒在混凝土中部，混凝土強度增長一定時，阻止水分滲透到混凝土內部，內部處于在沒有水分情況下，熟料也停止水化，故不產生膨脹應力。廠房一層梁板柱下面有蒸汽爐，時時向混凝土梁板柱表面冒水蒸汽，周圍的空氣濕度增大，混凝土表面吸水時就有水份滲透到熟料，而熟料不斷的水化，熟料顆粒在混凝土面層時，熟料產生較大的膨脹應力，在混凝土的膠結強度低于熟料的膨脹應力時，產生隆起、崩裂現象。所以一般混凝土爆裂都在混凝土表面。而建恒實業一層梁板混凝土都出現在表面或柱的邊角爆裂點現象。

5 結術語

在混凝土中混入一定數量的熟料顆粒，混凝土強度出現下降，當熟料顆粒在混凝土表面（1-10mm）時，混凝土周圍濕度較大的情況下，隨著時間的延長會導致混凝土表面發生局部體積膨脹、爆裂、脫落的現象。

[1]水泥生產基本知識.武漢理工大學出版社.

[2]GB 14902－2012.預拌混凝土.

張邦平1973年12月男 漢族 籍貫：浙江省衢州市開化縣華埠鎮彩虹二路401室。