【行业资讯】新楼盘浇筑14天后不断出现砼爆裂？原因竟是这个……

某工地新建的23层楼盘建筑面积共1.5万m2，全部为框架结构施工。该楼1～5层剪力墙、梁、柱、顶板、楼梯等结...

该工地浇筑施工完成时，无可见不良体积变形问题出现；采用洒水养护，拆模28d后，发现梁、板构件多处混凝土存在点状爆裂现象；且随着养护龄期的增长，爆裂程度增加，爆裂点数量增多。爆裂点多围绕在集料周围；剥开爆裂点，可见爆裂物呈红褐色或呈灰白色，见图1所示。取混凝土爆裂处的红褐色粉末与未爆裂混凝土水泥石，研磨过0.08mm方孔筛制样，采用荧光光谱仪(XＲF)与化学分析方法对爆裂物的化学组成分析，结果见表1。

由表1可知，同未爆裂混凝土水泥石相比，爆裂混凝土中的氧化钙和三氧化二铁的含量均较高；其中，爆裂物中游离氧化钙含量为5.1%，氧化钙含量为41.7%，比未爆裂混凝土水泥石高4.7%，三氧化二铁含量高1.49%。用无水乙醇将爆裂物终止水化，60℃烘干至恒重，研磨过0.08 mm方孔筛制样，采用X衍射试验(XＲD)对爆裂物的矿物组成进行分析，见图2。

参照无机非金属材料图谱手册，由图2可知，d值4.91、2.61、1.91、1.78、1.68、1.44与Ca(OH)2的标准图谱相符，d值3.85、3.03、2.49、1.91 与CaCO3的标准图谱相符，d值2.75、2.39、1.68 与CaO的标准图谱相符。因此，该爆裂物的主要成分为Ca(OH)2、CaCO3、CaO。

取普通石灰石集料与爆裂混凝土集料，采用INCA Energy350 X射线能谱仪(EDS) 对集料的元素组成进行分析，结果见表2。

由表2可知，同传统石灰岩集料相比，爆裂混凝土集料中铁元素的含量较高，为4.11%，而石灰石集料中的仅为0.01%；硅、铝元素的含量较低，分别为2.75%、9.26%；其他元素的含量基本相当。将生产用集料粉磨为比表面积为400m2/kg的粉末，参照JC/T313-2009《膨胀水泥膨胀率试验方法》，内掺10%、20%集料粉末制备水泥净浆试件，并同条件制备纯水泥试件作为基准组；拆模后，测定三组试样基准长度；放入(80±2)℃的高温恒温养护箱中养护，在测基准长度后1，3，7，14，28d再分别测长，计算试件的体积变化量。试验结果见图3。

由图可知，随着养护龄期的延长，三组试件的体积变形均表现为收缩值逐渐变小，14d后出现膨胀的趋势；其中，内掺10%与20%集料粉磨的水泥净浆试件养护14d后体积变形呈膨胀趋势，而基准组仍呈收缩趋势且收缩量趋于稳定；同养护龄期内，随着集料粉粉末掺量的增加，试件的膨胀率增大。用无水乙醇将测完56d龄期的水泥净浆试样终止水化，60℃烘干至恒重，研磨过0.08 mm方孔筛制样，采用德国耐驰仪器公司DTA/TGSTA-449C综合热(TG)分析仪测定Ca(OH)2含量，结果如图4所示。

热重分析法是采用加热或冷却过程中物质质量变化的特性来区别和鉴定不同物质的试验方法，相关文献表面，水泥石热分析结果中350～500℃范围内的吸热峰为Ca(OH)2分解的吸热峰。

由图4可知，基准组、10%集料粉末与20%集料粉末的水泥石在350～500℃范围内均存在吸热峰；同基准组相比，随着集料粉末掺量的增加，热流曲线上吸热峰的强度增加，热重曲线上质量损失增加。由此可知，同基准组相比，随着集料粉末掺量的增加，水泥石中的Ca(OH)2含量增加。由上述试验可知，与未爆裂处正常水泥石相比，爆裂红褐色粉末中的Fe2O3、f-CaO含量较高;采用集料粉末制备的水泥石试件呈膨胀趋势，且56d水化水泥石中的Ca(OH)2含量远高于纯水泥石中的。

因此，混凝土爆裂的原因应为集料与水泥水化产生的滞后体积膨胀所致。现场原材料筛查发现，生产该批次混凝土的集料为钢渣，且含有15%左右的钢渣粉末；集料结构致密，为多孔状，外表面呈灰白色；破损后，内表面为深褐色，部分集料上能观察到明显铁质成分，如图5所示。

相关文献提及到，高温煅烧钢渣过程中氧化钙、氧化镁高温急冷呈游离状态，遇水发生水化反应，水化反应慢，在凝结硬化后的水泥石中水化，固结体积增加；此外，钢渣中残留的铁以二价铁形式存在，在空气中遇水氧化为三价铁，体积膨胀导致固相体积增加；两者共同作用导致混凝土爆裂。二价铁与f-CaO水化体积膨胀并以钢渣为中心形成径向辐射爆裂缝或细裂纹，随着水化龄期的延长，固结相增多，导致混凝土爆裂。该工地出现的混凝土爆裂现象是由于高温煅烧钢渣过程中氧化钙高温急冷呈游离状态，遇水缓慢水化反应，固结相体积增大发生局部膨胀，以及二价铁氧化为三价铁体积膨胀导致的。

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