水泥混凝土凝结时间异常原因浅析

1.1　速凝、假凝

1.1.1　判断依据

速凝表现为混凝土凝结迅速，出现“整体抱团”现象；假凝表现为混凝土出机后5min～10min失去流动性，出现“扒锅”或“粘底”现象。

1.1.2　原因分析

1)水泥厂按工艺设计生料配比经2磨1烧变为熟料，根据水泥性能所需，用硬石膏、磷石膏、氟石膏、天然半水石膏等作水泥调凝剂，这些物质导致速凝、假凝。

2)水泥生产煅烧过程中回转窑温度过高导致二水石膏脱水成半水石膏或无水石膏。

3)立窑水泥煅烧过程不充分、不均匀，熟料含有还原熟料。

4)使用早强型水泥比如R标志的水泥。

5)使用超过水泥用量0.06%的三乙醇胺早强剂，水泥初凝时间不合格。

6)使用木钙、糖钙、多羟基碳水化合物、羟基羧酸类有机物等外加剂以及含有这类成分的复合外加剂。

7)试验环境温度高于35℃，混凝土出机机口温度高于35℃时也会出现这种现象。

1.2　缓凝

1.2.1　判断依据

工程施工要求混凝土凝结时间一般为6h～10h左右(特殊要求混凝土除外)。桩基、承台、墩身、隧道混凝土喷涂、衬砌及混凝土砌体等超过24h甚至几天不凝结。

1.2.2　原因分析

1)人为因素

a.搅拌站人员未按混凝土外加剂厂家外加剂使用说明要求，盲目多掺外加剂(一般掺量为0.8%～1%)。b.按混凝土配合比要求，将水泥误当粉煤灰使用。c.工作疏忽导致外加剂混淆使用，如将缓凝剂当早强剂使用。d.混凝土浇筑过程中，施工人员看混凝土发干流动性小擅自给混凝土加水。

2)机械因素

a.计量器具未按照要求自检、送检，长期使用产生较大误差。b.盛放混凝土外加剂的料仓要使用塑料或防腐漆，杜绝外加剂与铁器直接接触。c.放料口传感器失灵，或放料口长期磨损计量不准误差较大。

3)水泥因素

a.水泥自身凝结时间长。水泥生料配比不合理或水泥煅烧过程中温度控制不够，导致煅烧后水泥有效成分少，主要靠调凝石膏来调整凝结时间。b.水泥厂或施工单位不注重水泥存放，将水泥长期漏天放置导致水泥吸潮结块。c.水泥厂家根据季节性温度对水泥凝结时间的影响适当的调整水泥，比如夏季温度高，水泥凝结时间快，厂家会适当降低C3A含量，冬季温度低，水泥凝结时间短，会适当提高C3A含量。d.水泥工艺流程的重大改变，水泥性能不稳定。e.水泥生料来源变迁，矿物含量根据实际情况改变工艺流程。f.水泥厂家大量加粉煤灰作为外掺料提高水泥产量。

4)粉煤灰因素

从粉煤灰颜色来辨别一般为灰色，颜色越黑含碳量越高，发黄含钙比较高。a.粉煤灰掺量过高，一般1级粉煤灰需水量为90%，可减少用水量并代替一部分水泥使用，改善工作性能，但过量使用粉煤灰凝结时间长，强度低。b.粉煤灰厂家为提高粉煤灰产量掺合磨细矿渣等以次充好。

5)矿粉因素

矿粉以玻璃体结构为主，主要化学成分为SiO2，Al2O3，这些活性物质与水泥中C3S和C2S反应填充混凝土孔隙。超掺矿粉会使混凝土凝结时间变长。

6)砂、石料因素

砂、石料含泥量和泥块含量对混凝土凝结时间影响较大，除此还有如下情况:a.冬季施工应特别注意，含水高的砂料有冻结现象，无形中加重了含水量。b.砂质量问题，砂厂在砂中掺合大量的土、碎石等提高砂量，而土对外加剂的影响非常大。c.砂、石料中含泥量和泥块含量偏高。

7)外加剂因素

a.外加剂种类繁多，工地上不注意外加剂标识，误用外加剂。b.外加剂对运输、储存、使用掺量有严格要求，未按外加剂厂家说明使用。c.外加剂有一定适应性，调试过程中混凝土满足各项指标要求，但在大批量生产供货过程中，由于原材料的不稳定，会在凝结时间上有一定的误差。d.外加剂配方不合理的产品，自身凝结时间长，导致混凝土凝结时间过长。e.外加剂复配过程中，缓凝组分含量高。

8)其他因素

a.环境因素。南北方地理位置的差异及温湿度上有很大的差异。其次水质差别较大，北方水呈碱性，南方水呈酸性(特殊情况除外)，施工单位应该严格按照《铁路工程水质分析规程》检验水的各项指标以减少对水泥及外加剂的影响。b.地理差异。北方水泥由北方地质特点所决定，凝结时间一般比较短，而南方水泥凝结时间一般比较长。这是由于各生产厂家所处的地理位置，地质差别导致水泥生料组分的差别导致凝结时间的差别。另外东北水泥由于其地处严寒地区，一般抗冻组分SO4含量高。

1)搅拌站、各工地试验室以及从事混凝土相关操作人员都应进行岗前培训，了解混凝土及外加剂相关知识，严格按照混凝土配合比以及外加剂使用说明进行操作。

2)仪器设备按要求进行周期性校准及自检和送检工作，以避免由于仪器设备的误差导致混凝土异常状态的出现。

3)严格把好原材料质量关，严格使用按合同要求的及以设计好的配合比所使用的原材进行供货，杜绝以次充好。

4)根据施工所处的地理位置、水质、温湿度、地质的酸碱度及化学物质的含量，进行合理的配合比设计并要求外加剂厂家按施工实际情况设计符合要求的产品。

来源：混凝土杂志    编辑：李骏