表3、扣除酸不溶物后(酸溶部分)樣品的化學(xué)成分
?
樣品 | Loss (wt%) | SiO2 (wt%) | Fe2O3 (wt%) | Al2O3 (wt%) | CaO (wt%) | MgO (wt%) | 原水泥Loss (wt%) | 化學(xué)結(jié)合水(wt%) | 化學(xué)結(jié)合水/ CaO |
A | 25.94 | 8.85 | 6.05 | 4.57 | 48.34 | 0.98 | 3.5 | 22.44 | 0.46 |
B | 35.02 | 4.67 | 0.07 | 4.02 | 43.38 | 0.61 | 3.5 | 31.52 | 0.73 |
C | 17.97 | 15.74 | 3.95 | 4.39 | 49.69 | 1.10 | 3.5 | 14.47 | 0.29 |
由表1中化學(xué)分析結(jié)果可以看出:配比相同的A、C樣化學(xué)成分及酸不溶物含量基本相近,A樣燒失量明顯高于C樣;B樣與A、C樣相比,燒失量、SiO2及酸不溶物含量均較高,CaO含量較低,這說(shuō)明B樣中鈣質(zhì)材料含量較少,硅質(zhì)材料含量較多。通常水泥制品化學(xué)分析中的酸不溶物主要是未分離干凈的砂、水泥中的混合材、混凝土中摻入的粉煤灰以及養(yǎng)護(hù)過(guò)程中帶入的黏土質(zhì)物質(zhì)。其中砂的主要化學(xué)成分是SiO2,粉煤灰及黏土質(zhì)物質(zhì)的主要化學(xué)成分是SiO2與Al2O3。由表2結(jié)果可知,酸不溶物的主要成分是SiO2和Al2O3,試樣A與試樣B的Al2O3含量相近,且不大于試樣C的Al2O3含量。這說(shuō)明試樣B中沒(méi)有大量的粉煤灰,可見(jiàn)“起粉”主要不是粉煤灰在混凝土表面富集。
根據(jù)水泥的水化程度與化學(xué)結(jié)合水含量的關(guān)系,測(cè)定樣品中化學(xué)結(jié)合水與CaO的含量,對(duì)比單位CaO所帶有的化學(xué)結(jié)合水的多少,即可比較相對(duì)水化程度的高低。表1中的燒失量(Loss)主要包括了原材料(未水化水泥)自身的燒失量及水泥水化后的化學(xué)結(jié)合水,設(shè)定原水泥的燒失量為3.5%,則扣除酸不溶物后的計(jì)算結(jié)果如表3所示。從化學(xué)結(jié)合水含量看,試樣A、B的水化程度均高于試樣C,其中試樣B的水化程度最高,單位CaO帶有的化學(xué)結(jié)合水高達(dá)0.73,是純水泥路面下層混凝土試樣C的2.49倍,比不“起粉”的純水泥路面表層試樣A高出56.53%。這說(shuō)明混凝土表層水泥顆粒的水化程度比混凝土內(nèi)部的顆粒要大。本文認(rèn)為這是在施工過(guò)程中混凝土泌水,造成表層水灰比過(guò)大,水泥水化較充分所致。雖然水泥具有較高的水化程度和較大的水化空間,但水化產(chǎn)物搭接松散,強(qiáng)度較低才是表面“起粉”的真正原因。
類似于路面起粉的現(xiàn)象還常見(jiàn)于大面積的樓板、停車場(chǎng)、薄壁混凝土等工程,對(duì)這類問(wèn)題的多次現(xiàn)場(chǎng)分析及取樣分析結(jié)果均表明,“起粉”的主要原因不是粉煤灰或其它混合材或摻合料的浮面,而是混凝土表層結(jié)構(gòu)疏松、強(qiáng)度偏低。導(dǎo)致混凝土表層結(jié)構(gòu)疏松、強(qiáng)度偏低的主要原因有二方面:
(1)混凝土表層的水灰比(W/C)大于混凝土內(nèi)部,表層水化產(chǎn)物之間搭接不致密,孔隙率大,結(jié)構(gòu)松散,強(qiáng)度偏低;
(2)混凝土養(yǎng)護(hù)不當(dāng),施工早期水分散失過(guò)快,形成大量的水孔,表層的水泥得不到足夠的水分進(jìn)行水化,因而表層混凝土的結(jié)構(gòu)疏松,強(qiáng)度偏低。即表層混凝土的水灰比過(guò)大和養(yǎng)護(hù)不當(dāng)造成表層過(guò)早地大量失水均有可能導(dǎo)致混凝土的“起粉”現(xiàn)象。檢測(cè)混凝土表層中水泥的水化程度,可幫助判別“起粉”的原因。表層水泥水化程度較高的主要是由于泌水所致。表層水泥水化程度較低,則主要是施工養(yǎng)護(hù)不當(dāng)所致。從多起案例分析來(lái)看,因泌水而導(dǎo)致混凝土表面起粉的情況居多數(shù)。