1、冒泡現(xiàn)象（存在問(wèn)題）

    某高鐵工地，地基樁、承臺(tái)混凝土，由公司自建的混凝土拌合站集中生產(chǎn)、運(yùn)輸和泵送，混凝土攪拌按正常程序進(jìn)行，出機(jī)混凝土和易性良好，坍落度能滿足設(shè)計(jì)180～220mm要求，但剛出機(jī)的混凝土有刺激性氣味；當(dāng)天施工過(guò)程中，振搗、抹面時(shí)也出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，混凝土表面有氣體不停地向外冒泡現(xiàn)象發(fā)生。

    次日早晨（10h以后），作業(yè)人員發(fā)現(xiàn)前一天澆搗的混凝土表面有較多的氣孔，間距約200～500mm，個(gè)別的還仍在冒泡；在混凝土表面有薄層積水處，能明顯看到氣泡聚集在水泥漿的表面上；在無(wú)積水的部分也能看到氣泡冒出后在混凝土表面形成的氣孔；從混凝土攪拌到承臺(tái)澆搗主要發(fā)現(xiàn)以下三個(gè)問(wèn)題。①剛出機(jī)的混凝土有一股刺激性氣味；②澆搗后承臺(tái)上出現(xiàn)的氣泡用打火機(jī)點(diǎn)燃有輕微的爆破聲；③二次抹面將氣孔抹掉后，不久又有新的氣孔產(chǎn)生。

    某工地承臺(tái)混凝土產(chǎn)生冒泡現(xiàn)象，如圖1，其中左圖是一工作人員用打火機(jī)點(diǎn)燃?xì)馀荩陕?tīng)到輕微的爆破聲。

    同一混凝土拌合站，使用同一批原材料生產(chǎn)的混凝土，都有不同程度發(fā)生相同的問(wèn)題，混凝土表面產(chǎn)生冒泡現(xiàn)象。

2、原因分析

    初步判斷冒泡現(xiàn)象與一定的溫度及劣質(zhì)原材料有關(guān)，冒泡現(xiàn)象持續(xù)混凝土澆筑10h以后，隨著水泥水化反應(yīng)產(chǎn)生水化熱，使得大體積混凝土內(nèi)部溫度較高，此時(shí)，膠凝材料在顯堿性的混凝土溶液中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，放出可燃性氣體，初步判斷是劣質(zhì)粉煤灰里的部分物質(zhì)在混凝土中產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)放出氣體造成。

    鑒于本地區(qū)一級(jí)粉煤灰資源比較緊張，因此此類品質(zhì)略低于二級(jí)灰的粉煤灰也被廣泛使用。試驗(yàn)結(jié)果和實(shí)際使用證明，此類粉煤灰的使用對(duì)混凝土并無(wú)明顯的不良影響。

    針對(duì)以上現(xiàn)象進(jìn)行模擬試驗(yàn)：將膠凝材料（水泥、兩種粉煤灰）分別放入裝有水或堿性溶液的燒杯中，在65℃的烘箱中放置30min，觀察溶液變化情況，試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：①水泥、優(yōu)質(zhì)粉煤灰在水或堿性溶液中沒(méi)有顯著化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體；②劣質(zhì)粉煤灰（深黑色的粉煤灰），在堿性溶液里會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生大量的氣體。將產(chǎn)生大量氣體的燒杯放在室內(nèi)冷卻至20℃時(shí)，氣體不再產(chǎn)生，再將燒杯放入65℃烘箱中加熱，15min后又產(chǎn)生大量氣體。

（1）為了探明品質(zhì)好壞粉煤灰化學(xué)成分的區(qū)別，通過(guò)XRD分析及相關(guān)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示粉煤灰品質(zhì)優(yōu)劣的最大區(qū)別是：劣質(zhì)的粉煤灰中含有金屬鋁，而優(yōu)質(zhì)的粉煤灰中沒(méi)有。

（2）由于水泥水化反應(yīng)產(chǎn)生了強(qiáng)堿Ca（OH）2使混凝土顯堿性，而鋁在堿性條件下會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生H2，水化反應(yīng)產(chǎn)生熱量使得此反應(yīng)更加劇烈，因此將形成混凝土表面冒泡現(xiàn)象。

反應(yīng)方程式如下：

硅酸三鈣水化：3CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+（3-x）Ca（OH）2

硅酸二鈣水化：2CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+（2-x）Ca（OH）2

雖然氫氧化鈣的溶解度小但它是強(qiáng)堿，所以混凝土還是有較強(qiáng)的堿性。

2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑

（3）出機(jī)混凝土有刺激性氣味可能是由于水泥和粉煤灰加工過(guò)程中摻入的助磨劑，有的助磨劑生產(chǎn)企業(yè)廠區(qū)內(nèi)有一股刺鼻的氨味，這將直接影響到混凝土中的氨釋放量，而科學(xué)使用助磨劑將為企業(yè)帶來(lái)顯著經(jīng)濟(jì)效益，在混凝土由攪拌站運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)過(guò)程中由于氨逐漸溶解在水中，所以澆搗后的混凝土的刺激性氣味不明顯。

3、解決辦法（采取措施）

試驗(yàn)表明：產(chǎn)生氣泡需要具備三個(gè)條件：劣質(zhì)粉煤灰、堿性溶液、一定的溫度。

（1）建議對(duì)使用劣質(zhì)粉煤灰時(shí)進(jìn)行化學(xué)分析或模擬試驗(yàn)。

（2）發(fā)現(xiàn)顏色深黑色或與水拌合后有刺鼻的味道（氨味）的粉煤灰，要拒絕使用。

（3）簡(jiǎn)易方法：①目測(cè)粉煤灰的顏色，清水跟深黑色粉煤灰攪拌（1：0.3），發(fā)現(xiàn)手上有粘黑色中帶油脂的，要求退場(chǎng)。

②跟清水?dāng)嚢韬笮嵊X(jué)有一種刺鼻的異常的（氨）氣味，要求退場(chǎng)。

4、結(jié)束語(yǔ)

（1）隨著目前國(guó)家對(duì)火電廠的廢氣排放要求日趨嚴(yán)格，火電廠需對(duì)其排放的煙氣進(jìn)行脫硫脫硝，而常用的脫硝技術(shù)就有使用氨或尿素噴入高溫爐膛的方式，有的廠家為了提高效率在加工粉煤灰時(shí)摻入會(huì)釋放氨的助磨劑，這些都將導(dǎo)致出機(jī)混凝土產(chǎn)生刺激性氣味的氣體。由于工期緊，優(yōu)質(zhì)粉煤灰供不應(yīng)求，攪拌站可能會(huì)采用含鋁金屬的劣質(zhì)粉煤灰，這種劣質(zhì)粉煤灰在顯堿性的混凝土中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生可燃的氫氣，導(dǎo)致澆搗后的混凝土產(chǎn)生冒泡現(xiàn)象。

（2）工程實(shí)例表明，對(duì)于氨釋放量超標(biāo)及含過(guò)量鋁金屬的粉煤灰應(yīng)該禁用，否則澆注的混凝土強(qiáng)度低，耐久性差，將直接影響到工程的質(zhì)量，嚴(yán)重的將會(huì)威脅到人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

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