白錫慶(天津大學建筑工程學院,天津 300072;天津市質量監(jiān)督檢驗站第二十一站,天津 300381)
工程地處天津沿海地區(qū),零層板混凝土澆注后,混凝土表面大面積析出白色物質,該零層板面積約為1600m2,考慮是否會對混凝土中鋼筋有腐蝕作用,故委托我站對此進行分析。該零層板下依次為混凝土梁、混凝土短柱、混凝土承臺、混凝土管樁。
1)巖相分析
2)X-ray分析
3)化學分析
對現(xiàn)場所取混凝土表面白色析出物進行巖相分析及X光分析,該物質的主要成分見表1。
表1 巖相分析及X光分析物質的主要成分
從表1中的分析結果來看,混凝土表面析出的白色物質主要成分為以石鹽(NaCl)為主并含有少量鉀芒硝(K3Na(SO4)2)和無水芒硝(Na2SO4)。表1中 的 方 解 石(CaCO3)為水泥水化的碳化物,石英(α-SiO2)和硬石膏(γ-CaSO4)為混凝土自身所帶物質,屬取樣時摻雜的混凝土自身物質,并非混凝土表面析出的白色物質中所含。
為分析混凝土自身所帶的Cl—含量情況,由混凝土生產企業(yè)將該批混凝土所用的原材料包括水泥、砂、粉煤灰、減水劑、拌合水送至我中心進行Cl-含量測定,結果見表2。
表2 Cl-含量測定
從表2中可看出,混凝土原材料中Cl-含量未超過相關產品標準要求,水泥、砂、拌合水均遠低于標準要求;粉煤灰標準中對Cl-含量無要求,但從實測值看也是較低的;減水劑中Cl-含量標準并無具體的要求,根據(jù)我站對減水劑Cl-含量的大量檢測,0.492%的含量在天津地區(qū)所使用的減水劑中屬正常范圍之內,根據(jù)委托方提供的混凝土配比計算混凝土中Cl-含量見表3。
表3 混凝土中Cl-含量
根據(jù)日本建筑學會的《高耐久性鋼筋混凝土結構設計與施工指南(草案)·同解說》(1991),混凝土由材料導入的Cl-總量應在0.20kg/m3,當混凝土滿足由于材料允許帶進的Cl—最大值之后,混凝土中Cl-含量低于0.2kg/m3,是不會引起鋼筋銹蝕的,從表3的結果可看出由于混凝土原材料帶入的Cl-不會對鋼筋銹蝕產生影響。
該混凝土中氯離子與膠凝材料的重量比為0.048%,根據(jù)《混凝土結構耐久性設計規(guī)范》GB/T 50476-2008中的要求,對鋼筋混凝土最嚴格環(huán)境作用等級的要求為不大于0.15%,說明該混凝土中的氯離子對該混凝土的耐久性不會產生影響。
在混凝土自身Cl-含量不高的情況下,混凝土表面析出NaCl的原因可能有以下兩種:
1)地下水通過混凝土承臺滲入,并帶入Cl-,最終在混凝土表面析出;
2)混凝土中的Cl-含量雖不高,但當在一定的條件下仍可能析出。
對第一種原因來講,由于外界滲入Cl-,使得混凝土中的Cl-含量會很高,對鋼筋的腐蝕影響較大,對第二種原因來說,雖然析出了Cl-但對鋼筋腐蝕影響不大。
由于目前白色析出物質對鋼筋的影響程度存在不確定性,因此給出以下建議:
1)該建筑物在使用一段時間后應按《混凝土結構耐久性評定標準》CECS220:2007進行評定;
2)條件允許的情況下,應繼續(xù)觀察是否仍有白色物質析出,以便進一步確定對鋼筋的影響程度;
3)考慮混凝土承臺等部位采取防水措施.
[1]《通用硅酸鹽水泥》GB 175-2007
[2]《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》JGJ 52-2006
[3]《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T 1596-2005
[4]《混凝土外加劑》GB 8076-1997
[5]《混凝土用水標準》JGJ 63-2006
[6]《水泥原料中氯離子的化學分析方法》JC/T 420-1991
[7]《水質 氯化物的測定 硝酸鹽滴定法》GB 11896-1989
[8]《混凝土結構耐久性設計規(guī)范》GB/T 50476-2008
[9]《混凝土與混凝土結構的耐久性》馮乃謙 機械工業(yè)出版社