事故简介

东北某混凝土公司2009年4月生产的混凝土出现大面积缓凝，最长缓凝时间达7d，最终不得不将浇筑的混凝土结构拆除，损失上百万元。另一家混凝土公司2011年10月下旬供应的混凝土出现部分缓凝现象，很奇怪的是后浇筑的混凝土楼板可以上人了，先浇筑的混凝土还是软的，近几年来此种现象频频发生。

原因分析

试验室对所用的材料进行一一排除试验，即水泥、掺合料、外加剂中变化一种因素，保持其他材料不变，试拌混凝土，观测其初凝时间和混凝土3d、7d、28d强度。经试验得出结论，这次缓凝是由于粉煤灰造成的。于是走访了热电厂，原来造成缓凝的是脱硫灰，也称为脱硫石膏。

近几年来，环保对工厂排出的废气有越来越高的要求，限制废气中SO₂含量。目前电厂普遍采用石灰水或石灰粉与150℃的烟气在密封的脱硫塔中接触，生成脱硫灰———亚硫酸钙、硫酸钙、粉煤灰、氢氧化钙和碳酸钙的混合物，其中亚硫酸钙（CaSO₃·1/2H₂O）为主要成分。亚硫酸钙、硫酸钙是缓凝剂（目前已有一些水泥厂不再采用石膏，而用它来做缓凝剂，其掺量较常规的石膏要少一些）。脱硫灰如用来代替粉煤灰，必然会造成混凝土长时间的缓凝。亚硫酸钙是对水泥凝结时间的影响起主要作用的组分，它对不同种类熟料水泥凝结时间的影响不同，主要与水泥中矿物成分有关。亚硫酸钙在水中的溶解度远远低于硫酸钙，它对C₄AF（铁铝酸四钙）有缓凝作用。在C₄AF含量高、C₃A含量少时，自身凝结时间较长的熟料缓凝时间会更长。亚硫酸钙的缓凝作用，比掺二水石膏还强。

由于粉状物料在混凝土搅拌站的储仓中下落时不是平行的，而是从中心呈流水状下落，造成脱硫灰与正常粉煤灰不均匀混杂在一起，有可能某一部分脱硫灰集中落入称斗中，而后几盘混凝土又是脱硫灰含量少的粉煤灰，致使混凝土不规则凝结，出现先浇筑的混凝土不凝，后浇筑的混凝土楼板可以上人的奇怪现象。

事故处理

1）掺脱硫灰的混凝土后期强度可能很低（脱硫灰中亚硫酸钙的含量不同，对强度的影响也不同），若是墙柱结构，建议拆除返工。因为墙柱不仅要承受本层荷载，还要承受其上部各层传来的垂直荷载，28d后混凝土强度不达标就晚了。

2）若脱硫灰掺量很小，混凝土缓凝时间又不长，工程可待混凝土养护到600℃·d值（600℃·d是指同条件养护试件逐日累计温度，等效养护龄期不应<14d，也不宜>60d）时，采取回弹等非破坏检测法鉴定是否需要加固处理。这要求技术人员认真做好每天温度记录，为计算养护℃·d值提供可靠的依据。

3）储仓中剩余的脱硫灰应尽快清除。据热电厂介绍，此种灰很黏，长时间储存会结硬，将会造成清仓困难。

预防措施

1）掌握脱硫灰的鉴别方法。脱硫灰色浅、手感比粉煤灰细腻，其中含有CaO，因此将其放入器皿内，稍加水搅拌，滴入酚酞后，溶液呈红色，用pH试纸检测为碱性，而且因含CaO（石灰），石灰与水反应是一个放热过程，水温会上升。脱硫灰中含有大量石膏，这种灰放在空气中若干天会发硬。

2）混凝土公司要对粉煤灰供应商进行培训，让他们了解脱硫灰会给混凝土质量带来危害，不要图便宜去掺脱硫灰，并应在供应合同上注明，一旦供应了脱硫灰要承担由此带来的后果及损失。

3）对进场的粉煤灰要车车取样，如发现色泽异常，可用酚酞或pH试纸检查。(www.daowen.com)

4）各厂脱硫灰成分不同，掺入混凝土中对混凝土强度的影响会有所差异。下面摘录有关单位的脱硫灰试验结果，仅供参考（表2-1～表2-3）。

表2-1 掺不同脱硫灰对混凝土强度和工作性能的影响

注：表中胶结料总量为440kg/m³，混凝土水胶比为0.41。

表2-2 辽宁金盾混凝土公司试验脱硫灰对混凝土强度的影响

注：此表由潘丽荣工程师提供，试验环境温度为10℃左右，脱硫灰来自鞍山。

表2-3 脱硫灰掺量对胶凝材料强度的影响

从试验结果可见：

1）无论何种水泥，掺入脱硫灰后，混凝土28d强度都有不同程度的下降，随着脱硫灰掺量的增加，胶凝材料的强度呈下降趋势。

2）脱硫灰混凝土中掺入早强剂，不仅不能缩短混凝土凝结时间，还会给后期强度带来更大损失。