事故简介

某搅拌站采用北京房山某水泥厂的立窑水泥，海淀区某外加剂厂的高效减水剂，开始效果不错，后来有一批水泥拌制的混凝土，掺同样外加剂发生急凝现象，即使几倍、几十倍地添加缓凝剂，也解决不了问题，导致800m³混凝土结构酥松，强度不达标。

原因分析

这批水泥按国家标准检验合格，减水剂按标准检验也合格，但两者配合制得的混凝土确有严重的质量问题。为了查清原因，用出事的水泥、减水剂做了试验，确实有急凝现象，混凝土搅拌后在很短的时间内就失去了流动性，这是典型的水泥与外加剂不相容事例，造成不相容有水泥、外加剂、砂石质量、环境温度等多方面因素，其中水泥是极重要的因素，下面重点介绍水泥方面的影响因素。

1）水泥中C₃A含量。水泥中C₃A是水化速度最快的组分，混凝土中的水分是有限的，发生水化反应时，它与石膏争夺水分，造成溶解速率和溶解度比C₃A低得多的石膏在液相中溶出的硫酸根（SO₄^-2）不足，以致混凝土工作性能极差，此时不仅混凝土流动性不好，也会因要满足泵送要求，而不得不提高混凝土水胶比，最终导致混凝土强度下降。表6-2列举了两组混凝土在水泥和外加剂用量、品种等基本相同的条件下，由于水泥中C₃A含量不同，混凝土工作性能和强度相差悬殊的情况。

表6-2 C₃A含量不同的水泥配制的混凝土性能对比

2）水泥中SO₃的形态。水泥中的SO₃最主要的来源是石膏，水泥实际生产时调凝石膏的掺量是按水胶比0.5左右的混凝土所需要的凝结时间的最小掺量而定的，一般为4%～5%。石膏的常有形态包括二水石膏———生石膏（CaSO₄·2H₂O）、天然硬石膏（CaSO₄）、半水石膏（CaSO₄·1/2H₂O）、可溶硬石膏（CaSO₄）。当水泥中采用天然硬石膏作调凝剂时，由于减水剂与天然硬石膏的相互作用，减少了SO₄^2-的溶出量，造成水泥浆体流动性的损失。

3）熟料中的碱含量。水泥熟料中的碱多半由所使用的黏土质原料带入，水泥碱含量越高，混凝土流变性越差，后期强度越低，并有碱-骨料反应的潜在危险。(www.daowen.com)

4）水泥中粗细颗粒级配、粒径对流变性和强度也有很大影响。流变性好的水泥，3～30μm颗粒应占90%，10μm以下的颗粒应占10%，水泥颗粒越细、细颗粒越多，需水量越大，必将加剧混凝土坍落度损失。

经调查分析，该工程所有的水泥C₃A含量为8.5%，而且采用了天然硬石膏做调凝剂，掺量为5%，此结果与上述分析相吻合。

事故处理

1）用该批水泥浇筑的800m³混凝土全部拆除，返工处理。

2）贮仓内剩余水泥掺入0.5%～1.0%的二水石膏后，混凝土流动性、保塑性和强度均得到解决，此做法称为“补硫”。

预防措施

1）鉴于以上原因，建议水泥厂不能仅把现行的国标作为出厂标准，应该把本厂生产的水泥，与外加剂是否具有良好的相容性作为重要指标。因此，也建议水泥厂建立混凝土试验室，进行水泥与市场通用的化学外加剂相容性的研究，与广大业主共同解决相容性问题。

2）预拌混凝土生产企业对进厂水泥必须做水泥-外加剂相容性试验，合格后方可使用。