【關鍵詞】混凝土; 外加劑; 規(guī)范; 問題
0 前言
由中國建筑科學研究院等單位負責編制和起草的《混凝土外加劑應用技術規(guī)范》GB50119—2003[1],已由中華人民共和國建設部和國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局聯(lián)合發(fā)布實施(發(fā)布及實施日期:2003—04—25發(fā)布;2003—09—01實施)。
該規(guī)范是在原《混凝土外加劑應用技術規(guī)范》GBJ119—98基礎上進行修訂的,同時也將原建設部部門標準升格為國家標準。這標志著我國對混凝土外加劑應用的重視和規(guī)范。
但仔細研讀該規(guī)范,發(fā)現(xiàn)其中存在許多值得商榷的技術問題。在此特將問題提出,并以此求教全國同行專家,期待釋疑。本文不妥之處望請見諒。
1 外加劑應用是一個混凝土材料科學技術問題
1.1 外加劑應用的綱領性文件
作為外加劑應用的國家規(guī)范,該規(guī)范應該是外加劑應用的指導性原則,是外加劑混凝土施工的指導性原則。是確保摻外加劑混凝土施工質量的技術標準規(guī)范。該規(guī)范就是要對我國已有標準的l4類外加劑的應用和其在混凝土施工的有關技術問題,做出相應規(guī)定。
但該標準總則中卻沒有站在這一高度。而把“為選擇和合理使用”各類外加劑,“使之摻入混凝土中能改善混凝土性能”?!斑_到預期效果”,作為宗旨和原則,使該規(guī)范喪失了其應有的高度和重要意義,脫離了最終要控制摻外加劑混凝土施工質量的根本目的。
實際上該規(guī)范的核心目的是要使外加劑的應用更科學、合理、規(guī)范;是要從根本上規(guī)范外加劑使用隨意、混亂、不規(guī)范的現(xiàn)象,減小由外加荊應用不規(guī)范而造成的混凝土施工質量波動的狀況,杜絕由于外加劑應用錯誤以至造成施工質量事故的現(xiàn)象。因此,規(guī)范總則中應明確要確保摻外加劑混凝土工程的混凝土施工質量。
1.2 試驗科學一外加劑應用的基礎
混凝土外加劑技術雖然發(fā)展迅速、日趨成熟,但目前仍處于初期階段。由于外加荊產品品種繁多、性能各異。更由于工程特性和工程環(huán)境各不相同,再加上不同地區(qū)、不同工程所采用的材料千差萬別,外加劑應用還會經常出現(xiàn)各類技術事故。
同時,外加劑的發(fā)展可以說日新月異,新產品不斷涌現(xiàn)?;炷潦┕ぶ械墓こ碳夹g人員常常不能對其所用外加劑的各種性能了如指掌。
所以,外加劑的應用,絕不同于水泥、集料等其他材料,必須要經過外加劑自身性能的檢驗、水泥適應性試驗、砂漿試驗、混凝土試驗等,才能了解該外加劑的性能。而將外加劑應用于混凝土工程。必須合理選擇外加劑的品種,確定摻量、摻加方法,并檢測其對水泥混凝土的效能、以及混凝土的技術性能的影響。
因此,實際上,摻外加劑的混凝土要滿足工程環(huán)境和工程特性的質量要求,必須要對該混凝土進行“外加劑試驗設計”。說穿了,外加劑應用,是一個混凝土材料科學技術問題。而脫離對水泥混凝土的“試驗設計”的工程。則在很大程度上會為混凝土施工質量埋下隱患。故在該規(guī)范的總則中。應明確應用各種外加劑時,要進行“外加劑試驗設計”,明確外加荊應用的基礎是試驗。而不能僅僅靠廠家推薦、標準指導、歷史經驗等,取代科學嚴謹?shù)脑囼炘O計。
2 科學性——規(guī)范的靈魂
2.1 規(guī)范的規(guī)定必須合理
該規(guī)范的第2章基本規(guī)定以及其后的每一章節(jié)的不同外加劑的有關“施工”中,都有對外加劑“入場、檢驗和入庫”的規(guī)定。如:基本規(guī)定章節(jié)中的規(guī)定為:“2.3.2外加劑運到工地(或混凝土攪拌站)應立即取代表性樣品進行檢驗,進貨與工程試配一致,方可入庫、使用”。這樣的規(guī)定既不科學又不合理。
在該規(guī)范中規(guī)定,對緩凝型減水劑要檢測混凝土凝結時間;對早強劑要檢測1d、3d強度,而且要考察其對鋼筋銹蝕性能的影響;尤其對混凝土防凍劑,要檢測R-7+R+28天的抗壓強度,對有抗凍性要求的摻防凍劑混凝土,還要進行-28d+28d養(yǎng)護后再進行抗凍性、抗?jié)B性試驗。這就需要幾個小時、幾天或幾十天。這期間外加劑不能入庫,那么運到現(xiàn)場的外加劑怎么辦呢?可見此規(guī)定缺乏基本的科學性,不僅不合理,而且會為施工帶來麻煩,根本不能指導工程實踐。
2.2 規(guī)范規(guī)定要“嚴禁”科學
該規(guī)范第2章基本規(guī)定中2.1.2規(guī)定:“嚴禁使用對人體產生危害、對環(huán)境產生污染的外加劑”。而且這句話使用了黑體印刷。但這條規(guī)定本身就不科學,不清楚。對人體產生危害,是什么意思?是施工人員呼吸接觸,施工人員施工操作用手接觸,還是施工人員誤食時產生危害?實際上工程技術人員都能清楚外加劑中經常使用的NaNO2、六價鉻鹽若誤食,都會危害人的生命,可謂能對人體產生嚴重危害。以往的建筑工地上,也確實常常發(fā)生NaNCh等中毒事件。從2.1.2規(guī)定的字面意義看,這類物質應不能做為外加劑使用。
但實際上,如果杜絕了誤食。施工技術人員能按規(guī)范操作,則在施工過程中對施工人員以及施工結束后使用人員。均不會造成人體危害。那么又為什么要禁止使用呢?
而且在該規(guī)范的早強劑、防凍劑等章節(jié)中,又明確規(guī)定允許使用這類外加劑:6.1.1中明確規(guī)定混凝土中可以使用亞硝酸鹽作為早強劑;7.1.1中又明文規(guī)定混凝土工程中可采用“以亞硝酸鹽、硝酸鹽等無機鹽為防凍組分的外加劑”??梢姉l文之間相互矛盾(基本規(guī)定中的2.1.2與后面章節(jié)矛盾)。而6.2.2、7.2.3的相應規(guī)定應是必要的、合理的。
2.3 工程應用規(guī)范要服務工程
綜觀該規(guī)范,沒有一條關于對誤用或錯用外加劑的技術規(guī)定。實際施工時,常常會因計量、控制、外加劑波動、水泥質量波動等問題而出現(xiàn)比預期有明顯差別緩凝、速凝、坍落度過快損失等現(xiàn)象。工程中實際很需要對這些問題在外加劑應用的國標中進行具體規(guī)定。建議國標,對此類技術問題應給予規(guī)定或說明,以便于保證摻外加劑的混凝土的施工質量。
3 嚴密性—— 規(guī)范的一個重要質量標準
3.1 嚴密性是規(guī)范的質量標志
該規(guī)范中許多規(guī)定很不嚴密,導致實際操作性降低,會讓施工人員無所侍從。以防凍外加劑為例,規(guī)范中7.3.2規(guī)定防凍外加劑進場后,“首先應檢查是否有沉淀、結晶或結塊。檢驗項目應包括密度(或細度),R-7+R+28抗壓強度比,鋼筋銹蝕試驗。合格后方可入庫、使用”。其中,并未對鉀鈉離子含量、氯離子含量等要求測定。
可是在7.2.1、7.2.2、7.2.3、7.2.4、7.2.5等章節(jié)又分別規(guī)定了防凍劑中的各種化學物質的種類和其含量的限定。試想,外加劑使用單位若按該規(guī)范同一章中上述7.3.2條進行入場檢驗時。不進行上述規(guī)定的各類化學物質種類及含量檢驗。那如何能達到上述條款(7.2.1、7.2.2、7.2.3、7.2.4、7.2.5等章節(jié))限定目的呢?
這種問題幾乎在該規(guī)范的每一章中都存在??梢?。這樣很不嚴密的規(guī)范規(guī)定,施工單位無法認真遵照執(zhí)行。使得真正在施工中不能達到防止上述7.2.1~7、2.4條文所期望防止發(fā)生的質量事故的目的。
該規(guī)范在9.3.5中還規(guī)定:“⋯⋯通過0.
在4.3.2規(guī)定“對抗凍性要求高的混凝土,宜采用表4.3.2規(guī)定的含氣量”,而表4.3.2中是根據(jù)粗集料最大粒徑劃分的含氣量。這里且不說這種含氣量的劃分是否合理,單從其只按含氣量來考慮混凝土抗凍性,而且是“抗凍性要求高的混凝土”來講,這樣的規(guī)定就會造成極大的誤導,使工程技術人員誤認為只要含氣量達到某一個水平,就能配制出高抗凍性混凝土的錯誤認識。
這種只考慮含氣量而不考慮氣孔結構特性的國家規(guī)范,又使得那些氣孔結構優(yōu)良而不需要很高的含氣量的外加劑,反而可能被排斥在工程之外;也可能使得施工時為追求高含氣量而導致混凝土強度遭受損失。
同時這條規(guī)定還有可能造成模糊水灰比、水泥用量、摻合料、集料等因素對不同工程環(huán)境下混凝土抗凍性影響的不良后果。
3.2 規(guī)范應避免隨意性
該規(guī)范編制過程中,存在許多隨意性的編制現(xiàn)象。如在4.2.1條文中規(guī)定:“引氣劑及引氣減水劑,可用于抗凍混凝土、抗?jié)B混凝土、抗硫酸鹽混凝土、泌水嚴重的混凝土、貧混凝土⋯⋯”,這里泌水嚴重的混凝土是選用水泥、外加劑、外加劑摻量、配合比等等不合理或混凝土原材料計量失控等造成的一種技術質量事故,而不是一個材料品種。規(guī)范中將泌水嚴重的混凝土和其他品種的混凝土一起并列,實在缺乏邏輯,是規(guī)范編制者思維隨意性帶來的邏輯錯誤。
在8.3摻膨脹劑混凝土(砂漿)的性能要求一節(jié)規(guī)定了收縮補償混凝土的性能、填充用混凝土性能、灌漿用膨脹砂漿性能。實際上科學的方法應該是:按工程特性設計收縮補償混凝土、填充用混凝土、灌漿用膨脹砂漿等變形參數(shù),并通過試驗確定膨脹劑的摻量以及混凝土及砂漿的實際變形特性。
如該規(guī)范中提出上述技術問題,則應規(guī)定在進行上述種類混凝土及砂漿的配制、施工中要進行膨脹劑摻加設計,則能很好的規(guī)范膨脹劑在施工中的應用。而該規(guī)范卻舍近求遠,并隨意規(guī)定了膨脹砂漿、收縮補償混凝土的技術性能,也有畫蛇添足之嫌。試想,對有不同工程變形要求的混凝土結構。只按規(guī)范中該條規(guī)定執(zhí)行,能保證工程質量和結構可靠度要求么?可見在該規(guī)范中這樣規(guī)定,也有欠科學和嚴謹。
在該規(guī)范4.3.7中,規(guī)定了“含氣量有設計要求的混凝土。施工中應每隔一定時間進行現(xiàn)場檢驗”。這個規(guī)定具有積極的控制摻引氣劑混凝土施工質量的意義。但又隨意性的規(guī)定。每隔一定時間”,而沒有提出明確的時間間隔。在具體施工中,則會使工地無法掌握、執(zhí)行。最終這條規(guī)定則可能起不到確保摻引氣劑混凝土施工質量的目的。另外,該規(guī)范在混凝土含氣量檢驗的相關規(guī)定中,規(guī)定了“應在攪拌機出料口取樣,并應考慮混凝土運輸和振搗過程中含氣量的損失”。這里又模糊了兩個概念:一、仿佛運輸一定會導致含氣量損失;二、振搗對含氣量的影響可以估計。關于施工現(xiàn)場含氣量測定,國標(普通混凝土拌合物性能試驗方法標準)GB/T50080—2002[3]規(guī)定得簡明扼要又科學嚴謹,宜參照執(zhí)行。
3.3 規(guī)范編制應避免離題
該規(guī)范在8.2.1中,是要說明膨脹劑的使用范圍,可是表8.2.1中給出的卻是摻膨脹劑混凝土、砂漿材料的應用范圍,實在有些張冠李戴。
4 釋疑性—— 規(guī)范的可操作性
由于外加劑種類繁多,每個廠家的產品配方保密,在個別情況下也存在質量不穩(wěn)定、不合格等實際現(xiàn)象。導致在工程施工中常常出現(xiàn)各種和外加劑密切相關的混凝土質量技術問題。同時各組分的作用機理研究還并不十分清楚。外加劑性能還不能被施工技術人員完全掌握。因而在外加劑工程應用中,至今仍存在許多令工程技術人員困惑的問題。廣大施工技術人員希望規(guī)范能對其釋疑。
該標準中,對工程上極為關心的有些問題并未進行明確的規(guī)范和說明。比如:是否有必要在該規(guī)范的第2章基本規(guī)定中,明確外加劑對水泥有適應性問題;是否有必要明確摻外加劑的混凝土會導致混凝土出現(xiàn)坍落度損失問題;是否有必要明確膨脹劑用水中養(yǎng)護的變形指標為什么可說明空氣中凝結硬化的混凝土的變形性問題;是否有必要說明摻防凍劑混凝土為什么要采取保溫養(yǎng)護問題;此外,外加劑導致混凝土泌水、離析、干縮開裂問題等,是否可在國家規(guī)范中給予必要的明確的說明。尤其對誤摻外加劑而產生的緩凝、強度倒縮、冬季施工早期強度過低,摻減水劑、緩凝劑、泵送劑混凝土應避免高拋等問題是否能提出有參考價值的技術指標和具體規(guī)定?以便使施工技術人員在應用外加劑進行混凝土施工時,能做到心中有數(shù),確保摻外加劑混凝土的施工技術質量。
5 結語
5.1 混凝土外加劑是施工應用中極易出現(xiàn)技術質量事故的一種特殊性材料。在目前我國外加劑種類繁多,外加劑配方保密、水泥品種及摻合料性能不一的前提下,亟需有一個高水平、科學合理、操作性強的國家規(guī)范,來指導、規(guī)范建筑施工中外加劑的應用。
5.2 建議外加劑應用規(guī)范中,能夠針對外加劑應用中的技術疑難問題,做出相應更為合理的明確規(guī)定,并多引用成熟的技術方案或技術資料,來服務工程,方便施工技術人員學習、參考和執(zhí)行。
[參考文獻]
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