粉煤灰引起混凝土异常现象的原因分析

0 前 言

2009年春，上海地区某工地新浇混凝土出现异常现象。混凝土浇筑后，表面有较大气泡冒出，冒气泡的地点多，但不连续，存在偶然性。混凝土硬化后，表面留有黄色斑迹或泡眼痕迹。混凝土的异常现象引起各方的重视，为了了解该现象的起因，防患于未然，分析各种可能引起该种现象的因素，逐一排查，显得非常必要。

1 试验分析

根据现场用原材料及混凝土配合比，分析各种原材料的物理化学性能，开展试验分析，并结合混凝土发生的异常状况，进行筛查。

1.1 外加剂

首先考虑该情况可能由外加剂含气量不当引起，对外加剂含气量进行测试，分别采用实验室原材料并根据（GB/T 8076－1999《混凝土用外加剂》采用现场原材料及现场混凝土配合比进行混凝土含气量测试，根据GB/T 8076-1999测得的含气量为2.9％，现场用原材料和混凝土配比测得的实际含气量为1.1%。试验结果表明外加剂含气量属正常范围，不会引起上述现象。

然而，使用现场原材料和混凝土配比配制混凝土时，在搅拌过程中混凝土发出一股刺鼻味道，且混凝土表层有浮油。该现象应该是由原材料引起的，外加剂本身并没有异常味道，进而分别对其他原材料—水泥、粉煤灰、矿粉等进行单独查看。

1.2 水泥

取少量水泥置于容器中，加适量水搅拌，搅拌过程未发现有异常。

1.3 矿粉

取少量矿粉置于容器中，加适量水搅拌，搅拌过程中未发现有异常现象。

1.4 粉煤灰

取少量粉煤灰置于容器中，加适量水搅拌，搅拌初始有轻微味道，搅拌一分钟后，刺鼻味道较浓。且灰浆液面有浮油出现。

根据该现象初步分析，可判断在混凝土原材料中粉煤灰有异常，可能引起混凝土出现异常现象。因此对粉煤灰的部分化学成分及物理性能进行进一步试验判断。

将混凝土生产单位提供的以前留样的粉煤灰样品与现用的粉煤灰样品进行对比。从外观看，留样粉煤灰颜色发白，现用粉煤灰颜色深灰。留样粉煤灰和水搅拌没有味道和浮油，而现用粉煤灰和水搅拌后散发出的味道与氨气味道相似。

对粉煤灰进行了氨释放量项目的测试（参照GB 18588－2001）和三氧化硫的测试（参照GB/T 176-2008）。为了了解上述异常现象是否对粉煤灰物理性能有影响，对粉煤灰的细度，需水量比和7 d活性指数也进行了测试，参照GB/T 1596-2005，并与原留样粉煤灰进行对比。试验结果见表1。

由试验结果可知：现用粉煤灰的需水量比和7 d活性指数等物理性能正常，但其释放氨的量远大于留样粉煤灰。

2 综合原因分析

根据现场和试验分析，混凝土材料遇水后会释放刺鼻气体，并伴随气泡生成，而原材料中粉煤灰的遇水后则正好发生该现象，化学分析则显示其释放氨量较大。

一般粉煤灰中释放氨的量极少，这是因为在粉煤灰的生成过程中不会接触到氨，但随着目前国家对火电厂的废气排放日趋严格，火电厂需对其排放的烟气进行脱硫脱硝，而目前常用的脱硝技术中就有使用氨或尿素喷入高温炉膛的方式，这种选择性非催化还原法投资小，但氨的逃逸率较大，可能随着灰渣的排放而富集其中。

该批混凝土中所用粉煤灰可能来源于使用了非催化还原法脱销技术的火电厂。粉煤灰中混入氨类物质后，遇水或碱性物质可发生反应，释放气体，用于混凝土中，则导致新拌混凝土气泡产生。

3 结 语

工程实例表明，对于氨释放量超高的粉煤灰物质需禁用，该物质遇水反应，释放气体，可能造成新拌混凝土中大量气泡产生进而影响硬化混凝土的质量。生产单位对于目前电厂采用脱硝处理烟气工艺所排放的灰渣要慎用和严格检测，从源头上确保混凝土原材料的质量，确保工程百年大计。