交通运输部加快推进重大项目建设，多地交通投资规模创新高
从交通运输部获悉，截至目前，国家“十四五”规划的102项重大工程中，涉及交通运输项目开工、完工超过260个，总投资超过1.3万亿元。今年一季度，我国完成交通固定资产投资7125亿元，投资规模仍保持高位运行，为推动我国经济回升向好提供了坚实的保障。
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摘 要:本文从建筑物诊治的角度出发分析了混凝土稳定性检测的技术难度，介绍了实践中对混凝土稳定性试验项目的设置及工程实例。
关键词：混凝土 稳定性 水泥安定性 加速水化 判定标准
1 引言
既有建筑物的诊治工作所涉及的技术问题相当复杂，有材料、地基、结构、设计、 施工、检测等方面的问题，也有局部和整体的问题。因此，就建筑物诊治工作来说，存在许多技术与管理方面的问题。从实际的工程质量安全鉴定出发，既有建筑物中的混凝土稳定性检测是其中的难题之一。
众所周知，混凝土的稳定性问题比较隐蔽，少则1～2年，多则3～5年才暴露出来。另外，一旦发生便几乎无法修补加固，因而它是影响混凝土耐久性的重要因素之一。
本文结合笔者从事既有建筑物诊治工作多年来所遇到的相关问题，就水泥安定性引起的混凝土稳定性问题，提出一些见解与同行探讨。
2 混凝土稳定性检测与水泥安定性检验方法的相互关系
⑴ 混凝土稳定性的概念
所谓混凝土稳定性不良，是指混凝土浇筑成形后在其使用期内体积不稳定，即工程建成投入使用一段时间后发生膨胀开裂，进一步发展至整个结构胀大上拱等损坏。引起混凝土体积稳定性不良的主要因素有水泥安定性不良及碱 — 骨料反应。本文主要就水泥安定性不良所引起的混凝土稳定性问题进行探讨。
⑵ 水泥安定性的概念
所谓水泥体积安定性不良，是指水泥已经硬化后产生不均匀的体积变化，使构件产生膨胀性裂缝，降低建筑物质量。
究其原因，一般是熟料中所含的游离氧化钙过多，也可能是熟料中所含的游离氧化镁或掺入的石膏过多，它们都是过烧的，熟化很慢，在水泥已经硬化后才进行熟化：
CaO + H2O = Ca(OH)2
MgO + H2O = Mg(OH)2
这时体积膨胀引起不均匀的体积变化使水泥石开裂，强度降低.当石膏掺量过多时，在水泥硬化后，它还继续与固态的水化铝酸钙反应生成高硫型水化铝酸钙，体积增大约1.5倍，也会引起水泥石开裂。
⑶ 目前常用的水泥安定性检验方法
国家水泥标准《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》(GB1346-89)规定，用煮沸法检验水泥体积安定性。水泥净浆试饼煮沸4h后，经肉眼观察未发现裂纹，用直尺检查没有弯曲，则称为体积安定性合格；反之，为不合格。煮沸法起加速氧化钙熟化的作用，所以只能检查游离氧化钙所引起的水泥安定性不良。
国家标准《水泥压蒸安定性检验方法》（GB/T 750-92）规定，用压蒸法检验水泥的体积安定性，其原理是在饱和水蒸气条件下提高温度和压力，使水泥中的方镁石在较短时间内绝大部分水化，用试件的形变来判断水泥浆体积安定性。当普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥的压蒸膨胀率≯0.50%，硅酸盐水泥压蒸膨胀率≯0.80%时，为体积安定性合格；反之，为不合格。
石膏的危害则需长期在常温水中才能发现，均不便于快速检验，所以，至今还没有相应的国家试验标准来检验石膏所引起的水泥安定性不良。但是，国家水泥标准规定水泥或熟料中氧化镁含量不得超过5.0～6.0%，水泥中SO3含量不超过3.5%，以控制水泥的安定性。
⑷ 目前混凝土稳定性的检测重点
需要说明的是，国内转窑水泥MgO的含量一般控制的3%以内，远低于5.0%的国家标准要求。 目前MgO含量超标发生的机率极小，由于石膏较贵，水泥生产厂家一般不会多掺，而游离氧化钙在水泥生产的原材料中来源甚广，因此，对混凝土稳定性的检测主要集中于混凝土中游离氧化钙含量的检测。
3 混凝土稳定性检测在实际工程中的应用
⑴ 混凝土稳定性检测试验项目的设置
水泥安定性问题对于工程实际来讲，大家最为关注的是混凝土强度是否降低，体积是否稳定。
从已经浇筑成形的混凝土来推断所用水泥是否存在安定性不良的问题，难点在于找不到相应的技术标准，但国家水泥检验标准可供借鉴，因为混凝土膨胀主要是由水泥引起的，但检验水泥安定性用的却是水泥净浆，它与由砂、石、水泥、水等混合而成的混凝土净浆不同。
我们可以通过混凝土加速水化的办法，检验其物理力学性能指标的变化来推断。根据同样的原理，工程实践中采用从混凝土构件中钻芯取样，来进行下列试验：
① 外观检查：一般而言，由于游离氧化钙引起的混凝土体积不安定。在4个月左右就有反应，若工程已使用多年，其混凝土体积安定性的问题也有所暴露，其外观表现为随时间而增长的混凝土膨胀、酥裂、破坏乃至倒塌。鉴于工程的实际情况，可以检查构件混凝土芯样外观有无明显膨胀变形；另外可从芯样中切取厚度10㎜以内的薄片抛光，用显微镜观察其界面的组织结构。
② 通过加速水化前后混凝土芯样物理及力学性能的变化来判断。若混凝土加速水化后其强度及声速提高，则说明混凝土不存在水泥安定性不良的问题；否则，说明可能存在问题。
将同一个芯样分别切割成2组28㎜左右标准长度的试条，在常温及煮沸（或压蒸）条件下分别进行养护、检验其线膨胀率；将同一个芯样分别切割成2组厚10㎜以内的薄片，在常温及煮沸的条件下分别进行养护，检验其外观有无明显变形；将同一个芯样分别切割成为2组标准芯样，在常温及煮沸（或压蒸）的条件下分别进行养护，检验其线膨胀率、强度降低率及声速降低率。
③ 从混凝土芯样中剥离石子等粗骨料，留下水泥砂浆，通过压蒸前后对比其游离氧化钙等的含量变化来推断。若有明显变化，则说明可能存在问题。至于游离氧化钙含量的检测，可采用X射线衍射分析法，以X射线衍射图谱上游离氧化钙、方美石、石膏对应特征峰值的相对强度（ 高度）来反应它们相对含量的大小。
针对工程的不同情况和实验室的条件，可以在以上试验项目中进行取舍。
⑵ 混凝土稳定性的综合评定
以混凝土外观检查结果、加速水化前后显微结构的观察、线膨胀率的变化、混凝土强度及声速的变化和X射线衍射分析结果为主要评判指标，综合其他指标如混凝土抽芯结果$使用现状等，以此来综合评定混凝土的稳定性。
4 工程实例
① 某学校教学楼建成使用约5年，由于当时建筑施工管理较混乱，原材料基本未送检，使用约2年后，在该楼柱、梁、板等部位陆续发现裂缝，且有逐渐增多的趋势。为确保使用安全，业主委托我院对该楼的质量安全进行检测鉴定。我们打开混凝土粉刷层检查其裂缝的性状、抽芯取样、用肉眼观察其表面并无裂缝存在，观测混凝土在显微镜下的外观也无异常表现，由此直接排除了水泥安定性问题，最终确定开裂原因是混凝土浇注质量差和温度收缩等。
② 某大型厂房桩基所用水泥送样未有见证，且数量未达到国家规范要求$后在桩基抽芯检验中发现其桩基混凝土中含有白色析出物，质监部门对其桩基所用水泥是否存在水泥安定性问题存有疑虑。为此委托我院对其进行检测鉴定。通过从芯样混凝土中剥离出水泥砂浆来进行压蒸，用X射线衍射分析其游离氧化钙、方镁石、石膏等含量的变化，并结合桩基抽芯检验、外观检查等结果，最终综合判定水泥安定性对其混凝土影响不大，使该厂房得以放心启用。
5 结语
混凝土稳定性的检测需要综合材料、施工、检测、地基、结构等多方面的知识，可采用外观检查、使用状况调查、取样加速水化试验、X 射线衍射分析、电镜分析等多种手段，并结合其他混凝土常规检测，如抽芯、回弹、超声、静载、大小应变等，最后进行综合判定。
参考文献
[1] GB 1346-89水泥标准稠度用水量\凝结时间\安定性检验方法
[2] GB/T 750-92水泥压蒸安定性检验方法
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