키워드: 콘크리트; 응결되지 않음 분석
1 문제의 명제
모 상품주택공사 말뚝 기초 콘크리트가 14d 주입으로 성형된 후 일부 말뚝 기초 콘크리트가 부드럽고 강도가 낮으며' 응결되지 않음' 현상이 있는 것을 발견했다 (그림 1 참조). 현장 조사를 통해 다음 정보를 얻으십시오.
1) 본 공사는 사암기초 구덩이로, 말뚝 기초 깊이는 4 ~10m 입니다. 근처에 지표수 (주로 공업폐수) 가 있어 말뚝구멍에 물이 스며들고 고인 현상이 있어 수질이 약간 탁하고 약간의 냄새가 난다.
2) 파일 기초에는 강도 등급이 C30, 무너짐도가 200mm 인 레디 믹스 콘크리트가 사용되며, 높은 던지기 공예를 사용합니다.
3) 콘크리트 비응축 현상의 주요 특징은 콘크리트 재료이다.
말뚝 기초에서는 층을 완전히 분리하고, 아랫부분은 굵은 골재를 쌓고, 구조는 느슨하다.
골재 표면이 매끄럽다. 상부 접착제는 풍부하고 내부는 부드럽고, 수분 함량이 높고, 강도가 낮으며,' 응고되지 않음' 으로 보인다.
문제의 원인을 파악하기 위해 현장과 콘크리트 생산지에서 콘크리트를 생산하는 원자재, 말뚝구멍 누출, 응결불가 콘크리트, 같은 배치의 일반 콘크리트를 포함한 대표적인 샘플을 채취했다.
그림 1 현장 상황
2 현장 샘플링 검사 및 분석
2. 1 파일 구멍 누수 품질이 콘크리트 응결경화 성능에 미치는 영향
1) 파일 구멍 누출 수질 분석
말뚝구멍에 물이 스며든 샘플의 화학 분석 결과는 표 1 에 나와 있다. 분석 결과, 물 견본의 pH 값, Cl-, SO42-,불용물 함량, 용해성 고형물 함량은 모두 국가 표준 요구 사항을 충족하며, 파일 구멍의 누수 수질이 콘크리트 혼합수 요구 사항을 충족하며 콘크리트에 뚜렷한 부식성이 없음을 설명한다.
또 인근 지표수원에는 공업오수 배출이 있어 유기물 함량이 초과되어 콘크리트 응결 시간에 영향을 미칠까 봐 걱정이다. 따라서 COD 법에 의해 측정 된 유기물 함량은 40.67mg/L (국가 표준에 규정 된 하수도 1 차 배출 기준의 유기물 함량은 100mg/L 보다 낮으며, 이는 파일 구멍 침투에서 유기물 함량이 높지 않으며 콘크리트의 성능에 유의 한 영향을 미치지 않음을 나타냅니다.
2) 시멘트 응축 시간에 대한 파일 구멍 누출의 영향
실험은 말뚝구멍 누출이 시멘트 응결 시간에 미치는 영향을 검증했다 (표 2 참조). 그 결과, 말뚝구멍 누출의 그라우트 응결 시간이 증류수의 응결 시간과 비슷하다는 것을 알 수 있는데, 이는 말뚝구멍 침투가 시멘트 응결 시간에 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 보여준다.
이로 인해 파일 구멍 누출이 콘크리트 응결경화 성능에 미치는 악영향을 없앨 수 있습니다.
2.2 콘크리트 생산 원자재가 콘크리트 응고 및 경화 성능에 미치는 영향
콘크리트 생산용 원자재가 콘크리트 성능에 영향을 미치는지 확인하기 위해 콘크리트 생산업체로부터 콘크리트 생산용 원자재를 추출하여 그날의 콘크리트 시공 혼합비에 따라 검증 실험을 합니다 (표 3 참조).
따라서 콘크리트 슬럼프는 정상입니다 (200mm). 콘크리트는 접착성이 좋고, 분리와 분비가 없다. 콘크리트는 응결이 정상이고, 초응고 시간은14H 입니다. 을 눌러 섹션을 인쇄할 수도 있습니다 콘크리트 응결경화는 정상이며, 3d 강도는 16.9MPa 에 달하며, 콘크리트 원자재 비율과 생산이 콘크리트 응결경화 성능에 악영향을 미치지 않음을 보여준다.
따라서 콘크리트 생산 원자재와 시공 배합이 콘크리트 응결경화 성능에 미치는 악영향을 배제했다.
2.3 비응축 콘크리트의 검사 및 분석
1) 비응축 콘크리트의 구조적 특성 분석
그림 2 응축되지 않은 콘크리트 샘플의 모양
샘플 A 와 B (그림 2 참조) 의 밀도와 수분 함량을 표 4 와 같이 테스트했습니다. 응고되지 않은 콘크리트의 수분 함량이 매우 높다는 것을 알 수 있으며, 재료층 내부에서 꺼낸 샘플 B 수분 함량은 765438 0% 에 달한다. 심지어 표면에서 꺼낸 샘플 A 의 수분 함량은 49.3% 이고, 정상 경화 콘크리트의 수분 함량은 4% 정도이며, 이는 응고되지 않은 콘크리트가 구조를 형성하는 과정에서 알갱이 사이에 대량의 자유물이 존재한다는 것을 보여준다.
응고되지 않은 콘크리트의 용중은 수분 함량에 반비례하며, 수분 함량이 높을수록 용중량이 낮아진다. 건용중량의 경우 이 재질의 표관밀도는 이 재질보다 낮지만 (재질의 표관밀도가 2.2g/cm3 인지 확인), 부피밀도는 0.66 ~ 0.82g/cm3 에 불과하며 정상 수화 시멘트 석보다 훨씬 낮거나 액체 물보다 훨씬 낮습니다. 밀도가 0.30-0.37g/cm3 사이이고 구멍 틈새가 0.63-0.70 사이인 것은 재질 구멍이 많고 구조가 푸석하다는 것을 나타냅니다.
2) 비응축 콘크리트의 시멘트 수화 생성물 분석
국가 표준인' 시멘트 화학분석법' GB/T 176-2008 에 따르면 비응축 콘크리트 샘플과 정상 경화 콘크리트 (정상 경화 콘크리트는 정상 응축 콘크리트로 깨지고 골재 입자를 제거한 후 수집한 경화 시멘트석) 에 대한 화학성분 분석을 실시한 결과 표 5 에 나와 있다.
표 5 에서 볼 수 있듯이, 비응축 콘크리트 샘플의 pH 값은 12 이상이며, 정상 수화 시멘트 돌의 범위에 도달했으며, 이는 비응축 콘크리트에 강한 알칼리성 소금이 있음을 보여 주며, 아마도 시멘트의 수화 산물인 수산화칼슘일 것이다. 그리고 화학성분에서 비응축 콘크리트와 정상경화 콘크리트의 화학성분과 상대적 함량은 매우 가깝다.
화학성분 분석 결과와 함께 X-레이 회절법으로 응고되지 않은 콘크리트의 결정질 광물을 분석한다 (그림 3 참조). 그 결과, 응고되지 않은 콘크리트에 뚜렷한 수산화칼슘과 칼슘이 존재하는 것으로 밝혀졌는데, 그것들은 시멘트의 전형적인 수화 산물이다. 정상 경화 콘크리트와 비교했을 때, 세 가지의 X-레이 회절 패턴은 기본적으로 동일하지만 회절 피크 강도는 약간 다릅니다. 그 결과 샘플 A 와 B 가 나타내는 비응축 콘크리트의 주요 광물 성분이 정상수화 시멘트석과 거의 일치하는 것으로 나타났다.
비응축 콘크리트의 화학성분 분석과 광물 분석을 통해 비응축 콘크리트에 대량의 시멘트 수화 산물이 존재한다는 것을 증명했다.
3) 비응축 콘크리트의 시멘트 수화 정도 분석
콘크리트 체계 내부의 알칼리도는 주로 시멘트 수화로 생성된 수산화칼슘에 의해 공급된다. 시멘트가 정상화될 때 그라우트 내부의 pH 값은 약 12 이고 수산화칼슘 함량은 시멘트 수화 산물의 약 20 ~ 25% 를 차지한다. 그러나 콘크리트에서는 대량의 광물 혼화제의 사용으로 인해 시멘트 페이스트에서 수산화칼슘의 비율이 감소했으며, 다른 혼합비에 따라 시멘트 페이스트의 10% ~ 20% 를 차지했다. 따라서 수산화칼슘의 함량을 측정함으로써 수화 산물의 수와 수화 반응 정도를 간접적으로 반영할 수 있다.
무수에탄올로 일반 경화 콘크리트의 응고성 콘크리트와 시멘트석 샘플 A 와 B 를 수화 탈수하고, 60 C 에서 6 시간 동안 건조한 다음, 분쇄 후 샘플을 채취해 GB/T 176-2008' 시멘트 화학분석법' 에 명시된 글리세린-에탄올법에 따라 샘플을 측정한다.
테스트 결과, 응고성 콘크리트 샘플 중 수산화칼슘 함량이 65438 00% 로 시멘트 석수산물의 이론적 가치에 부합하는 것으로 나타났다. 시험 대상에는 시멘트 외에 대량의 광산 찌꺼기 가루, 연탄가루, 돌가루 등이 있다. 동시에 슬래그 분말과 플라이 애쉬는 수산화칼슘과 재수화되어 수산화칼슘의 일부를 소비하므로 수산화칼슘의 함량은 순수 시멘트 석보다 낮다. 그러나 정상 경화 콘크리트에 비해 응고되지 않은 콘크리트 샘플 중 수산화칼슘 함량이 정상 경화 콘크리트와 비슷하다는 것을 알 수 있다. 비응축 콘크리트 샘플의 수화 산물 수는 정확하게 수량화할 수는 없지만, 비응축 콘크리트의 시멘트 함량은 정상 경화 콘크리트의 시멘트 함량과 비슷하다는 것을 보여 주는 것으로, 이는 말뚝공 콘크리트가 충분한 시멘트를 가지고 있으며, 그 수화 정도는 정상이라는 것을 반영한다.
따라서 본 공사 말뚝공 콘크리트의' 비응축' 현상은 시멘트 부족이나 콘크리트 미수화로 인한 것이 아니라는 것을 설명한다.
3 원인 분석
현장 조사 및 샘플링 검사 결과에 따르면 본 공사 말뚝공 콘크리트 비응축 문제는 콘크리트 분리, 층화 현상으로 판단된다. 그 이유는 말뚝구멍 안에 대량의 침투와 고인 물이 있어 콘크리트를 붓을 때 물에 씻겨 씻기 때문이다. 진동기로 진동한 후 콘크리트가 심하게 분리되어 거친 골재가 가라앉고 시멘트질 재료가 떠다니는 현상이 나타났다. 자갈이 말뚝 밑에 쌓여 있고, 시멘트질 재료가 충분하지 않아 하부 구조가 느슨해지고 강도가 낮아진다. 상부 시멘트질 재료는 다공성 구조를 형성하기 위해 모였으며, 시멘트질 재료 입자 사이의 간격은 크고 자유 물로 가득 차 있었다. 시멘트 입자에서 정상적인 수화 반응이 발생했지만 생성된 수화 산물은 입자 사이의 틈을 메우기에 충분하지 않고 고체 입자들 사이에 겹침이 적어 구조가 푸석푸석하고 강도가 낮고 콘크리트가' 굳지 않음' 으로 나타난다.
판단의 근거는 다음과 같다.
① 말뚝구멍에 물이 스며드는 품질, 콘크리트 원자재, 시공 혼합비의 검사와 검증을 통해 콘크리트 응결경화에 악영향을 미치지 않는다는 것을 알 수 있다.
② 화학성분 분석과 광물 분석을 통해 비응축 콘크리트의 시멘트 사용량이 일반 콘크리트와 비슷하고 수화 반응 정도가 정상임을 입증했다.
③ 물성 테스트를 통해 응결되지 않은 시멘트질 재료의 재료층 구조가 매우 푸석푸석하고 다공성이 있어 수분 함량이 매우 높다는 사실이 밝혀졌다.
④ 현장 조사를 통해 문제 파일 구멍 안의 콘크리트 분리가 심각하고, 파일 구멍 바닥에 사석이 쌓여 있고, 사석 표면이 매끄럽고 뚜렷한 분석 특징을 보이고 있는 것으로 밝혀졌다.
4 결론 이론
물리적, 화학적, 재료와 동등한 방법을 사용하여 현장에서 수집한 샘플을 테스트하고 분석하여 굴착 파일 콘크리트의 비정상적인 응축 원인을 분석하는 과학적 근거를 제공합니다. 분석 결과, 말뚝 기초 구멍의 누출과 고인 물로 인해 콘크리트가 쏟아지는 동안 심각한 분리와 층층이 발생하여 재질 입자의 틈새가 자유수로 채워져 있는 것으로 나타났다. 시멘트 입자는 정상적인 수화 반응을 보였지만 간격이 너무 커서 생성된 수화 생성물이 틈을 채울 수 없고 고체 입자들 사이에 겹침이 적어 콘크리트가 부드럽고 느슨하며 강도가 낮다.
참고
[1] 탁용휘, 헛소리, 모선빈. 지루 말뚝 콘크리트가 응축되지 않는 이유 [J]. 외국 건축 자재 기술, 2002,23 (3) [2] GB/T176-2008, 시멘트의 화학 분석 방법 [S]. 베이징
작성자 정보:
임영훈, (1978 ~ 9) 남자, 엔지니어, 학부, 현재 건설 프로젝트 시공관리에 종사하고 있습니다.