关于湖底砂对混凝土质量和经济效益的影响

　　1湖底砂的特性
　　本工程用的是骆马湖底砂，为骆马湖干涸地带，出产的地底砂。在早期工地使用过程中，发现此湖底砂有吸水率大，外通孔隙多，棱角分明，表面粗糙，含泥量大等特点。由于湖底砂没有经过长年累月的水流冲击，开口孔隙较多，清洗困难，并且成本较高。
　　2湖底砂的危害
　　在项目混凝土拌制和使用过程中，发现此湖底砂，对现场施工，混凝土实体强度，外观质量都产生了较大危害，并且不利于项目的成本控制。为此，项目部试验人员，根据现场出现的情况，做了大量的试验，经过对实际资料的整理，对比发现，湖底砂对混凝土的质量和项目成本控制的影响，有诸多原因，下面就实际中发现的问题，做具体的分析归纳。
　　3对混凝土质量的影响
　　3.1影响混凝土塌落度在拌制混凝土过程中，砂吸走了大量的自由水，使水泥没有足够的水稀释，不能起到润滑作用，导致混凝土塌落度减小;开口孔隙多，在搅拌过程中，也会将拌合用的外加剂吸入其中，减水效果大打折扣，减小了混凝土本应达到的塌落度。
　　并且由于此砂含泥量不容易清洗，含泥量过大，与外加剂存在较强的吸附作用，使得水泥颗粒不能用很好的分散，进而也影响到混凝土的塌落度。
　　工程混凝土拌合具体使用过程中发现，在此二种因素作用下，与其他河砂用相同的用水量、外加剂，其他原材料亦相同的情况下，塌落度小70~80mm，极大地增大了现场施工的难度，容易造成混凝土振捣不密实，实体结构容易出现孔洞。
　　3.2影响拌合用水经测定，此湖底砂吸水率在14%~15%之间。由于此砂开口孔隙多，在混凝土的拌制过程中，混凝土中的水被吸入到砂子中，混凝土中自由水变少，混凝土塌落度减小，不能满足现场施工要求。必须加大混凝土用水量，才能满足现场使用要求。经过试验，湖底砂与河砂配合比(CC3 0)相同，其他材料相同的基础上，用水量相差60~70kg。
　　3.3影响混凝土流动度由于此湖底砂常年埋藏在湖底，没有经过长年累月水流冲刷，棱角没被打磨，滚圆度差。在建设梁场初期，制作台座基础时，项目人员对此湖底砂与河砂做了详细的对比试验。在加大用水量，调整至与河砂拌制的混凝土塌落度相同的情况下，拓展度小60mm左右。反映在现场施工中，塌落度在210mm的情况下，基坑中，河砂流动距离在1m以上，用湖底砂拌制的混凝土流动距离只能达到0.2 m。在之后钻孔桩的浇筑过程中发现，拌制的混凝土，下流速度很慢，经常会出现灌注困难的情况，必须借助外力才能顺利完成施工。在墩柱施工过程中发现，不利于振捣至边缘，容易在边缘产生空洞。
　　3.4影响混凝土塌落度损失由于此湖底砂吸水率大，含泥量多，经过调整配比在满足强度的基础上，现场施工中发现，拌制好的坍落度为180mm的混凝土，在混凝土罐车发送到工地后(一般在20- 30min后使用)，坍落度只能达到80mm左右，不利于现场振捣，特别是在夏季施工中有时几乎没有塌落度，损失过大，对项目施工难度加大，并严重影响着结构的质量稳定。此是由于在运输过程用，砂在未达到饱和用水量的情况下，继续吸收外部自由水，砂中含泥量吸附外加剂，使对水泥起到分散作用的因素含量降低，阻碍了混凝土中水泥的润滑作用，从而导致在较短的时间后，坍落度损失就会很大。
　　3.5影响混凝土外观质量用此砂拌制，调整至符合现场施工要求的设计塌落度混凝土，经过使用发现，在振捣过程中，砂颗粒由于产生震动，颗粒中吸入的水分会排出，经过振动棒震动，水泥浆容易飞溅到施工面上方的模板内壁，产生凝固的小砂浆颗粒。在浇筑上方时，模板不再光滑，浇注成型后，会有蜂窝麻面，影响美观。施工过程中，进入此砂中的水，会带出孔隙中的含泥量，使得混凝土中含泥量进一步加大，拌制出的混凝土会出现混凝土微微发黄。由于振捣原因，砂内部开口孔隙流出的水，增大了混凝土中自由水的含量，容易产生泌水现象，泥水在局部地区聚集，浇注成型的结构会出现大量黄斑。在墩柱施工过程中发现，会出现颜色不均匀，色差较明显。并且由于泌水作用，在局部地区还出现了大量的砂线、水线。
　　3.6影响实体结构的强度由于要加大用水量和水泥的用量才能达到现场施工的要求，在施工过程的振捣中，砂中的吸入水流出来，使混凝土中自由水增多，产生较多气泡，混凝土结构内部在水化完成后会产生较多的孔隙，密实度降低，并且由于塌落度损失过大，不容易振捣产生孔洞等原因，极大地影响了强度。由于此砂孔隙较多，强度较小，经过试验，压碎值也较低。砂强度低，直接导致了混凝土实体结构强度也较低。含泥量的存在，不利于水泥的水化反应，使水泥不能得到充分的水化，也不利于实体结构的强度。在与河砂其他材料相同，同等水灰比情况的对比下，基本相同条件下制作的试件，经过大量实验对比，强度降低7~ 10MPa。
　　3.7加大外加剂用量，气泡增多，影响强度此湖底砂影响了混凝土中的自由水量，在项目施工过程中，尝试了加大外加剂的掺量，可以调节至现场施工要求。但是由于外加剂会产生气泡，掺量增加后，会在混凝土水化过程中产生较多的气泡，混凝土结构也会密实度降低，影响强度。
　　3.8泛霜在冬季来临时，具有温湿差、压力差的外界环境，使用此砂混凝土结构物内部存在着大量毛细孔，具有一定的渗透性，形成了内部和外界联系的通道，外界介质进入其内部，可能会与其内部组成发生作用，然后由于蒸发又会带出来一可溶性的盐、碱，有白霜产生。由于混凝土水化慢，在较长时间内，都会出现水的迁移，产生泛霜现象。
　　在雨水冲刷时，这些孔隙为雨水的进入提供了通道，由于雨水循环作用，将结构中大量的可溶性盐、碱带出至实体结构表面，在外部产生结晶，在雨水冲刷面出现大量白霜。 将白霜清洗后，在水化未发生完成前。混凝土结构内部由于可溶性物质的溶出，增大了孔隙率，降低了混凝土抗渗性，由于温湿差的原因，盐、碱的析出作用加剧，还会出现大量泛霜情况。长时间的泛霜会增加混凝土结构的孔隙和通道，严重影响实体结构的强度及使用寿命。
　　4增加施工成本
　　4.1为了保证混凝土强度有保证，水灰比保持不变。要满足现场施工要求，需要加入大量的水，就必须同时加大水泥用量，相同的等级混凝土，要多加几十千克水泥。由于本项目都是混凝土工程，所有混凝土施工完成后，会极大地增加混凝土的使用成本，不利于项目部施工成本控制。
　　4.2在高等级的混凝土中，防止水泥用量过多，只能使用外加剂调整混凝土的塌落度。调整至现场施工要求的塌落度，外加剂的掺量必须增加50%~60%，由于外加剂使用成本高，拌制出的混凝土也会较大地增加了施工成本，不利于项目产生经济效益。
　　5质量控制和成本控制
　　由于在试拌和前期的使用过程中，用此湖底砂出现了诸多问题，为了项目施工的质量处于可控范围内，根据分析出此湖底砂对混凝土质量的影响，项目部经过研究讨论，做了以下布置:①此湖底砂只能用于项目上的低等级的附属结构，高等级混凝土全部换用吸水率小，含泥量小的河砂。②将清洗比较干净的湖底砂与河砂按一定比例混合，经过试拌得出比例，在满足强度等的基础上，使用到局部结构。
　　6结束语
　　①湖底砂由于空隙大，吸水率大，为满足施工要求，增加用水量，导致蜂窝麻面，影响实体结构和美观程度。②增加水泥用量和外加剂用量，会增大混凝土的使用成本，不利于项目控制施工成本，并对结构质量有影响。③湖底砂各方面原因导致实体结构不密实，孔隙多，降低了实体结构的强度和使用寿命。④此湖底砂尽可能只使用到附属结构，要用到有限的其他结构，要加大清洗力度，并掺入适当比例质量较好的河砂。