En la industria de la construcción, el hormigón se utiliza ampliamente en diversos tipos de estructuras de ingeniería, desempeñando un papel fundamental. La solidez de su rendimiento y la fiabilidad de la calidad de la construcción, directamente relacionada con el rendimiento de la seguridad y la vida útil del edificio. Sin embargo, en el proceso específico de construcción, de vez en cuando se produce un problema de cabeza, es decir, el fenómeno de «falsa solidificación» del hormigón.
Este fenómeno no sólo conducirá al progreso de la construcción se ve obstaculizada, al equipo de construcción para traer problemas innecesarios, más grave, también puede estar latente en la estructura del proyecto, la calidad general de los riesgos potenciales.
¿Qué es el falso fraguado del hormigón?
Falso fraguado, el término, describe un fenómeno de curado anormal o endurecimiento prematuro experimentado por el cemento en sus etapas iniciales. Concretamente, cuando el cemento se mezcla con agua en pocos minutos, la mezcla muestra rápidamente signos de fraguado. Es importante señalar que, aunque el fraguado falso y el fraguado rápido se comportan de forma similar, existen diferencias significativas en cuanto al fondo. Durante el pseudo fraguado, la cantidad de calor liberado es insignificante y, mediante un mezclado enérgico, la pasta aparentemente solidificada es capaz de recuperar su plasticidad y completar el proceso de fraguado según el curso de tiempo normal, sin ningún efecto adverso en la resistencia final del cemento. La situación es muy diferente en el caso de fraguado rápido o fraguado instantáneo, que suele estar causado por agentes retardantes insuficientes. En este caso, la pasta gana fuerza rápidamente en un corto periodo de tiempo, y una vez alcanzado este estado, los intentos de volver a mezclar la pasta no la devolverán a un estado plástico de nuevo.
Si se vuelve a mezclar la pasta después de que se haya producido el fenómeno de pseudofraguado, comprobamos que el cambio en la profundidad de la aguja de ensayo Vickers cuando se inserta en la pasta es aproximadamente similar al que se produce durante el proceso normal de coagulación. Esto indica que la lechada pseudofraguante es capaz de recuperar mejor sus propiedades de trabajo originales tras la remezcla. Sin embargo, en los cementos de fraguado rápido, la situación es muy diferente. Incluso con la remezcla, la profundidad de inserción de la aguja de ensayo Vickers apenas cambia, lo que refleja el hecho de que las pastas de cemento de fraguado rápido han adquirido rápidamente una gran resistencia y es difícil que recuperen su plasticidad mediante simples operaciones de mezcla. Por lo tanto, aunque tanto el fraguado falso como el fraguado rápido son problemas que pueden encontrarse en el uso del cemento, los efectos del fraguado falso son relativamente menores. No obstante, el falso fraguado puede seguir causando algunos trastornos y dificultades en el proceso de construcción, y requiere atención y prevención en la práctica.
La aparición del fenómeno de pseudo fraguado está estrechamente relacionada con una variedad de factores, además del alto contenido de C3A en el clinker, la mezcla excesiva de yeso y otras condiciones, generalmente se cree que la alta temperatura del cemento en el proceso de molienda es una razón importante. Este entorno de alta temperatura hace que una gran cantidad de yeso dihidratado sufra una reacción de deshidratación y se transforme en yeso hemihidratado. Posteriormente, cuando el cemento se mezcla con agua, estos yesos hemihidratados se disuelven rápidamente en agua, y algunos de ellos volverán a sufrir una reacción de hidratación para regenerar yeso dihidratado y precipitarse. Este yeso dihidratado precipitado forma una red de cristales en forma de aguja, que desencadena el curado de la pasta.
Además, en el caso de determinados cementos con un alto contenido en álcalis, el sulfato potásico del cemento experimenta una reacción química específica con el yeso dihidratado. Concretamente, el sulfato potásico reacciona con el yeso dihidratado para formar sulfato potásico cálcico y agua, un proceso de reacción que agrava aún más el fenómeno del pseudo fraguado. Por lo tanto, durante la producción y el uso del cemento, deben controlarse estrictamente diversos factores para evitar los efectos adversos del fenómeno de pseudo fraguado sobre la calidad del proyecto.
En términos generales, la formación del pseudo fraguado es un proceso fisicoquímico complejo, en el que intervienen varios factores, como la composición del cemento, las condiciones de molienda, la temperatura y la humedad. Para prevenir y resolver eficazmente el problema de la pseudocoagulación, debemos comprender en profundidad la interacción de estos factores y tomar las medidas correspondientes para optimizarlos y controlarlos.
El rápido crecimiento de los cristales de pseudoyeso generados también puede ser una causa importante de pseudocoagulación. Estos cristales de rápido crecimiento forman una barrera dentro del lodo que interfiere en el proceso normal de coagulación. Además, se ha observado que a veces se produce una coagulación anormal incluso cuando no se forma una estructura reticular de cristales como el dihidrato de yeso en el lodo.
En respuesta a esta complicación, algunos investigadores han aportado nuevas ideas. Sugieren que las superficies de las fases de las partículas de cemento pueden tener cargas opuestas en ellas por algunas razones específicas. Tales distribuciones de carga se caracterizan esencialmente por la tixotropía, es decir, desencadenan interacciones entre las partículas en condiciones específicas, dando lugar a fenómenos de pseudofraguado. Esta explicación aporta una nueva perspectiva para comprender las causas de la pseudocoagulación y puede ofrecer pistas para encontrar una prevención y soluciones más eficaces.
La experiencia práctica demuestra que la frecuencia del fenómeno de falso fraguado se reduce significativamente en los cementos mezclados con materiales mixtos. Para evitar eficazmente la deshidratación del yeso dihidratado durante el proceso de producción, suelen tomarse una serie de medidas de enfriamiento necesarias en el proceso de molienda del cemento. Además, la selección de yeso con un mayor contenido de sulfato cálcico anhidro como materia prima es también una forma eficaz de reducir el fenómeno de falso fraguado. Además de estos ajustes en el proceso de producción, el cemento se almacenará en condiciones adecuadas durante un período de tiempo, o en la preparación de hormigón para extender el tiempo de mezcla, también ayudará a eliminar la generación de falso fenómeno de coagulación.
En segundo lugar, las causas del fenómeno de falso hormigón
1, problemas de calidad del cemento
El cemento como componente cementante central del hormigón, su calidad tiene un impacto decisivo en el rendimiento global del hormigón. Cuando el cemento contiene un exceso de finos, óxidos de metales alcalinos u otras impurezas, estos componentes pueden acelerar la reacción química entre el cemento y el agua, dando lugar a la generación de un gran número de productos de hidratación en un período de tiempo relativamente corto. Esta rápida reacción de hidratación a menudo desencadena el fenómeno del falso fraguado, que trae problemas innecesarios a la construcción. Además, la frescura del cemento es también un factor que no debe ignorarse. El cemento caducado o húmedo debido a su composición química interna puede cambiar, por lo que es más probable que aparezca el problema de falsa solidificación.
2、Uso inadecuado de aditivos
En todos los aspectos de la construcción de hormigón, el uso de aditivos se ha convertido en un medio importante para mejorar el rendimiento de trabajo del hormigón. Sin embargo, esta mejora no es infalible, ya que la selección y el uso de aditivos deben ser extremadamente precisos y racionales. Una vez que los aditivos se utilizan de forma inadecuada, como el uso excesivo de ciertos agentes de fraguado rápido o de refuerzo temprano, el equilibrio de la reacción de hidratación del cemento puede verse alterado y su proceso acelerado. Esta reacción acelerada provocará la pérdida de hormigón en un período de tiempo muy corto, lo que dará lugar al fenómeno de la falsa solidificación.
3, el entorno de la construcción
La variabilidad del entorno de construcción es un factor que no puede ignorarse en la construcción de hormigón, especialmente su impacto potencial en el fenómeno del falso hormigón. En concreto, cuando el entorno de construcción se encuentra en condiciones de alta temperatura, baja humedad o viento, estos factores ambientales extremos acelerarán significativamente el proceso de evaporación del agua en la superficie del hormigón. Con la rápida disipación del agua, se forma rápidamente una cáscara dura en la superficie del hormigón, aunque el interior puede permanecer en estado plástico. Este endurecimiento de la superficie y el estado interno no está completamente solidificado, es la actuación típica del fenómeno de falsa solidificación.
4、Problemas de mezcla y transporte
En la mezcla y el transporte del hormigón, la gestión del tiempo y el control de la velocidad de mezcla son especialmente críticos. Si el tiempo de mezcla es demasiado largo o la velocidad de mezcla es insuficiente, las partículas de cemento pueden asentarse y estratificarse. Este estado de mezcla desigual no sólo interfiere con la reacción normal de hidratación del cemento, sino que también puede convertirse en un desencadenante del fenómeno de falso fraguado. Además, la gestión durante el transporte es igualmente importante. Si el hormigón se somete a vibraciones o impactos excesivos durante el transporte, su estructura interna puede cambiar, dando lugar a interacciones anormales entre las partículas de cemento, lo que a su vez produce un falso fraguado.
En tercer lugar, ¿cómo prevenir y resolver el fenómeno del falso fraguado del hormigón?
1、Controlar estrictamente la calidad del cemento
Asegurarse de que la calidad del cemento es excelente y fresco sin impurezas, es la primera tarea para prevenir eficazmente el fenómeno de falso fraguado del hormigón. Antes de la construcción, el cemento debe someterse a pruebas exhaustivas de calidad para verificar si cumple las normas de la industria y los requisitos de ingeniería. Este paso es crucial porque sólo el cemento de la mejor calidad puede garantizar la estabilidad y fiabilidad del hormigón durante la construcción. Al mismo tiempo, no hay que descuidar el entorno de almacenamiento del cemento. Debe garantizarse que el lugar de almacenamiento esté seco, ventilado y alejado de fuentes de humedad y contaminación para evitar el deterioro del cemento debido a la humedad o la contaminación. Además, la inspección periódica del estado de almacenamiento del cemento y la eliminación oportuna del cemento caducado o húmedo son también medidas importantes para garantizar la calidad del cemento. Mediante estas estrictas medidas de control de calidad, podemos reducir eficazmente la probabilidad de que se produzca el fenómeno del falso fraguado del hormigón, a fin de proteger la calidad de la construcción y la seguridad del proyecto.
2、Uso razonable de aditivos
En el proyecto de hormigón, el uso razonable de aditivos es crucial. Al seleccionar los aditivos, las necesidades específicas del proyecto y las condiciones de la obra deben ser plenamente consideradas para asegurar que los aditivos seleccionados pueden coincidir con la situación real. En particular, los agentes de fraguado rápido y de refuerzo temprano deben utilizarse con precaución, porque el uso excesivo de estos aditivos acelerará significativamente la reacción de hidratación del cemento, lo que puede conducir a un sobreendurecimiento del hormigón en un corto período de tiempo, aumentando así el riesgo de falso fraguado. Al mismo tiempo, el proceso de mezclado de los aditivos debe ser estrictamente controlado para asegurar que los aditivos pueden ser distribuidos uniformemente en el hormigón para asegurar la uniformidad y consistencia del rendimiento global del hormigón. Con estas medidas, se puede reducir eficazmente el problema de la falsa coagulación causada por el uso inadecuado de aditivos para mejorar aún más la calidad y la fiabilidad de los proyectos de hormigón.
3, optimizar el entorno de construcción
Para hacer frente con eficacia a las altas temperaturas, la baja humedad o el viento y otros entornos de construcción desfavorables sobre el impacto del hormigón, optimizar el entorno de construcción se ha convertido en una tarea clave. Cuando se construye en estas condiciones extremas, deben tomarse medidas prácticas y eficaces para reducir la tasa de evaporación de la superficie de hormigón. Por ejemplo, se puede utilizar un paño húmedo para cubrir la superficie de hormigón y formar una barrera protectora y reducir la evaporación directa del agua. Otro método eficaz consiste en rociar una cantidad adecuada de agua nebulizada para mantener húmeda la superficie de hormigón aumentando la humedad del aire. La aplicación de estas medidas no sólo puede ralentizar considerablemente la velocidad de secado de la superficie de hormigón, sino también reducir la probabilidad del fenómeno de falsa coagulación.
Además, también es crucial la disposición razonable del tiempo de construcción. La unidad de construcción debe prestar mucha atención a la previsión meteorológica y evitar la construcción de hormigón en condiciones meteorológicas extremas. Eligiendo el tiempo de construcción adecuado, se puede evitar eficazmente la influencia de los factores ambientales desfavorables en la calidad del hormigón. La aplicación integral de estas medidas creará un entorno más favorable para la construcción de hormigón, garantizando así la estabilidad y fiabilidad de la calidad de la construcción.
4, mejorar los métodos de mezcla y transporte
Para mejorar aún más la calidad del hormigón y reducir la aparición del fenómeno de falsa solidificación, debemos optimizar cuidadosamente los métodos de mezcla y transporte. En primer lugar, el proceso de mezclado debe garantizar que el tiempo sea moderado y la velocidad uniforme, para evitar el asentamiento y la estratificación de las partículas de cemento. Mediante un control preciso del mezclado, podemos conseguir una mezcla adecuada de cemento, áridos y otros aditivos, asegurando así la distribución uniforme de los componentes del hormigón.
En segundo lugar, en la sección de transporte, debemos prestar especial atención a reducir los efectos de la vibración y el impacto sobre el hormigón. Una vibración excesiva puede provocar la destrucción de la estructura interna del hormigón, lo que a su vez puede causar problemas como el falso fraguado. Por lo tanto, es crucial elegir equipos y rutas de transporte adecuados. Para el hormigón transportado a largas distancias, podemos adoptar la estrategia de mezcla por lotes y transporte por lotes. Este método no sólo puede mantener el rendimiento de trabajo del hormigón, sino también reducir eficazmente los cambios en las propiedades del hormigón causados por el transporte a larga distancia.
En resumen, mejorando los métodos de mezcla y transporte, podemos garantizar mejor la calidad del hormigón, reducir el riesgo de fenómenos de falsa consolidación, y proporcionar un fuerte apoyo para el buen progreso de los proyectos de ingeniería.
