用钢筋检测仪检测钢筋走向，发现爆裂部位不在顶板的受力钢筋和箍筋的走向上，同时用肉眼观察也没有发现外露钢筋，进一步用工具撬动凸起部分，发现可以轻松将凸起部分抠下，凸起部分及所留凹坑中心均可见黑色物质，且黑色物质质地疏松，漏出的部分也并未发现钢筋，如图3、图4所示。

2 试验方案

在现场踏勘了解相关现状情况和收集相关资料的基础上，拟定以下试验检测项目

2.1 评估硬化混凝土的强度质量

为评估硬化混凝土的强度质量，参照JGJ/T384-2016《钻芯法检测混凝土强度技术规程》，对1单体建筑混凝土结构进行取芯测强试验。采用配备内径70mm钻头的取芯机从一层和二层的走廊顶板的同一批混凝土中分别钻取1组3个芯样，共抽检2个批次混凝土。

钻取的芯样经试验室切磨加工，制成符合JGJ/T384-2016《钻芯法检测混凝土强度技术规程》的混凝土试件后，置于自然干燥环境中养护3d，再用压力试验机进行抗压强度测试。

2.2 评估硬化混凝土的体积稳定性

为评估硬化混凝土的体积稳定性，参照GB/T50344-2019《建筑结构检测技术标准》附录G，对混凝土结构进行取芯测试芯样混凝土体积稳定性。现场踏勘发现硬化混凝土有开裂、崩溃等症状，初步判断为游离氧化钙（f-CaO）的危害，如图1、图2所示。在初步判断具有f-CaO潜在危害的部位上钻取混凝土芯样，采用配备内径70mm钻头的取芯机从同一批受检混凝土中钻取3组6个芯样，共抽检2个批次混凝土。

钻取的芯样经试验室切磨加工成符合标准要求的混凝土芯样试件和薄片试件后，每组取1个芯样试件和2块薄片试件同时置于沸煮箱中，沸煮箱在（30±5）min内应能将沸煮箱内的水加热至沸腾；恒沸时间为6h，关闭沸煮箱后应使水温自然降至室温。沸煮过的芯样试件置于自然干燥环境中晾置3d后，与未沸煮的芯样试件同时进行抗压强度测试，计算沸煮后的芯样试件抗压强度的变化率。

2.3 探究点状爆裂物的矿物组成

为探究点状爆裂物的矿物组成，参照CB/T21114-2019《耐火材料X射线荧光光谱化学分析熔铸玻璃片法》，对爆裂物、未爆裂物和硬化水泥浆体进行X射线荧光成分分析（XRF）。从同一批混凝土中各收集爆裂物、未爆裂物和硬化水泥浆体1组。

3 试验结果及原因分析

3.1 混凝土强度

对1#单体建筑混凝土现场取芯芯样试件进行抗压强度测试，如图5、图6所示。抗压强度检测结果如表1所示。

JGJ/T384-2016《钻芯法检测混凝土强度技术规程》规定，钻心法确定单个构体混凝土抗压强度推定值时，芯样试件的数量不应少于3个；单个构件的混凝土抗压强度推定值不再进行数据的舍弃，而应按芯样试件混凝土抗压强度值中的最小值确定。所以单组混凝土芯样的抗压强度推定值取同组3个芯样中的最小抗压强度值。测试结果表明，随机抽检的2个构件的推定强度均达到了设计强度等级要求。

3.2 体积稳定性

混凝土芯样试件和混凝土薄片试件经沸煮检测后的外观变化如图7所示。测试的薄片中有1块薄片试件（编号2-3）在其侧周发生部分开裂，如图8所示。用手开试件开裂部分，可在裂开凹槽暗色骨料处用指甲刮下一层疏松物，如图9所示。此薄片试件开裂状态与工程项目现场的点状爆裂状态类似。

3.3 芯样试件煮沸后强度变化

沸煮芯样试件和同组未沸煮芯样试件的抗压强度测试结果如表2所示。

1单体建筑一层走廊顶板和二层走廊顶板所测部位的混凝土抗压强度变化百分率平均值分别为37%和31%。根据CB/T50344-2019《建筑结构检测技术标准》，仅有一个薄片试件出现开裂或崩溃等现象且对应芯样试件抗压强度变化的百分率>30%，可判定该区域混凝土存在f-CaO的潜在危害。因此，1单体建筑一层走廊顶板和二层走廊顶板两个批次混凝土均存在f-CaO的危害。

3.4 微观测试分析

从同一批混凝土中收集爆裂物、未爆裂物和硬化水泥浆体各1组进行X射线荧光成分分析（XRF）测试。采集的样品如图10所示。X射线荧光成分分析（XRF）测试结果如表3所示。

从表3可知，爆裂物和未爆裂物的化学成分较为接近，两者同硬化水泥浆体的化学成分则相差甚远。对比公开文献中报道的钢渣化学成分，如张亚梅等、黄庆亮等、曹云玉等，发现上述爆裂物和未爆裂物的化学成分与钢渣的类似。

4 处理建议

钢渣作为骨料拌制成混凝土前，应进行预处理，经安定性检验合格后方可用于预拌混凝土中。钢渣作为混凝土中的骨料，其在搅拌、运输、浇筑过程中，已经在混凝土中呈均匀分布状态。没有经过预处理的钢渣，直接使用在混凝土中，其内部的f-CaO与空气中的水发生反应生成Ca(OH)2，体积增大1.98倍，导致混凝土表面爆裂脱落。如此循环，直至所有钢渣骨料中的f-CaO、f-MgO完全反应。这种分散的破坏，最终会导致混凝土结构强度下降、混凝土保护层厚度不足，出现钢筋锈蚀现象，从而影响混凝土结构力学性能，给建筑带来使用安全风险。因此建议持续监测建筑物的点状爆裂状况，视爆裂严重程度选择安全、合理、经济的补救措施。

5 结语

根据现场勘查、相关试验检测结果和分析，得出以下结论：

(1)1单体建筑通过目测对外观的检查，发现部分结构顶板存在点状爆裂现象，且爆裂部位呈凸起状，用工具撬动表面，构重点原材料行业碳达峰碳中和公共服务平台项目通过验收。

近日，由国检集团牵头承担的工业和信息化部“2021年产业技术基础公共服务平台-重点原材料行业碳达峰碳中和公共服件内部呈现黑色物质。

(2)1单体建筑一层走廊顶板和二层走廊顶板存在的点状爆裂现象，但该现象不在顶板的受力钢筋和箍筋的分布上，同时也没有发现外漏钢筋现象。

（3)1单体建筑一层走廊顶板和二层走廊顶板两个批次混凝土通过体积稳定性试验，混凝土存在f-CaO的潜在危害。

（4)点状爆裂处混凝土中含有异常骨料。通过微观X射线荧光成分分析(XRF)测试，结合外观、质感等性状，认为异常骨料较大可能性为钢渣。

通过相关试验结果分析，结合类似项目经验，认为1单体建筑一层走廊顶板和二层走廊顶板混凝土表面点状爆裂的原因主要在于该批次混凝土中异常骨料钢渣具有较高含量f-CaO。f-CaO具有较高的活性，在常温下通过吸收空气中的水分即可发生水化反应，导致体积膨胀。混凝土表面更易于吸收空气中的水分，且表面受到混凝土强度的限制相对较小，因此首先在混凝土表面处出现膨胀爆裂。（来源：《江西建材》2024.08）