胡祖升

　　預拌混凝土以施工便捷、質(zhì)量可靠而城鄉迅速發(fā)展。近年來(lái)，因混凝土質(zhì)量問(wèn)題造成的工程質(zhì)量事故屢見(jiàn)不鮮，諸如強度達不到設計等級、異常龜裂等，給工程各方造成了較大的困擾?；炷恋膹姸仁芩冶扔绊戯@著(zhù)，若混凝土中水或水泥、礦粉、粉煤灰某個(gè)組分一旦發(fā)生波動(dòng)，將造成混凝土強度的波動(dòng)。由于混凝土的質(zhì)量驗收是以其28天抗壓強度為標準，對生產(chǎn)的質(zhì)量反饋具有較大滯后性，因而生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制就尤其重要。目前攪拌站一般是通過(guò)配合比試配，取得一定水灰比下對應的混凝土坍落度，在生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)控制混凝土的出機坍落度達到確定水灰比的目的。而事實(shí)上，通過(guò)對砂、石、水泥等原材料性能的大量試驗分析，發(fā)現混凝土的坍落度有時(shí)并不能真正反映其實(shí)際用水量或水灰比大小。日常生產(chǎn)中，經(jīng)常出現這樣的現象，混凝土的坍落度控制的很好，同時(shí)水泥28天膠砂強度也很穩定，而混凝土強度卻仍然有大幅波動(dòng)。

　　筆者通過(guò)多年的實(shí)踐總結和大量的試驗分析，發(fā)現混凝土強度的波動(dòng)與下列因素緊密相關(guān)：

　　1.水泥標稠用水量或礦粉及粉煤灰需水量比變化

　　水泥的標準稠度用水量反映了達到同樣的稠度所需要的拌合水量。從水泥的生產(chǎn)工藝來(lái)說(shuō)，沒(méi)有哪一種水泥的標準稠度用水量是穩定不變的，其隨著(zhù)礦物組成，摻加的混合材品種、摻量及比表面積的變化而變化。當水泥的標準稠度用水量從26%變化到27%時(shí)，即標準稠度用水從130g增加到135g，此時(shí)雖然水泥強度沒(méi)有明顯變化，但水泥膠砂的流動(dòng)度卻明顯減小了。對于配比用水量為150kg、水泥用量300kg的混凝土來(lái)說(shuō)，要達到同樣的坍落度，其實(shí)際用水量就將增加30000/500×5=3000g，該混凝土的水灰比從0.5增大到0.51。事實(shí)上，同理，如水泥標準稠度用水量增加2%時(shí)，將導致混凝土實(shí)際用水量增加6kg/m3。

　　目前常用的礦粉和粉煤灰的需水量比變化對混凝土的實(shí)際水灰比造成了較大的影響。試驗結果表明，當礦粉或粉煤灰的需水量比從98%增加到100%時(shí)，要保持混凝土的坍落度不變，則其實(shí)際用水量至少增加3.5kg/m3(以配比設計礦粉+粉煤灰=120kg/m3為例)。而實(shí)際上這種變化時(shí)常發(fā)生，有時(shí)更大。

　　此類(lèi)問(wèn)題的解決方法，一是材料驗收時(shí)將稠度(需水量)指標作為驗收標準之一，超出則拒收;二是保持配比用水量不變，即通過(guò)增加外加劑摻量來(lái)增大混凝土的坍落度。

　　2.減水劑與水泥等膠凝材料適應性的改變

　　根據GB8076《混凝土外加劑》標準，用于混凝土中的減水劑的減水率驗收標準是該減水劑相對于標準水泥的減水率而判定的。但實(shí)際生產(chǎn)中由于不同廠(chǎng)家、不同批次的水泥成分差別很大，同一減水劑相對不同廠(chǎng)家或批次的水泥常常會(huì )得出不同的減水效果，這就是外加劑與水泥的適應性問(wèn)題。

　　近年來(lái)，由于水泥廠(chǎng)對各種工業(yè)廢渣的開(kāi)發(fā)利用，外加劑與水泥的適應性問(wèn)題愈來(lái)愈突出。比如今日進(jìn)庫的一批水泥檢測其凈漿流動(dòng)度達到180mm，而明日另一批水泥檢測凈漿流動(dòng)度僅有130mm，并且還伴隨著(zhù)坍損增大。經(jīng)試驗，對同批次同摻量外加劑而言，水泥的凈漿流動(dòng)度每下降10mm，則拌制的混凝土坍落度將減小15mm左右，而要保持混凝土的坍落度不變，需要增加混凝土的用水量3kg左右。

　　另一方面還應特別關(guān)注粉煤灰與外加劑的適應性。經(jīng)檢驗，粉煤灰中的碳含量對外加劑的減水率有著(zhù)較大的影響。因各電廠(chǎng)所用煤質(zhì)和燃燒工藝的不同，粉煤灰中的礦物成分也時(shí)有波動(dòng)，因而，在檢測外加劑的適應性時(shí)，應同時(shí)檢測與進(jìn)廠(chǎng)粉煤灰的適應性變化，一旦發(fā)現粉煤灰與外加劑適應性異常，應立即采取處理措施。

　　此類(lèi)問(wèn)題的解決方法，一是選擇相互適應性良好的外加劑或水泥、粉煤灰，二是要求外加劑廠(chǎng)家密切配合，針對該品種水泥或粉煤灰進(jìn)行研發(fā)，改善外加劑的適應性，一旦發(fā)現適應性有異常時(shí)，必須能迅速通過(guò)增加外加劑摻量或添加阻滯成分進(jìn)行解決。

　　3.砂、石吸水率的影響

　　對砂石含水率的檢測，相信多數攪拌站都很重視，但對砂石的吸水率檢測，卻常常被忽視。實(shí)踐中，同樣是含水率6%的砂，拌出來(lái)的混凝土坍落度可能會(huì )相差30～40mm，就是因為砂石的吸水率不同。其實(shí)，從外觀(guān)上也可觀(guān)察到，表面粗糙、孔隙較多的砂石，其吸水率往往較大。筆者曾經(jīng)為生產(chǎn)C60的HPC混凝土而試拌過(guò)多種不同產(chǎn)地的砂石。

　　結果就發(fā)現，兩種細度模數相同、含水率也相同的砂所拌制的混凝土結果卻相差很大：一種坍落度270mm、擴展度達700mm;而另一種坍落度和擴展度分別只有220mm和500mm，同時(shí)還很粘滯。經(jīng)過(guò)仔細觀(guān)察發(fā)現，前者砂顆粒表面光滑致密，幾乎沒(méi)有孔隙，而后者表面粗糙，細小孔隙較多。進(jìn)一步檢測其吸水率，后者比前者要高出1.5%左右。經(jīng)試驗，拌制同樣坍落度的混凝土，后者必須要多加5kg的水，拌出的混凝土強度也低約4MPa。

　　此類(lèi)問(wèn)題的解決方法：一是砂石進(jìn)廠(chǎng)驗收時(shí)要注意鑒別，分類(lèi)堆放;二是適當提高外加劑的摻量，以保證混凝土的坍落度。

　　4.砂石顆粒級配的變化

　　日常生產(chǎn)中，品管人員往往對砂石粒徑及含泥量等指標很重視，而對砂石的粒徑分布卻重視不夠。實(shí)踐證明，同樣細度模數的砂，級配良者相比級配不良者(典型的如由粗細砂混合而成的混合砂)，拌出的混凝土坍落度要大30～50mm左右。而石子級配對混凝土的影響就更明顯。筆者曾經(jīng)多次試驗，發(fā)現最大粒徑和最小粒徑均相同的同一品種石子，若拌制相同和易性、坍落度的混凝土，斷級配石子需增加2%～4%的砂率及5%左右的拌合水量，原因就是因、石子級配差、空隙大需要更多的砂漿來(lái)填充，導致用水量大幅增加。

　　解決此類(lèi)問(wèn)題方法：一是將砂石顆粒級配指標也作為驗收標準;二是通過(guò)合理?yè)脚溲a足所缺粒級，使其粒徑分布符合標準。

　　綜上所述，日常生產(chǎn)中，當嚴格按配合比設計要求控制好混凝土的出機坍落度時(shí)，還要時(shí)刻注意原材料性能變化對坍落度的潛在影響。一方面應根據材料變化情況，經(jīng)常通過(guò)試驗來(lái)驗證生產(chǎn)配合比，積累相關(guān)經(jīng)驗數據;另一方面，一旦發(fā)現混凝土坍落度或強度出現異常，要及時(shí)全面檢測分析原材料的性能變化，并根據檢測結果采取相應的處理方案，最終確?；炷恋膶?shí)際水灰比符合設計要求，從而穩定混凝土質(zhì)量。