淺談水泥砼用原材料的質量控制

朱軍家

【摘 要】 水泥砼質量好壞，直接影響砼結構的安全和使用壽命，而影響砼質量的因素是很復雜的。砼用原材料的質量、配合比的設計和控制、施工工藝、管理水平等諸多方面，都會直接影響砼的質量。因此，加強施工過程中的各個環節的質量控制，是保證砼質量的措施，而原材料的質量控制又是砼質量控制的基礎。

【關鍵詞】 砼原材料 質量控制 措施

水泥混凝土是由膠凝材料、粗細骨料和水以及外加劑按一定的比例拌合均勻，經澆筑、震搗、養護而成的水泥石。它的主要組成為膠凝材料（也就是水泥）、粗集料、細集料、水、外加劑、外摻料等。

1 水泥

水泥是水泥砼的膠凝材料，在砼中，水與水泥拌制的水泥漿起膠結作用的部分，新拌砼拌合物中，水泥漿填充粗、細集料空隙，包裹粗、細集料表面起潤滑作用，使砼獲得必要的工作性，硬化后與粗、細集料膠合成整體，形成有一定強度的水泥石，因此，水泥的性質直接決定了砼的特性，所以根據砼結構所處的環境以及設計、施工的要求，選用適當的品種和等級的水泥。普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥是使用最為普遍的水泥。

常規控制指標有水泥強度、凝結時間、安定性、細度等，使用前首先要檢測這些常規指標是否合格，還要看水泥與外加劑的相容性，水泥的保水性、新鮮度、水泥使用溫度等方面是否能夠滿足不同結構、不同的工藝的施工需要。

選擇信譽良好、質量可靠、性能穩定的品牌水泥是生產優質砼的首要條件。既要質量可靠，更要考慮性能穩定，強度變異系數小、均勻性良好。目前雖然省內外有規模的水泥廠較多，這些水泥廠生產的水泥各項指標均能達到國標和橋規的要求，但是比較知名的水泥廠水泥往往供不應求，易造成所供應的水泥不夠穩定。

水泥行業有關水泥穩定性的規定，僅限于28d抗壓強度的勻質性和均勻性，水泥28d抗壓強度平均變異系數32.5級Cv≤4.5%，42.5級Cv≤3.5%，52.5級及以上Cv≤3.0%，但是即使保證了水泥28d抗壓強度的穩定性，也不一定能保證其他指標的穩定性。如水泥與減水劑的相容性、保水性、新鮮度以及夏季水泥出廠溫度等。

在使用中尤其是夏季，會發現運到現場的水泥溫度較高，水泥發燙，水泥儲存時間過短的現象，這就需要與廠家協商確定最短的存放時間或要求水泥廠出廠前對水泥降溫，廠家做不到時，必須自己采取有效措施對水泥降溫，尤其是主要受力結構更要重視。至于存放多長時間、使用時水泥溫度不能超過多少度，筆者沒有找到相關規定。只規定了出磨水泥溫度不大于135℃，儲存期不少于3d。出廠水泥必須均化后出廠，嚴禁上入下出。有關資料要求水泥使用時的溫度一般不大于60℃，存放時間不少于3天。

夏季砼入模溫度不宜超過30℃，水泥溫度過高，將導致砼入模溫度過高劣化砼的工作性，增加了砼的坍落度損失，加速砼放熱，提高了砼內部溫升速率和溫度峰值，加大熱應力，增加了砼開裂風險。水泥的標準用水量影響砼的單位用水量，也就影響砼的強度。水泥強度不穩定直接造成所生產的砼強度不穩定，最終會導致砼結構強度不均勻，直接影響砼結構安全。

2 粗、細集料

砼用粗、細集料的有關技術指標和檢測頻率現行的規范、設計文件均有明確的要求。需要重視的是在選擇料源時須對其有害物質含量、堅固性、堿集料反應等指標進行檢測。確認能夠滿足砼的耐久性要求，后方可采用。

目前使用的細集料基本都是水洗砂，砼用砂應優先選擇級配良好的Ⅱ區中砂，不得已使用Ⅰ區粗砂時，須嚴格控制其大于4.75mm顆粒含量，當大于4.75mm顆粒含量超過規定時須過篩，尤其是拌制C50砼和高流動性砼時須嚴格控制大于4.75mm顆粒含量，2.36mm、0.3mm篩孔的累計篩余。

砼用砂受區域和工程成本的限制，一般都是就地取材，很多人對此不重視，不愿意增加成本，往往造成混凝土外觀較差，甚至內在質量不能保證，雖然通過摻加一定量的粉煤灰能夠改善砼的部分性能，但目前社會上粉煤灰質量不夠穩定，不易找到優質的粉煤灰，摻加粉煤灰的效果不夠理想，跟我們的預期有一定的距離，并且粉煤灰與水泥價差不高，從成本控制方面看，也談不上經濟性 。

所以首先要選擇級配良好的砂，不能一味地強調通過摻加外加劑和外摻料去改善砼的性能。

砼中粗集料占的比例較高，粗集料互相嵌鎖形成的骨架通常是砼各組分材料中強度最高、耐久性最佳、體積穩定性最好的結構單元，粗集料的形態、級配及含量很大程度上決定砼的內部結構狀態和骨料的嵌擠情況，減少由于膠凝材料在凝結過程中干縮濕脹引起的體積變化，同時作為膠凝材料廉價的填充料，所以粗集料諸多特性很大程度上影響新拌砼的工作性、硬化砼強度和耐久性。

砼用粗集料要求選用質地堅硬、潔凈、級配合理、粒形良好、吸水率小的材料。“質地堅硬”就是粗集料具有足夠的強度和耐磨性能、抗腐蝕能力，粗集料本身具有較高的強度才能使所拌制的砼具有較高的強度，是砼強度的基礎；“潔凈”要求粗集料中不能摻有過多的泥塊、泥土和粉塵，粗集料表面附著泥土和粉塵，影響水泥與粗集料的粘附性，降低水泥對粗集料的握裹力，降低了砼的強度，而泥塊含量會在砼中形成薄弱部分，甚至會形成空洞，直接影響到砼的耐久性。

“級配合理”要求選用的各級粗集料具有良好的單級配，合理的單級配是摻配出良好混合級配的前提。經過摻配形成的混合級配具有骨架空隙率最小，結構最穩定，總比表面積也最小的特點，從而得到所用的水泥漿最少，而且拌制砼的強度最高和其他性能最優；“粒形良好”就是所用的材料針片狀含量較低，外形呈正方體狀，最大粒徑符合要求，針片狀含量主要影響砼的抗折強度和新拌砼的工作性。

“吸水率小”是要求粗集料紋理致密，孔隙較少，密度大，表面粗糙度合理。吸水率大的粗集料一般母巖石質較軟、表面粗糙、開口孔隙較多，比表面積也較大，造成拌制砼用水量增加，進而影響到砼的強度和耐久性。因此選擇優質的粗骨料不論從新拌砼的工作性方面，還是硬化后水泥石的內在質量方面也好，都是起著舉足輕重的作用。

3 外加劑

隨著施工工藝的改變，大流動度砼使用越來越多普遍，為了保證新拌砼的工作性和硬化砼的性能，外加劑的使用也越來越廣泛，尤其對于C50以上等級的砼，外加劑的品質就顯得尤為重要。

目前外加劑特別是減水劑的市場較為混亂，可以說是魚龍混雜，選用質量可靠、性能穩定的減水劑就相當關鍵。現在公路工程上使用的減水劑基本都是聚羧酸系減水劑，減水率達到25%，已經不是很難了，使用過程中，主要控制好減水劑與水泥、地材的適應性問題，使所使用的減水劑與所用的水泥、地材有良好的相容性。必須做到進場后逐批自檢，未經檢測不得使用，真正做到先檢測后使用，材料的變化后及時檢測減水劑的減水情況。

總之，加強對砼所使用的各種材料的質量控制是生產高品質砼的前提。使用前做好較為詳實的調查，經過對比試驗，選定性能良好的穩定的原材料，從源頭上開始控制進場材料的質量，杜絕不合格材料進場，為生產出優質的砼提供保障。