預拌混凝土原材料應用及質量控制的心得

曾少靜　　陳漢飛　　曹耀江

（廣東永泰混凝土有限公司）

預拌混凝土原材料應用及質量控制的心得

曾少靜陳漢飛曹耀江

（廣東永泰混凝土有限公司）

用客觀辯證的思維方式認清混凝土原材料的本質，提出了在實際生產控制中混凝土應如何針對材料“因材施方”，對材料變化即時調整，從而保證混凝土的生產質量。

預拌混凝土；混凝土原材料；生產控制

1　前言

大家都知道預拌混凝土的配合比是混凝土質量控制的首要問題，除了是向客戶交付符合產品要求的關鍵環節，也是判定產品是否經濟合理的基本依據，而要保證預拌混凝土的生產質量，合理經濟的混凝土配合比設計都是建立在原材料的這個基礎之上，所以混凝土原材料是實現產品質量及體現經濟效益的基礎,控制混凝土原材料尤其重要。但我們認為，認清混凝土的原材料本質更重要，由于預拌混凝土公司之間及混凝土材料商之間的惡性競爭導致市場上的混凝土原材料魚龍混雜，因此，認清原材料的本質及“因材施方”是混凝土質量控制的重中之重。本人根據個人多年在混凝土企業的從業經驗，簡單的就混凝土原材料在應用過程的心得及應對與同行們進行討論。

2　認清幾種重要原材料在混凝土生產中存在的“貓膩”本質

2.1水泥

水泥是以硅酸鹽水泥熟料和適量的石膏及一定比例的混合材制成的水硬性膠凝材料。而對于不同的水泥品種主要是以熟料+不同比例的混合材來區分。我們作為混凝土生產商，對于使用哪間廠的水泥一般只會更多地了解其生產規模、供應能力，關注其凝結時間、28天抗壓強度，但對其生產工藝、熟料品質、混合材摻量、品種等不為所知，廠家也不會如實告知，只要3天、28天抗壓、抗折等指標達到國家標準就為合格。近幾年水泥行業競爭激烈，為降低成本，混合材摻量都存在從最大限度的降低經濟成本的方向考慮，往國標的極限方向增加，存在混合材摻量偏高的現象，換言之，水泥在其生產過程中，已經通過高摻量混合材而透支了一部分本應是混凝土廠家再次摻入活性混合材可利用的后期增長強度的作用，這就是水泥對于混凝土生產商來說所存在的“貓膩”，因此，認清水泥的本質在混凝土配合比設計中具有重大的指導意義。混凝土廠家必須通過試配掌握自己使用的水泥到底可以摻多大比例的混合材，不可盲目照搬其他廠家的配方。

2.2粉煤灰

真正意義上的粉煤灰是火電廠燃燒鍋爐排放出的煙道灰，通過收塵設備分級回收，主要成分為玻璃質狀的圓顆粒、碳和一些冷卻時形成的結晶體，這種不經設備加工直接回收的我們稱之為干排灰，也就是優質粉煤灰。這種灰價格高、品質高、產量低，一般情況下不可能供應給混凝土公司。

另一種是電廠的濕排灰，經過粉煤灰烘干機烘干，再經球磨機研磨至要求細度，經選粉機分選而得，這種電廠的濕排灰同樣具備粉煤灰性能，其應用在混凝土中對提高混凝土拌合物的和易性、延緩混凝土拌合物的凝結時間、提高混凝土拌合物的后期強度、降低成本等具有一定的利用價值。

市面上還有一種劣質灰——脫硫灰，由于電廠排放的煙灰中含SO2，如直接排入大氣，將會對環境造成污染，因此為達環保部門的排放要求，小型電廠直接采用噴灑石灰石干粉進行脫硫，從而產生脫硫灰，脫硫灰應用于混凝土中會造成混凝土長時間緩凝，且后期強度可能會降低，我們在生產過程中有時聞到混凝土有一股“氨氣”的嗆鼻的味道，這種混凝土就是使用了脫硫灰生產所導致，我們對粉煤灰及脫硫灰分別作了化學分析，結果發現這種脫硫灰其化學成分與粉煤灰相差甚遠，具體數據如表1、表2。

通過兩種粉煤灰的對比，我們驚訝的發現，粉煤灰的Si O2、AL2O3含量極高，而脫硫灰的Si O2、AL2O3含量極其低，而氧化鈣及游離氧化鈣含量極高，大家都知道粉煤灰本身是無單獨的硬化性能，只是其存在的無定形的Si O2、AL2O3等通過與水泥中的堿（主要為Ca(O H)2）發生反應生成水化硅酸鈣從而具有一定的強度，從表一可知，粉煤灰的Si O2、AL2O3含量極高，這些成分跟水泥的堿反應將會提高活性指數。而從表二可發現脫硫灰的Si O2、AL2O3含量極其低，而氧化鈣及游離氧化鈣含量極高，因此，當預拌混凝土使用脫硫灰拌制混凝土時將可能出現混凝土強度降低、樓板開裂等風險。

表1　粉煤灰化學成分分析(%)

表2　脫硫灰化學成分分析(%)

一般混凝土公司對粉煤灰的進場很少進行化學分析，驗收時只檢驗細度、需水量比，遺憾的是脫硫灰這兩項指標完全達到。這就是脫硫灰存在的一個“貓膩”。

近年來，由于混凝土產量的日益增大導致所需的粉煤灰需求量也增大，電廠的粉煤灰已經不能滿足日益增長的混凝土需求量，為滿足供應，市面上就出現了“磨灰”，“磨灰”顧名思義就是通過粉磨“制造出來的灰”，其成分可為剛開始使用煤渣、煤矸石等經研磨一定細度而成，后來由于材料商之間的惡性競爭發展到為降低成本在“磨灰”中摻入大量石粉而成，這種“磨灰”既然是“造”出來的，那它的各項入場驗收指標也一樣可以“造”出來，因此，材料供應商針對攪拌站的進貨指標“造”出了混凝土公司需要的“假粉煤灰”，所以，用現有的檢驗標準根本無法檢測。

很長一段時間，同行間一直推崇需水量低、活性高的粉煤灰，覺得需水量低的粉煤灰用于混凝土生產能減少用水量，降低水膠比，提高混凝土強度，而認為活性高的粉煤灰后期強度增長大，強度高，其實以單一的需水量低及活性高指標來判定灰的質量好壞是不客觀的，具有誤導性，大家看看以下兩種灰的物理試驗數據及用于混凝土的對比試配（以達到相同塌落度調整用水量的方法對比），如表3。

從兩種灰物理性能檢驗看1#灰細度大、用水量大、需水比大，2#灰細度小、用水量小、需水比小，單看物理性能2#灰強于1#灰，但在混凝土試配中以達到相同塌落度調整用水量的方法對比后發現單方用水量小的灰28天反而更低，這是什么原因呢？規范中所謂的需水量比等試驗已經毫無指導意義，而混凝土廠家按規范進行入場檢驗時完全達標，不通過試配對比根本無法判斷，這是“粉煤灰”存在的又一種“貓膩”。

2.3外加劑

外加劑的使用在改善和調節混凝土的性能中起到很大的推動作用，從早期使用的奈系列到現在普遍使用的聚羧酸系列，外加劑不斷地完成了技術革新，特別是聚羧酸系外加劑在提高減水率、提高早期強度、保坍保塑、良好的水泥適應性等的優勢而得到混凝土公司的廣泛使用，很多混凝土公司使用外加劑更多的是希望提高減水率降低單方用水量從而降低成本，低用水量、低水膠比曾是混凝土行業技術人員爭相追求的目標，也以外加劑減水率高、低用水量來判定外加劑的品質，事實真的如此嗎？我們先看看以下試驗數據（以不同品牌外加劑、其它材料相同改變用水量以達到相同工作性能的方法對比），如表4。

表3　

表4　

從以上數據分析我們可以發現1#外加劑用水量大，水膠比大，但強度較2#用水量低，水膠比小的外加劑高，這個結論完全推翻了混凝土的水膠比決定了混凝土強度的理論，我們還看出兩種外加劑坍落度、工作性能完全一樣，也就是說我們對外加劑進廠的凈漿流動度、砂漿減水率的驗收標準完全失真了，為什么會出現這樣的現象呢？大家細心的可以發現，2#外加劑與1#外加劑容重存在很大差異，通過這點我們可以不難理解，2#外加劑有可能通過摻入大量引氣劑來改善混凝土流動性，其用水量并非真正意義上的用水量，這樣一來，攪拌站通過檢測凈漿流動度、砂漿減水率驗收時是完全被“忽悠”的。所以往往7天強度出來后為何偏低？然后去找原因，結果是什么材料都似乎找不出問題。

3　針對原材料本質在混凝土實際生產中的應對辦法

混凝土公司對混凝土原材料的檢測基本都是遵循“先檢驗、后使用”的原則，但對于現在市面的材料用傳統的檢測規范驗收合格往往做出來的產品卻不理想，我們該怎么辦呢？其實我們只要了解了原材料的本質，清晰認清到混凝土作為半成品的特性，做到“因材施方”很多質量問題是可以避免的：

⑴既然“磨灰”泛濫，外加劑“引氣”泛濫，我們應完全打破低用水量、低水膠比、高摻混合材降成本造就高強度的錯誤理念，一旦建立在此理念中，材料稍微有波動就會直接影響混凝土質量，嚴重的就會出現質量事故。

⑵混凝土質量主要體現的是強度，而混凝土材料中，唯有水泥以單獨存在的個體也會有強度，也唯有水泥由于國家出廠控制標準比較嚴格，保證了其質量對于混凝土廠家來說具有的可控性，因此保證配合比設計中富余的水泥用量是現階段應對魚龍混雜的原材料狀況而保證混凝土強度的唯一途徑，在混凝土的材料中，我們除了相信水泥，我們還能相信誰？

⑶針對“磨灰”本質，應以配合比試配來驗證，并以粉煤灰在配合比應用中只起填充的思維去進行配合比設計。

⑷針對外加劑“引氣”的貓膩，同樣以配合比試配來驗證，完全打破低用水量、低水膠比造就高強度的思想。

⑸實際生產中要把配方“做活”，配方不應“一成不變”，應結合材料波動及時調整配比，結合自身材料，嚴格保持一定的水泥用量，掌握強度波動。

⑹試驗室試配與實際生產存在一定的差異，實際生產后發生的任何質量問題，事后誰都無法找到同樣的材料給機會你去找原因，因此謹記，配合比中水泥用量很重要，生產控制也很重要。

綜上所述，混凝土作為半成品，其強度體現在28天滯后的特征，由于惡性競爭導致市場上的混凝土原材料魚龍混雜，認清混凝土材料的本質對混凝土進行“因材施方”具有重大的意義，而作為混凝土行業，我們同樣面臨本行業的惡性競爭，作為工程技術人員，我們必須有底線，一切以質量為中心，不能迎合老板的要求而無底線的、盲目的降成本，最后你有可能降的不是成本，而是你的道德，為老板賺的不是錢而是“風險”。切記在混凝土的材料中，我們除了相信水泥，沒有其它可以相信。我們競爭的不是現在，而是未來，沒有“質”就不會有“量”，一個企業沒有質量，就沒有未來。●

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曾少靜，廣東永泰混凝土有限公司技術負責人