預拌混凝土生產原材料快速檢測方法

王佩勛（中鐵二局第四工程有限公司，高工），李超（中鐵二局第四工程有限公司，工程師）

1 粉煤灰快速進場鑒別

在粉煤灰的進場驗收過程中，常規檢測指標周期相對較長；而即使粉煤灰常規技術指標滿足要求，在混凝土生產過程中，我們經常發現由于粉煤灰的原因會出現新拌混凝土和易性差等問題。同時我們通過調查，得知目前市場上出現了較多的假粉煤灰，這類粉煤灰常規指標雖合格，但經化學分析試驗發現其化學成分均不達標，此類粉煤灰通過大量摻入石粉、磚粉等材料，使粉煤灰不具有活性，嚴重影響混凝土施工性能和質量。

我公司通過大量實踐，數據分析和總結，形成了一種施工用粉煤灰進場快速檢測方法。并結合常規的檢驗方法，對粉煤灰進行綜合判定，以快速識別粉煤灰的質量優劣。

1.1 方法原理

該方法采用顯微鏡直接觀測粉煤灰的微觀形態，依據粉煤灰玻璃微珠的微觀特點以判定粉煤灰的質量。適用于混凝土用各類粉煤灰。

1.2 主要儀器

電子天平、負壓篩析儀、手持式雙管顯微鏡和照相裝置（如智能手機）。

1.3 方法特點

該方法具有結果直觀、檢測效率高、操作方便、成本低等特點。

1.4 方法步驟

（1）樣品準備：按規定的取樣方法進行取樣，樣品過 0.9mm 方孔篩后，混合均勻并縮分至 1kg。

（2）樣品篩分：稱取樣品約 25g（若粉煤灰細度小，量還可以適度增加），按粉煤灰細度的負壓篩析法進行篩分。篩分時間為 3 分鐘。

（3）觀測準備：取篩上粉煤灰約 1～2g，均勻平鋪于干燥潔凈的 A4 紙上并攤薄。

（4）觀測結果采集：將手持雙管顯微鏡物鏡置于粉煤灰上，打開 LED 光源，通過目鏡觀測，調整焦距至能清晰觀測；將拍照裝置緊貼目鏡進行圖像采集。

1.5 結果處理

（1）標準建立：建立合格粉煤灰標準顯微圖

合格的粉煤灰顯微圖為球形的玻璃微珠體，而不合格的粉煤灰基本為多棱角的顆粒，此顆粒基本可判定為石粉、磚粉。

（2）結果分析：將試驗采集的微觀形態照片傳輸到電腦進行分析；可隨機采用正方形截取圖形，鑒別玻璃珠體的比例。

（3）比較判定：與標準顯微圖進行對比。若試驗采集的圖片中球狀玻璃體數量占比小或無，可直接判定為假粉煤灰。不準進場。

1.6 應用效果

我公司利用該方法共計檢測 2980 次，發現不合格粉煤灰 34 車，全部清退出場，保證了混凝土施工質量。目前，已在我公司所有自建拌合站推廣應用。

1.7 局限性

雖然該方法能直觀地判斷出粉煤灰的真假和質量，但存在以下不足：未定量，對篩下的細顆粒未進行檢測；未分析偏差，檢測結果受人為主觀因素影響大。

因此該方法只能作為粉煤灰進場快速檢驗的手段之一，還需要與常規的檢驗方法結合來綜合判定。

2 液態外加劑含固量快速檢測

外加劑進場檢驗周期長，費工、費時，若出于管理方面考慮，不能有效控制混凝土外加劑的質量；常用的液態外加劑的性能和含固量存在一定的關系，但規范要求采用烘干法，試驗時間相對較長，無法滿足外加劑快速驗貨進場待檢要求。

2.1 方法原理

利用光線折射原理來測定液態外加劑中可溶性固形物含量，以判定外加劑是否可以進場待檢。

2.2 主要儀器

手持式折光儀。

2.3 方法特點

檢測時間短（僅需10min），勞動強度低，操作方面，成本低。適用于混凝土用各類型液態外加劑進場含固量檢測。

2.4 方法步驟

（1）準備工作：按要求取樣，準備蒸餾水；用軟布擦凈折光儀的檢測棱鏡面。

（2）零刻度校準：取蒸餾水 2 滴，置于檢測棱鏡上；蓋上蓋板，避免氣泡產生，使溶液遍布鏡面；轉動視度調節手輪，使目鏡觀測的視野清晰；擰動調節螺絲，使分界線調至“0”刻度位置。

（3）樣品檢測：再次擦拭棱鏡表面，取樣品 2滴，置于檢測棱鏡上；蓋上蓋板，使溶液遍布鏡面；將折光儀對光板對準光源或明亮處，轉動視度調節手輪，透過目鏡觀察，使視野的藍白分界線清晰。分界線的刻度值即為外加劑的含固量。

（4）合格判定：與合同約定固含量比較，以此判定合格與否。需要我們與外加劑供應商進行合同約定，可以基于含固量與混凝土性能關系上建立，不同的含固量對應的混凝土工作性能會有所不同。

2.5 應用效果

該方法用于我公司高速鐵路自建拌合站液態外加劑進場質量檢驗，檢測約 210 批次，不合格 4 批次，全部清退出場。目前，已在我公司所有自建拌合站推廣應用，取得了較好的社會效益，得到了業主及質監站等單位的認可。

2.6 局限性

（1）折光儀讀值的精度較低（為 1%），最終檢測值與實際值存在一定的偏差。

（2）不能正式評價，只能作為粗略判定的依據。

（3）僅是經驗總結，尚未上升到理論分析。

相關探討

宋宏偉（大連不凡科技發展有限公司 總工）

使用折光儀測量液態減水劑含固量只能作為輔助方法，因為往減水劑里加一些含固量比較高的成分，比如硫酸鈉，減水劑的含固量就上來了，含固量是可以造假的。檢驗減水劑最直接的辦法是使用砂漿坍落度法測其減水率，這種方法最廉價、簡捷、合理。

粉煤灰檢測最重要的指標是需水量和活性。個人覺得更簡單方便的方法：一看（首先看顏色，最好的是灰白色，若是紅色、黃色的就要重點檢測）、二摸（有經驗的，玻璃體是能摸出來的，還能判斷細度）、三檢測（即時需水量和滯后需水量，再檢測活性，SO3含量不一定控制那么嚴，它還有激發作用）。礦渣也可借鑒此方法。

高金枝（北京砼享未來工程技術研究院 高工）

在我們實際生產中經常遇到一些問題，比如：混凝土突然凝結時間異常，后來通過排查是礦粉出了問題；遇到混凝土突然坍損異常，還有混凝土拌合時發現像發泡混凝土一樣不斷地冒出氣泡，后經排查是粉煤灰出現問題等等。這些都是從混凝土生產過程中出現問題反查是某種原材料出現的問題。用現行標準的規范試驗方法，融入要排查問題的思路，使用對比法能夠找出原因。如凝結時間異常，我們用自己常用的配合比，逐個替換原材，發現是礦粉出的問題。針對混凝土冒泡的問題，在粉煤灰進場檢驗時，我們就增加了一項檢測，使用 NaOH 堿溶液檢測粉煤灰是否冒氣泡，如果冒泡很嚴重，粉煤灰就不能接收了。或者通過冒泡情況酌情處理，將不同質量的粉煤灰分倉存儲，針對工程要求選擇合適的粉煤灰使用。

可以把切實可行的檢測方法固化下來，形成固定的檢測方法，作為前期質量控制的手段。同時在出現問題時，也好與供應商溝通，作為協商的依據。

胡紫日（北京砼享未來工程技術研究院 副院長）

水泥作為工業化產品，是有底線的，水泥的質量再波動，也不用太擔心；粉煤灰一種工業副產品，在混凝土中還算不上是膠凝材料；礦粉在混凝土中是膠凝材料。目前礦粉的質量是最令人擔憂的，現在的礦粉與以前的礦粉完全不同，可以說是假礦粉，類似于人工雞蛋。有一個廠家生產的礦粉，采用的五種原材料里，只有一種是規范里規定的，目的是為了降低成本，而產品活性達不到，只能加其他成分來調高其活性。有沒有針對快速檢驗方法來檢驗礦粉的活性和安全性呢？

劉晨（中國建筑材料科學研究總院水泥標委會 副秘書長）測礦粉密度

宋宏偉（大連不凡科技發展有限公司 總工）測礦粉燒失量，燒失量越大，質量越差，假的概率性越大。