混凝土材料與混凝土質量的關系淺探

關志鑫

酒鋼集團冶金建設有限公司 甘肅嘉峪關 735100

在歷史上，人類曾經使用木、土、石充當建筑材料。公元120年，古羅馬帝國的建筑師用砂石、搭配火山灰與石灰石砂漿，制成了混凝土。著名的羅馬角斗場即由混凝土磚壘砌而成，其主體結構歷經二千年的風雨至今屹立不倒。1999年后，我國建筑業迎來前所未有的高速發展，對混凝土的使用也創造了世界建筑史上的新紀錄。據比爾·蓋茨研究：2011-2013年，我國消耗的混凝土超過6．6億噸，而美國1901-2000年一百年僅僅使用了4．5億噸混凝土[1]。——今天，95%國內建筑屬于鋼筋混凝土結構，因此，必須認真研究如何提高混凝土質量。

1 混凝土與混凝土材料

混凝土是由膠凝材料（水泥）、水、骨料（又稱集料）、外加劑、摻合料按一定比例配制，經過均勻攪拌，密實成型、養護硬化而成的一種人工石材。水泥、骨料是混凝土的主要構成材料。水泥可以增強混凝土的硬化強度，骨料則可以增強混凝土的壽命與穩定性。外加劑、摻合料則可以改善、調節混凝土的性能。

2 分析混凝土材料與混凝土質量之間的關系

2.1 水泥

在混凝土的各類材料中，水泥的作用最為關鍵。水泥是粉狀水硬性無機膠凝材料，加水攪拌后變成漿體，在空氣中能迅速硬化，并把骨料（砂、石）牢固地膠結在一起。目前市場上的有很多不同品種的水泥，它們的性能也不能一概而論。

（1）硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥又稱純硅水泥，強度高、并具有良好的抗凍性、耐磨性與不透水性。但硅酸鹽水泥水化熱較高、耐酸、堿、硫酸鹽腐蝕性差、抗水性也較差，適用于高強混凝土、道路工程，而不宜用于大體積混凝土或地下工程[2]。

（2）普通硅酸鹽水泥。普通硅酸鹽水泥水化反應速度快，早期強度較高（但不及純硅水泥），干縮小，不易產生裂縫；抗凍性與耐磨性均較好，但耐腐蝕性差，也不耐高溫。適用于各種鋼筋混凝土工程，路面與地面工程，但不適用于海港工程或高溫爐基礎。

（3）礦渣硅酸鹽水泥。礦渣硅酸鹽水泥的安定性較為穩定，而放熱量也較小，有利于防止大體積混凝土內部出現裂縫。此外，礦渣硅酸鹽水泥還具有良好的抗硫酸鹽侵蝕性，但礦渣硅酸鹽水泥抗凍性、保水性較差。適用于地下工程、大體積混凝土、海港工程，易受凍融循環作用的混凝土結構工程不宜使用礦渣硅酸鹽水泥。

（4）火山灰質硅酸鹽水泥。火山灰質硅酸鹽水泥的水化速度慢、水化熱較低，保水性好、凝結時間長，干縮大。但抗凍性差，需水量大。適用于地下工程、大體積混凝土、長期潮濕、含水量大的環境和具有腐蝕性的地下環境；在凍融、干濕交替出現的環境，或干燥環境，不宜使用火山灰質硅酸鹽水泥。

（5）粉煤灰硅酸鹽水泥。粉煤灰硅酸鹽水泥水化熱低，水化速度慢，耐腐蝕性好，干縮性小，和易性好，但抗凍性較差。適用于各種民用和工業建筑工程，但在低溫環境下不宜使用。

（6）復合硅酸鹽水泥。復合硅酸鹽水泥和易性較好，早期強度高，干縮小、耐磨性好，但耐久性、耐腐蝕性、耐熱性較差。適用于高強混凝土結構或干燥環境中的混凝土工程，不宜用于大體積混凝土工程、耐熱混凝土工程、或海港工程[3]。

以上六種常見水泥，各有其優缺點。而混凝土工程的具體施工環境也各有不同。為提高混凝土質量，必須具體情況具體分析，根據施工現場的實際特點，靈活地、有針對性地選用適宜的水泥。

2.2 骨料

骨料也稱集料，骨料又有粗、細之分。細骨料顆粒直徑在0．16毫米-5毫米之間，一般采用河砂、海砂、山谷砂等；粗骨料顆粒直徑超過5毫米，多為礦石、卵石。混凝土體積中，骨料占比為70%，因此，骨料的質量對混凝土質量有很大的影響。

骨料的表觀密度與其穩定性存在正比關系，表觀密度越大，穩定性越高；骨料的含水率必須保持穩定，其含水率不宜超過6%，否則會影響混凝土的耐磨性；骨料的粒形會對混凝土的和易性、強度造成影響：表面粗糙的骨料可以更好地與水泥漿粘結，增強混凝土的強度；針狀、片狀、不規則的骨料則會增大骨料的空隙率，導致混凝土的和易性下降[4]。

2.3 混凝土外加劑

混凝土外加劑指的是在混凝土拌合前或拌合過程中摻入、用以改善混凝土性能的某些物質。外加劑摻量不超過水泥質量的5%。

外加劑的種類有很多：減水劑、引氣劑，可以改善砂漿的流動性，減少用水量；緩凝劑、早強劑，可以提高混凝土早期強度，縮短混凝土凝結時間；防水劑，可增強混凝土的抗裂性與抗壓強度。

使用外加劑改善混凝土質量，也需要具體情況具體分析，根據實際情況靈活添加。

2.4 摻合料

包括硅灰、石灰石、石英砂、沸石粉等。在混凝土拌合時摻入摻合料，可以節約用水，調節混凝土強度。

3 結語

認真分析混凝土各種材料的性能、特點，根據施工環境的實際情況靈活選用不同的材料，可以大大提高混凝土質量，延長建筑的使用壽命。