特別策劃：混凝土原材料變化的應對措施

馬永勝（北京砼享未來工程技術研究院，總工程師）

新常態下的混凝土原材料多變，受此情況的影響，混凝土的“穩定性”往往很難保持。面對不同原材料性能的多變，我們必須做好如下工作：

1. 要適時、有效地選擇原材料的主要檢測參數。

2. 選擇合適的檢測方法對原材料進行檢測。

3. 加測部分原材料的化學分析測試。

4. 適時做好不穩定原材的分類工作，針對混凝土澆筑的不同工程和不同部位，有效地選擇混凝土不同類別的原材料。

5. 合理選擇混凝土配合比。

6. 適當調整混凝土外加劑配合比，盡量滿足混凝土性能要求。

7. 適當合理地調整混凝土配合比中的膠凝材料摻量，以便提升混凝土工作性能及力學性能。

戚勇軍（常州嘉華混凝土有限公司，高級工程師）

現在各類新材料的發展速度十分迅猛。對于各類摻合料、外加劑等等，常規類的混凝土該如何更好地應用這些變化的新材料？在此做個建議：

第一，須對新材料進行放射性類等有害物質的分析，不能不管不顧，要把安全放在首位，尤其是用于住宅上面的材料，要慎之又慎。

第二，專委會等部門要根據各地具有地方性特征的材料，有針對性地提供相應的技術培訓和指導，并根據不同材料分類進行，需要詳細到每一個環節，避免誤導。

第三，聯合一些有條件的企業科研部門，以及相關的科研中心，共同針對新材料在應用過程中出現的一些特殊問題進行科學研究，尋求一種可行的措施或者方法，以便于應用型企業的應用。

第四，應用型企業在應用新型材料前，需要進行相應的技術改革以及組織一線技術人員和工作人員深入學習，不能上手就用，有必要時可以建議實施專家論證的方式。

第五，加強后續的質量監督和跟蹤，有條件的可以建立和實施長期的監督跟蹤機制，為后續應用留下寶貴經驗及數據。

何定明（重慶松匯新型建材有限公司，高工）

在天然砂石資源枯竭、生態保護的雙重壓力下，混凝土原材料質量日益劣化。目前的砂石料場五顏六色，機制砂亞甲藍值偏大、級配差、石粉含量偏大，行業內笑稱砂石已經不是“當初的少年”，用這樣的原材料生產的混凝土拌合物出現坍落度經時損失大、干澀、粘等問題。同時，膠凝材料特別是水泥中助磨劑、工業副產石膏大量被使用，還有磨細“粉煤灰”出現，這造成混凝土板結、泌水及氣泡多等質量問題。此外，原材料短缺，原材料處于賣方市場，質量難以保證；行業競爭激烈，成本高、利潤低；大多數企業還處在粗放式管理階段，配合比調整不及時、被動。混凝土技術人員在面對這些問題時總感到力不從心，難以招架。

筆者認為，通過“無機+有機”雙調整的思路可以很好地解決這些問題。“無機”即混凝土原材料中的無機物，如水泥、粉煤灰、砂石，“有機”指的是原材料中的有機聚合物，如外加劑。

對大多數攪拌站來說，原材料采購的傳統模式是外購水泥等無機材料及外加劑等有機材料，混凝土技術人員與外加劑技術人員針對膠凝材料與外加劑的相容性進行混凝土試配，混凝土工作性及力學性能滿足要求后即投入生產。前些年，由于普遍使用河砂，大多數企業都能完成混凝土質量控制工作。

隨著天然砂石資源枯竭及河砂的禁采，國家大力發展機制砂，但機制砂質量參差不齊，一是母巖不符合機制砂要求（強度達不到要求、風化較嚴重、含泥重，如石灰巖等），二是機制砂制砂設備選型不合理（1、產能不足時需要增大篩孔尺寸；2、破碎方式與母巖巖性不適應，制成的機制砂中石粉含量要么偏多，要么少；3、級配、粒形不滿足規范要求）。此外，采用濕法制砂工藝制砂時，為了節水及環保要求，在回收利用的水中加入絮凝劑，絮凝劑會在下批砂中殘留，采用殘留絮凝劑的機制砂生產的混凝土會出現坍落度經時損失大。所以，機制砂是所有原材料中最不穩定的（上午和下午的機制砂都不一樣），外加劑技術服務跟不上原材料波動的步伐，外加劑配方調整不及時勢必會引起混凝土工作性波動。

針對當前混凝土原材料現狀，有些混凝土攪拌站轉變了原材料采購模式，攪拌站采購外加劑原材料，自建外加劑合成或者復配車間，根據原材料情況摸索出合適的合成母液配方，針對不同的運距、澆筑方式、工程部位及混凝土強度等級進行外加劑復配，通過控制上游產品的質量采取提前介入、主動調整和及時調整等手段來控制混凝土質量，實現優化組合，達到降低成本、提高競爭力的目的。這就是“無機”與“有機”雙調整思路，不僅僅是無機材料如膠凝材料、砂石的質量調整，還包括有機材料如外加劑的性能調整，兩者有機結合，從而達到控制混凝土質量的目的。

混凝土工程技術人員所學專業紛繁復雜，有的學文有的學理，更多的是出身工科，如建筑材料、化工、建筑工程等專業，每個人的專業知識掌握程度不一。混凝土工程看似簡單，實則涉及材料、機械、施工、結構設計等多個學科，這些學科相互交叉會讓混凝土工程變得難以理解，所以混凝土工程是一門交叉學科。筆者認為，混凝土技術人員要立足材料學科，拓展學科橫向知識面，努力成為復合型人才，才能使自己的企業在激烈的競爭中立于不敗之地。

宋劍龍（山西省陽泉市建筑業協會混凝土分會，高級工程師）

砂石料作為一種混凝土生產的必不可少的重要原材料，對混凝土質量的影響是眾所周知的。砂石料是一種不可再生的資源，隨著我們國家環保和礦山限采政策的日益嚴格，其生產成本越來越高，價格也越來越高，已經成為混凝土成本升高的重要因素。而混凝土的價格由于產能相對過剩并沒有多大的變化，甚至在一些地區由于競爭不升反降。

一些混凝土企業為了生存發展，尋求市場上價格比較低的砂石料，購進的砂石料的質量很可能不穩定甚至不合格，在這種不得已的情況下，許多混凝土企業在使用質量比較差的砂石料生產混凝土同時，還要求混凝土質量要好而且成本要低，于是這些企業的老板們把這個難題交給技術人員。老板說：我太難了，你們是搞技術的就是要解決這樣的問題，你們要想辦法破解這個難題。

技術人員們也難了：不合格的砂石料怎么能生產出合格的混凝土？質量不穩定的砂石料怎么能生產出質量穩定并且成本低的混凝土？但是返回頭想一想，如果所有的原材料都合格了、穩定了，我們做技術的同志們自身的價值怎么體現？還是自己想辦法吧。

還好，賣“特效藥”的企業來了。他們說他們的特種外加劑能夠解決砂石料質量不合格、不穩定的問題，他們說這是特效藥，專門治這種疑難雜癥的。

但無論使用什么“靈丹妙藥”，還是調整配合比，要想徹底解決砂石料不合格、不穩定給混凝土帶來的問題恐怕都不是一件簡單容易的事情，其原因是不言而喻的。

應該說針對性地使用一些特別的外加劑的同時，適當地調整混凝土配合比可以解決一些問題，但要想徹底解決問題，不解決砂石料的問題恐怕是不行的。

關鍵是砂石料問題的解決恐怕不是一朝一夕的簡單事情。筆者把從混凝土生產工藝的角度做的一些工作匯報給各位砼仁，希望能夠對一些企業有所幫助。但是必須明確的是，解決問題的根本出路必然是使用精品砂石料，這一點是毋容置疑的。

1、研究結果證明，在混凝土生產中使用骨料半濕潤法工藝可以從混凝土的生產工藝角度解決劣質砂石料給混凝土帶來的問題。

（1）理論上有依據。DL/T 5330—2015《水工混凝土配合比設計規程》中規定，配合比計算時，以砂石骨料飽和面干狀態為基準，為我們提出了解決問題的思路。有興趣的同志們可以看一看相關資料。

（2）專家們有研究。朱效榮等老師從混凝土生產工藝上提出了解決由于砂石骨料含泥量高引起的混凝土拌和物初始坍落度小、坍落度經時損失大以及外加劑用量高的技術難題的方法。

（3）實踐中有效果。王小林等學者在混凝土生產中進行了生產性試驗實踐，取得了一定效果，積累了不少經驗。

2、基于以上的情況，筆者組織試驗人員進行了反復研究驗證，得出了從骨料半濕潤工藝角度解決劣質砂石料問題是可行的結論。

（1）在混凝土生產中采用骨料半濕潤工藝可以提高混凝土質量。

通過砂石料的半濕潤處理，可以改善混凝土的經時損失和泵送損失，避免混凝土澆筑過程中的隨意加水；可以增加混凝土的內養護效果，提高混凝土的耐久性；可以降低羧酸類外加劑的敏感性，提高羧酸類外加劑的適應性。

（2）在混凝土生產中采用骨料半濕潤工藝可以降低混凝土成本。

通過砂石料的半濕潤處理，提高外加劑的針對性和膠凝材料效率，穩定混凝土和易性，減小攪拌站混凝土強度的波動，從而降低混凝土配制強度的標準差，降低單方混凝土水泥用量和外加劑用量，達到降低混凝土成本的目的。

3、在現有的混凝土生產線中用什么方法和設備實現砂石骨料的半濕潤，是問題的關鍵。

（1）混凝土生產中骨料半濕潤的工藝。

在攪拌機加料時首先計量水及骨料，按照砂石骨料的吸水率和含泥量大小，設置半濕潤砂石料用水比例，把經過計量的一部分水，通過獨立系統自動加入中間倉的砂石骨料中，使骨料在進入攪拌機前接近飽和面干的狀態，減少砂石料在攪拌機中對外加劑的吸附，另一部分水通過原有系統進入攪拌機。不改變現有的操作方法和習慣，不降低現有的生產效率。

（2）混凝土生產中實現骨料半濕潤工藝需要的新技術和增加的設備。

使用模糊控制技術進行自動控制，增加一臺半濕潤骨料的水泵、一個半濕潤骨料的布水控制箱、一組半濕潤骨料的布水器、一套骨料半濕潤模糊控制電控柜。通過新增加少量的設備和骨料半濕潤模糊控制電控即可實現骨料半濕潤工藝。