綠色高性能混凝土原材料的選用和質(zhì)量控制

尹喜平

（始興縣恒成商品混凝土有限公司，廣東韶關(guān) 512000）

0 引言

混凝土是一種建筑項(xiàng)目施工時(shí)必需的基本材料，在“綠色建筑”“生態(tài)環(huán)保”理念影響下，其也開始在性能上進(jìn)行創(chuàng)新轉(zhuǎn)型，因而綠色高性能混凝土在當(dāng)前的應(yīng)用范圍也越來越廣，對(duì)其原材料的質(zhì)量控制也成為相關(guān)單位重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。高性能混凝土是一種新型的高技術(shù)混凝土，在現(xiàn)代混凝土技術(shù)的支持下，其所表現(xiàn)出來的耐久性、適用性、強(qiáng)度等遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于普通的混凝土，用于建筑施工中也可以最大程度地提高建筑項(xiàng)目的質(zhì)量。為了進(jìn)一步提高綠色高性能混凝土的使用性能，必須要重視起粗細(xì)骨料、添加劑、膠凝材料、粉煤灰、拌合水等原材料的質(zhì)量控制。

1 綠色高性能混凝土應(yīng)用特點(diǎn)

高性能混凝土是現(xiàn)代工程項(xiàng)目建設(shè)中的重要材料，組成混凝土的原材料有粗細(xì)骨料、添加劑、膠凝材料、粉煤灰、拌合水等，做好其質(zhì)量控制也是提高混凝土使用性能的重要途徑。據(jù)發(fā)改委建材行業(yè)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，去年上半年全國水泥總產(chǎn)量可達(dá)到9.97億t，商品混凝土總產(chǎn)量達(dá)到9.07億m3。由此可見，混凝土未來發(fā)展市場空間也較為可觀。在混凝土的生產(chǎn)過程中，在配置中會(huì)應(yīng)用大量石料、砂料、粉煤灰，這些原材料會(huì)給環(huán)境造成一定的危害，因此越來越多人開始重視綠色高性能混凝土材料，其被稱為GHPC，其原材料均選用工業(yè)廢料或其他廢棄資源，可降低混凝土配置過程中的資源浪費(fèi)。

2 高性能混凝土原料選用與質(zhì)量控制

2.1 粗細(xì)骨料選用與質(zhì)量控制

骨料是混凝土原材料的主體，其分為粗骨料、細(xì)骨料，其中粗骨料的直徑在4.75mm以上，細(xì)骨料的直徑則小于4.75mm，粗骨料也被叫作砂石或者碎石，細(xì)骨料也被叫作砂材料，粗細(xì)骨料是混凝土配置過程中占比最大的原材料，骨料的形狀、硬度、強(qiáng)度、數(shù)量、級(jí)別、活性等都會(huì)影響其質(zhì)量。首先的粗骨料的選用與質(zhì)量控制，應(yīng)該先判斷粗骨料的活動(dòng)度和強(qiáng)度，選用標(biāo)準(zhǔn)是非活性、硬度高、無針狀顆粒、形狀為球形、表面粗糙，尤其是對(duì)于綠色高性能混凝土來說，必須要嚴(yán)格按照規(guī)定表喜歡來選用粗骨料的直徑，避免其在使用過程中出現(xiàn)石子和砂漿離析問題或者降低硬度，除此以外，還應(yīng)該注意在同一個(gè)施工場地的石材料應(yīng)該分級(jí)配比，降低石材料含砂率，確保后期混凝土材料密度符合工程建設(shè)需求而且粗骨料也可以加入卵石，制藥直徑符合要求即可；其次就是在細(xì)骨料的質(zhì)量控制上，其選用標(biāo)準(zhǔn)為吸水量低、孔隙率低、粗細(xì)適中，一般的黃砂或河砂都可以滿足要求，同時(shí)還需要保證細(xì)骨料的細(xì)度模數(shù)保持在2.4～3.0之間，避免低于2.4，防治混凝土拌合物過于黏稠的問題，以便可以確保混凝土后期的耐用度、拉伸性等。

2.2 添加劑選用與質(zhì)量控制

現(xiàn)階段市場的綠色高性能混凝土一般都有著較好應(yīng)用效果，這主要是因?yàn)樘砑觿┑氖┕ぃㄟ^使用添加劑可以有效提高混凝土材料的強(qiáng)度以及硬度，按照混凈土配置標(biāo)準(zhǔn)，添加劑與水泥量的比例應(yīng)該保持在1:20左右，以此來使混凝土材料有著最佳的性能。目前市場上所出售的混凝土添加劑種類繁多，而且還可以搭配使用多種添加劑，以便最大程度上滿足混凝土性能的要求。為了保證添加劑的使用規(guī)范性，相關(guān)技術(shù)人員必須要控制好添加劑的比例，避免出現(xiàn)添加劑使用過量的問題。減水劑是當(dāng)前較為常見的外用添加劑，其主要的作用就是提高混凝土材料的抗壓強(qiáng)度、酸堿比、泌水性，配置完成的混凝土還要觀察其硬化時(shí)間并檢測氯離子含量。除此以外，少量的減水劑添加能夠控制混凝土出現(xiàn)塌落的問題，并減少混凝土內(nèi)部的氣泡問題等。在綠色高性能混凝土的配置過程中常使用的減水劑有聚羧酸減水劑和荼系減水劑，其效果良好，能夠有效提高綠色高性能混凝土的質(zhì)量。

2.3 膠凝材料選用與質(zhì)量控制

主要是利用膠凝材料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，把漿體轉(zhuǎn)化為固體，還需要融合一些其他的外用膠劑，才能達(dá)到比較理想的效果，使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的固體狀態(tài)。目前，在綠色高性能混凈土的配置過程中最常使用的膠凝材質(zhì)是水泥，由于水泥的硬度比較高，其在空氣和水中都會(huì)較快的硬化，這也是將粗細(xì)骨料凝結(jié)在一起的主要原因，而且其在混凝土中占比較高，為了保證其質(zhì)量能夠符合實(shí)際的混凝土質(zhì)量的正常要求。在膠凝材料的質(zhì)量控制中也需要提高重視，需要在選擇的時(shí)候，使用質(zhì)量沒有太大波動(dòng)、鋁質(zhì)含量低、堿性含量少的材料，在正式配置之前還應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行抽樣檢測，明確其中的堿含量，確保其含量的0.6%以下，從而保障綠色高性能混凝土的質(zhì)量。

2.4 粉煤灰摻合料選用與質(zhì)量控制

礦物質(zhì)材料的添加是提高綠色高性能混凝土強(qiáng)度、耐久性等性能的重要途徑。礦物質(zhì)材料顆粒細(xì)小，因此在高性能混凝土中能夠發(fā)揮較強(qiáng)的微粒效應(yīng)或火山灰反應(yīng)，從而起到減水、致密、潤滑作用和勻質(zhì)作用，進(jìn)一步提高混凝土的強(qiáng)度、耐久性等性能。目前在色高性能混凝土材料配置過程中最常使用的礦物質(zhì)材料的是粉煤灰摻合料，其來源比較多，比如鍋爐灰粉末、工業(yè)廢料等。粉煤灰的顆粒直徑較小且表面光滑，具有較好的延展性。將其用于綠色高性能混凝土的配置過程中就可以合理調(diào)整混凝土的硬度，在其使用過程中需要注意，應(yīng)該測定其含水量，對(duì)樣本的精密度進(jìn)行測量，需水效果越好，就代表粉煤灰密度越小，對(duì)應(yīng)混凝土建設(shè)的硬度與活性也就更大。

2.5 拌和水選用與質(zhì)量控制

綠色高性能混凝土使用的拌合水一般是自來水、經(jīng)過處理的工業(yè)水、地表水等，但是在實(shí)際施工中會(huì)因?yàn)槭┕さ攸c(diǎn)的限制導(dǎo)致拌合水的使用存在一定的問題，因此做好質(zhì)量控制至關(guān)重要。比如施工地點(diǎn)位于偏遠(yuǎn)地區(qū)無法取到自來水的時(shí)候就需要施工人員使用酸堿比例與自來水相似的水源，而且在投入使用之前需要測定其pH、硫酸含量、氯酸含量等，確保其耐用度和和易性。再就是我國一些地區(qū)的水源受到廢水污染，在實(shí)際的混凝土配備過程中，會(huì)損害到別的相關(guān)材料的正常作用發(fā)揮。因此，要做好嚴(yán)格的檢測工作，尤其需要注意，不能使用油脂含量過高、硫酸鹽類的水源，其化學(xué)成分會(huì)和混凝土中其他材料發(fā)生反應(yīng)，引發(fā)安全隱患。

3 綠色高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)例

某地的一大型橋梁施工設(shè)計(jì)采用綠色高性能混凝土，為了提高高性能混凝土質(zhì)量，在原材料的選用以及配比上進(jìn)行控制，具體如下。

3.1 原材料的選用

綠色高性能混凝土的配置過程中所采用的原材料包括以下幾種：①水泥，選用的是P.O 42.5級(jí)水泥，其符合國家并準(zhǔn)，并且性能滿足本次施工要求；②摻合料，其主要組成為是礦渣，其比表面積在400m2/kg左右，為了提高使用效果，采用礦渣和粉煤灰雙摻的辦法；③集料，C50以下級(jí)別的混凝土需要5～16mm和16～31.5mm的二級(jí)配碎石，C50以上的混凝土用碎石則是5～16mm和10～20mm的二級(jí)配碎石；④外加劑，用的是聚羧酸系列CX-8型，其性能經(jīng)檢測符合施工要求，為成功配制高性能混凝土奠定了良好的基礎(chǔ)；⑤拌合水的使用，主要是自來水，干凈無污染。

3.2 配合比設(shè)計(jì)原則

綠色高性能混凝土的主要優(yōu)勢就是強(qiáng)度、耐久性等性能比普通的混凝土要好，而原材料的配合比正是關(guān)系到其整體質(zhì)量，這就需要相關(guān)操作人員結(jié)合其原材料的性能、用水量、水膠比等因素進(jìn)行科學(xué)的配比。其中原材料中膠凝材料多表現(xiàn)出的凝結(jié)硬化過程與混凝土的性能息息相關(guān)，必須時(shí)刻保證膠凝材料的具體用量，還需對(duì)相關(guān)的環(huán)境類別以及作用等，來對(duì)混凝土的水膠比與膠凝材料的差異化進(jìn)行用量控制，在此過程中，少量使用單方膠凝材料用量。再就是需要考慮水泥的質(zhì)量，在其品質(zhì)的保障下應(yīng)該使用磨細(xì)礦渣和粉煤灰等大摻量礦物摻合料，保證摻合料品質(zhì)，避免其對(duì)初期硬化造成影響。除此以外，砂率也會(huì)影響混凝土的工作性。最優(yōu)砂率也會(huì)隨著水膠比的不同而發(fā)生變化，而且混凝土砂率的增加，也會(huì)促使強(qiáng)度呈增長的趨勢，而彈性模量則呈下降趨勢。高性能混凝土的砂率可根據(jù)膠凝材料總用量、粗細(xì)集料的顆粒級(jí)配及泵送要求等因素來選擇。

3.3 配合比的檢測

綠色高性能混凝土是否成功配置主要就是通過和易性、坍落度、泌水率、含氣量等方面的監(jiān)測，本次施工中所配比的混凝土鐵道部質(zhì)量監(jiān)督檢測中心驗(yàn)證后確定各項(xiàng)久性指標(biāo)全部符合要求，能夠最大程度上提高本次橋梁工程的施工質(zhì)量。

4 結(jié)語

綜上所述，綠色高性能混凝土的使用變得普遍，為了進(jìn)一步提高使用性能以及工程項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量，廣大建筑企業(yè)應(yīng)該對(duì)混凝土原材料的質(zhì)量進(jìn)行相關(guān)的控制與分析，合理調(diào)整綠色高性能混凝土材料比例，發(fā)揮材料最優(yōu)性能，從而最大程度上提高綠色高性能原材料的使用效果，讓建筑企業(yè)可以獲得長足的穩(wěn)定發(fā)展局面。