探討混凝土原材料對混凝土性能的影響與檢測控制

楊菲

（廣州建筑產業開發有限公司，廣州 510663）

1 前言

混凝土以良好的施工效果很快就在全世界得到普及使用。在建筑工程中，混凝土的使用更是其不可或缺的一種重要施工材料。雖然混凝土具備很多施工優勢，不過由于其自身的物理化學特性，在拌制過程中其質量和性能很容易受到原材料等方面因素的影響。為了更好的確保建筑工程施工質量，采取有效措施保證混凝土性能是非常有必要的。施工人員可以通過對混凝土原材料性能進行檢測，確保其滿足混凝土拌制要求，這樣才能很好的保障混凝土的使用性能和質量，但是在實際開展過程中，由于受到很多方面因素的影響，比如技術上的不足、執行者的不嚴謹等方面，混凝土的檢測工作一直停滯不前，混凝土施工質量問題也層出不窮，長此以往不利于混凝土工藝的進一步發展，建筑工程質量也得不到很好的保障，因此亟需業內人士的進一步努力與改進。

2 混凝土中各個組成原材料對其品質的影響

混凝土的組成原材料主要包括水泥、砂、石、水以及外加劑。其中砂、石起到骨架作用，被稱為骨料。混凝土的性能主要是受到各個原材料分量、性能等方面的影響。

2.1 水泥

目前用來拌制混凝土的水泥一般選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥以及粉煤灰硅酸鹽水泥。施工團隊在選擇水泥時，需要根據混凝土工程特點以及其實際施工現場情況，根據工程設計要求選擇所需性能指標適合的水泥。例如需要配置高強度混凝土時，就需要使用到高標號水泥，若使用到低標號水泥，就很容易出現水泥用量過多且成本增加，同時還達不到預期的混凝土配置質量標準；同樣在配置低強度混凝土時，選擇低標號水泥即可，若使用高標號水泥，很容易因水泥用量過少而影響混凝土的和易性及密實度。

2.2 細骨料

混凝土拌制中使用到的細骨料的粒徑一般為0.16毫米～5 毫米，比如天然砂、河砂、海砂及山砂。為了確保混凝土的拌制質量，選用的細骨料需要滿足以下幾方面要求：第一，細骨料中不得含有云母、粘土、淤泥、粉砂等有害雜質，以免混入混凝土拌制材料中而影響到水泥與砂的黏結，不僅降低了混凝土的強度，而且還會增加混凝土拌制的用水量；除此之外細骨料中的有機雜質、硫化物、硫酸鹽等都會腐蝕水泥，影響整個混凝土拌制質量；第二，海砂目前也經常被應用在鋼筋混凝土的拌制中，但是由于其含鹽量比較大，會對鋼筋造成一定的腐蝕，因此預應力混凝土拌制中一般都不會使用到海砂，若不得不使用時，也需要提前運用淡水對海砂進行沖洗，確保其氯離子含量在0.02%以內方能使用；第三，不同類型的細骨料，其表面形狀和特征都是不一樣的，比如山砂，其形狀就比較粗糙且有棱角，其被應用在混凝土的拌制中，能夠很好地跟水泥黏結在一起，但是也有一點不足之處，那就是混凝土拌合物的流動性就相對比較差。而海砂、河砂則相反，混凝土的強度就比較低，但是其拌合物的流動性就比較好；第四，在拌制混凝土中加入砂粒，通過水泥漿將砂粒之間的空隙進行填充，這樣一方面不僅能夠大大提高混凝土的強度，而且大大節省了水泥的使用量。第五，砂的規格可以分為以下三種：粗砂、中砂及細砂。在實際施工中，施工人員不單單只考慮砂的顆粒級配，還需要同時考慮到砂的粗細程度，無論是空隙率還是總表面積都是比較小，從而使用到的水泥漿用量也大大降低，除此之外還能有效提高混凝土的密實性和強度。因此施工人員在選用砂過程中，一般都是以其顆粒級配和粗細程度為標準進行的。

2.3 粗骨料

用來拌制普通混凝土的粗骨料一般為碎石和卵石，其粒徑一般超過5 毫米。粗骨料的選擇需要達到以下幾點要求：第一，粗骨料中包含的粘土、淤泥、硫化物、硫酸鹽等有害雜質必須滿足相關施工要求，若其含有的活性氧化硅超標后，加上混凝土拌制使用水泥又含比較多堿時，兩者就很容易發生化學反應，在骨料的表面生成一種堿—硅酸凝膠，凝膠在不斷吸水之后而不斷腫脹，最終讓水泥石出現脹裂，也就是通常所說的堿骨料反應，從而降低了混凝土的拌制質量；第二，同細骨料一樣，粗骨料表面特征和形狀同樣也會對混凝土的拌制造成影響。碎石一般表面比較粗糙且有棱角，其應用到混凝土拌制中跟水泥的黏結比較差，但是其流動性就比較好且強度也高，而卵石則相反，雖然應用到混凝土拌制中，混凝土拌合物的流動性好，但是其強度就比較低了；第三，粗骨料中石子級配對于混凝土的拌制也是非常重要的，尤其是在拌制高強度混凝土，石子的級配越好，混凝土的和易性就越高，水泥用量就越少；第四，根據不同的石子粒徑，可以分為十二種級配，不過為了避免混凝土出現離析不良情況，一般情況都要求使用單粒級；第五，由于粗骨料的使用會直接影響到混凝土的強度，因此在選擇粗骨料時，需要保證其質地致密且具有足夠的強度；第六，為了確保混凝土的抗凍性，使其滿足相關的工程設計要求，在選擇粗骨料時，需要保證其堅固性能夠達到相關的標準要求。

2.4 骨料的含水狀態及飽和面干吸水率

粗細骨料一般為以下四種含水狀態，即干燥狀態、氣干狀態、飽和面狀態以及濕潤狀態（如圖1 所示）。由于不同含水狀態的粗細骨料會影響到混凝土用水量和骨料用量，為此施工人員在使用骨料時，還需要考慮其含水狀態。

圖1 骨料的四種含水狀態

2.5 混凝土拌和及養護用水

水是混凝土拌制中的一種重要原材料，其可以使用到飲用水、地表水、地下水、海水等。無論使用到哪種水源，其前提都必須要保證其中所含的有害雜質在規定標準之內，以免對混凝土的和易性和凝結方面造成不良影響；因此水源的選擇和檢測工作也是非常重要的。

3 建筑工程中混凝土原材料的實施檢測和控制方法

3.1 混凝土用水的檢測

首先將水與蒸餾水或者飲用水進行水泥凝結時間、砂漿或者混凝土強度對比試驗，通過試驗結果來進行判斷。若混凝土的初凝時間以及終凝時間均在半小時以內且符合相關規范標準要求，另外運用該水制成的砂漿或者混凝土28d 抗壓強度都在蒸餾水或者應用水制成的砂漿或者混凝土抗壓強度的90%以上，這就可以說明該工程選用的水是合格的；對水中有害物質進行檢測，檢測各項指標均在規定標準之內；通常建筑工程中使用到的混凝土一般都是選用飲用水或者干凈的地下水，是不允許使用海水的，以免對鋼筋造成腐蝕。

3.2 河砂的檢測

對混凝土材料實施壓碎值測定，通過觀察若發現砂石的壓碎值比較大的情況時，通常這種砂石的性能是達不到混凝土拌制要求的。除此之外若存在大量的針片狀砂石，也會影響到混凝土的性能，因此目前一般都是使用到河砂，通過檢測人員肉眼觀察，并結合其自身的經驗，判斷河砂中含泥量，含泥量過高會降低混凝土的強度。圖2 為海砂跟河砂的區別圖片。

圖2 海砂和河砂的區分圖

3.3 粉煤灰外加劑的檢測

粉煤灰作為混凝土拌制中的一種重要外加劑，施工人員需要通過試驗控制其添加比例，適當比例的粉煤灰能夠有效保障混凝土的流動性、保水性及粘聚性，混凝土在拌制好后能夠有足夠很好地進行泵送，同時有利于混凝土拌合物能夠一次澆筑成型，減少坍落等不良情況的出現。另外粉煤灰的加入，可以減少水泥的用量，這樣就能一定程度減少水泥所帶來的水熱化程度，從而增加混凝土的整體質量。粉煤灰的檢測情況如下表1 所示。

表1 粉煤灰的檢測情況

4 混凝土質量控制策略

4.1 控制好混凝土拌制原材料的配合比

粗骨料作為混凝土的骨架，其粒徑的控制是非常重要的，使其最大粒徑控制在規定要求之內。建筑工程所使用到的混凝土，其在拌制過程中所摻加粗骨料的粒徑需要根據其不同使用部位而決定的，一般情況用在混凝土結構截面部分的混凝土，其摻加的粗骨料粒徑至少要在174 毫米，但是又不得超過鋼筋的最小凈距的四分之三；而混凝土實心板的粗骨料，其最大粒徑要控制在50毫米以內。除此之外，需要泵送的混凝土，其在拌制中所摻加的粗骨料不得超過輸送管內徑的三分之一，以免影響到泵送效率和混凝土質量。由于骨料中所含有毒雜質會對混凝土的拌制質量造成不良影響，因此其在生產、采集及運輸過程中，都要特別注意避免有毒雜質的混入。為了方便之后的使用，不同品種，不同規格的骨料需要放置不同區域，同時安排人員做好相應的保護措施，以免混入有害雜質。

4.2 混凝土攪拌中的質量控制

混凝土拌制好后需要在指定時間內用完，以免其出現離析等不良情況而降低其質量，為此施工人員需要對工程量進行估量，拌制好適量混凝土，之后妥善安排好混凝土漿液的制作和運輸時間，以確保其能夠在指定時間內用完，以免造成不必要的浪費；對于出現離析現象的混凝土拌和液需要處理合格后方能進行使用；混凝土的攪拌對于混凝土的質量也是非常關鍵的，施工人員需要嚴格按照相關規范要求進行操作。

5 結論

綜上所述，混凝土作為現代建筑的一種重要施工技術，其對建筑行業的發展有著至關重要的作用。但是我們仍不能忽視混凝土施工技術在實際應用當中存在的一些問題，以至于其施工質量得不到有效保證。其中原材料的性能對混凝土的性能質量影響是比較大的，因此為了確保混凝土質量，就必須要做好對混凝土原材料的檢測工作，從選材階段就開始進行有效把控，對原材料的規格、質量等方面進行全方位檢測，保證其滿足混凝土拌制標準，進而保證整個工程的施工質量和使用壽命。