混凝土，想說愛你不容易

黃清林

（建筑材料工業(yè)技術(shù)情報研究所，北京 100024）

什么是預(yù)拌混凝土？按照國標(biāo) GB/T 14902—2012《預(yù)拌混凝土》是這樣定義的：預(yù)拌混凝土系指由水泥、集料、水以及根據(jù)需要摻入的外加劑和摻合料等組分按一定比例，在集中攪拌站（廠）經(jīng)計量、拌制后出售的，并采用運輸車在規(guī)定時間內(nèi)運至使用地點的混凝土拌合物，也稱為商品混凝土。隨著禁現(xiàn)工作的推廣，現(xiàn)場攪拌混凝土基本杜絕，商品混凝土企業(yè)也迅速發(fā)展，目前全國有資質(zhì)的企業(yè)達(dá) 10000 多家。通過 20 多年的發(fā)展，混凝土生產(chǎn)技術(shù)水平也有了質(zhì)的飛躍，從技術(shù)水平到生產(chǎn)工藝、設(shè)備規(guī)模、施工技術(shù)都有了迅猛地改變。從傳統(tǒng)的簡易攪拌樓也發(fā)展成花園式現(xiàn)代化工廠，料區(qū)全封閉、無粉塵飛揚、無污水排放。時代進步了，技術(shù)管理水平提高了，生產(chǎn)設(shè)備先進了，而為什么混凝土的質(zhì)量事故卻越來越多了呢？花費上億資金建造的大橋，說翻修就翻修；剛交付的房子，一下雨地下室就成了魚塘？坐在剛建好的涼亭下面乘涼，說倒就倒塌了呢？而為什么在秦始皇時期修建的長城，在野外風(fēng)霜露宿到現(xiàn)在卻依舊堅實牢固？這值得砼仁們反思！

按照浙大錢曉倩教授的觀點，混凝土是最簡單又是最復(fù)雜的；是最便宜又是最重要的；是最傳統(tǒng)又是最現(xiàn)代的；是最可愛的又是最可恨的產(chǎn)品。仔細(xì)琢磨，確實是最形象的比喻，因為把水泥、黃砂、石子、加上一定量的水和外加劑、摻合料一起攪拌均勻就行，是最簡單的工作。但是看似簡單的混凝土，又會產(chǎn)生強度不足、裂縫、施工困難等難題，讓人頭疼。按目前的銷售價格每斤只有幾分錢，比青菜還便宜，但卻是基礎(chǔ)實施建設(shè)中必不可少的建筑材料?？粗阉鼭仓梢蛔邩谴髲B，威武聳立覺得真可愛，但使用不當(dāng)造成開裂、露石、不凝結(jié)又讓人糾結(jié)可恨。所以他一直強調(diào)，好的原材料+好的技術(shù)才會有優(yōu)質(zhì)混凝土，有優(yōu)質(zhì)混凝土+好的施工工藝才會有優(yōu)質(zhì)工程。他還生動地打了個比喻，拌制混凝土猶如廚師燒菜，有好米+好的烹飪技術(shù)=好的米飯，有好米不等于能烹飪出好米飯。從錢教授的觀點中總結(jié)三個要點：首先是原材料質(zhì)量必須要好，其次是要有好的技術(shù)能力調(diào)整配比，最后是要好的施工工藝，才能澆筑出優(yōu)質(zhì)的工程。而混凝土質(zhì)量事故隱患這么多原因在哪里呢？筆者認(rèn)為：

一、原材料問題

隨著環(huán)保整治開始，天然砂石濫開采現(xiàn)象得到遏制，導(dǎo)致砂石價格暴漲，甚至出現(xiàn)砂石難求的現(xiàn)象，接踵而至的是海沙、碎屑、石粉、特細(xì)砂、含泥量超標(biāo)的砂石、再生砂石。為了降低水泥的生產(chǎn)成本，許多水泥廠家降低熟料用量，提高摻合料用量，甚至直接摻入礦粉替代熟料，有的廠家為了提高早期強度，大量摻入助磨劑或?qū)κ炝线M行超細(xì)粉磨，導(dǎo)致水泥早期強度高，后期強度倒縮。材料緊張，價格飆漲，不法材料供應(yīng)商唯利是圖，把 S75 的礦粉冒充 S95 的，有些把石灰石粉直接當(dāng)?shù)V粉銷售給混凝土企業(yè)。粉煤灰更是怪狀萬象，把Ⅲ 級灰、原灰、統(tǒng)灰、人造灰、面粉等充當(dāng) Ⅱ 級灰；外加劑行業(yè)更是惡性競爭，低價銷售，墊資額度高，試想：這么低的價格能有高品質(zhì)的產(chǎn)品嗎？所以，把控源頭是關(guān)鍵，只有把原材料質(zhì)量控制好，混凝土質(zhì)量才有保障。

二、配合比問題

通過對很多混凝土企業(yè)走訪，發(fā)現(xiàn)一個共同的特性，試驗室主任對配合比不太重視，技術(shù)水平參差不齊。在交流中得知，一般情況下同一強度等級的混凝土只有泵送與非泵的。如灌注樁、十層以上梁板、墻柱、超高層、女兒墻、后澆帶、道路等都沒有專用配比，而且配比一年四季通用。有些企業(yè)模仿他人的配比，材料不同、外加劑減水率不同，水泥性能不一樣，剽竊他人配比能生產(chǎn)出好的混凝土嗎？混凝土原材料發(fā)生變化，要重新調(diào)整配比；更換水泥、外加劑要重新試配；氣溫不同，要重新調(diào)整配合比；季節(jié)變化要重新試配。一味模仿與拿來照搬首先是對企業(yè)不負(fù)責(zé)任，二是找不到最佳狀態(tài)的合理配合比，三是浪費成本，四是質(zhì)量沒有保障。

三、混凝土工作性問題

通常說的混凝土工作性指的是和易性、可泵性。很多從業(yè)者片面認(rèn)為：坍落度+擴展度=可泵性，其實是錯誤的?；炷量杀眯?良好的流動性+良好的粘聚性。低強度的混凝土粘聚性差，因為漿體少，骨料多，不是連續(xù)級配更嚴(yán)重；高強度混凝土的粘聚性過高，漿體多，太黏，骨料少，可泵性差。試驗室人員在混凝土出廠質(zhì)量控制時往往忽略了混凝土的工作性，導(dǎo)致混凝土運送到現(xiàn)場流動性差，施工人員現(xiàn)場隨意加水，改變了水灰比，造成混凝土離析，降低了混凝土的強度。

四、強度問題

混凝土企業(yè)最關(guān)注的就是強度，爭議最大的還是試塊在試驗室里標(biāo)養(yǎng)強度高，而工地同條件試塊強度不達(dá)標(biāo)，現(xiàn)場回彈強度更不合格，所以經(jīng)常出現(xiàn)混凝土企業(yè)與施工單位為了強度問題鬧上法庭。為了杜絕類似現(xiàn)象發(fā)生，加強交付過程控制還是很有必要。攪拌站把混凝土運送到工地，若沒有監(jiān)督，任憑施工人員在現(xiàn)場對混凝土隨意加水，取樣人員在攪拌車下料口取樣成型試件，試件成型好不抹面，不拆模，不養(yǎng)護；混凝土澆筑振搗隨意，澆筑完成后，不組織工人養(yǎng)護；送檢試件經(jīng)常拿錯，無人核對監(jiān)管，三塊試件，高的超 200%，低的只能達(dá)到 80%，到現(xiàn)場回彈強度不合格，碳化高。所以加強試驗室內(nèi)部管理，現(xiàn)場質(zhì)量管理也是不容忽視。為了規(guī)避現(xiàn)場交付帶來的風(fēng)險，試驗室內(nèi)部試塊必須真實，資料完整可追溯，養(yǎng)護室溫濕度、壓力試驗機的校準(zhǔn)，確保出廠強度心中有數(shù)；另外就是加強對工地送檢試塊強度報告的收集，這樣可有效降低企業(yè)自身的質(zhì)量風(fēng)險。

五、耐久性問題

針對混凝土耐久性，很多砼仁認(rèn)為強度越高，耐久性越好，其實是錯誤的認(rèn)知。提高混凝土的耐久性，首先控制混凝土原材料的質(zhì)量，骨料級配，膠凝材料用量，水膠比，現(xiàn)場施工的振搗密實性，養(yǎng)護等。常見的開裂、鋼筋嚴(yán)重銹蝕混凝土剝落、抗?jié)B差、抗凍不合格、耐磨性、堿骨料反應(yīng)等現(xiàn)象皆直接影響混凝土的耐久性。提高混凝土耐久性基本有以下幾種方法：

1、摻入高效減水劑

在保證混凝土拌合物所需流動性的同時，盡可能降低用水量，減小水灰比，使混凝土的總孔隙，特別是毛細(xì)管孔隙率大幅度降低。水泥在加水?dāng)嚢韬螅瑫a(chǎn)生一種絮凝狀結(jié)構(gòu)。在這些絮凝狀結(jié)構(gòu)中，包裹著許多拌合水，從而降低了新拌混凝土的工作性。施工中為了保持混凝土拌合物所需的工作性，就必須在拌合時相應(yīng)地增加用水量，這樣就會促使水泥石結(jié)構(gòu)中形成過多的孔隙。

當(dāng)加入減水劑，其分子定向排列，使水泥質(zhì)點表面均帶有相同電荷。在電性斥力的作用下，不但使水泥體系處于相對穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)，還在水泥顆粒表面形成一層溶劑化水膜，同時使水泥絮凝體內(nèi)的游離水釋放出來，達(dá)到減水的目的。通過實踐證明，當(dāng)水灰比降低到0.38 以下時，消除毛細(xì)管孔隙的目標(biāo)便可以實現(xiàn)，而摻入高效減水劑，完全可以將水灰比降低到 0.38 以下。

2、摻入高效活性礦物摻合料

活性礦物摻料中含有大量活性 SiO2及活性 Al2O3，它們能和水泥水化過程中產(chǎn)生的游離石灰及高堿性水化硅酸鈣產(chǎn)生二次反應(yīng)，生成強度更高、穩(wěn)定性更優(yōu)的低堿性水化硅酸鈣，從而達(dá)到改善水化膠凝物質(zhì)的組成，消除游離石灰的目的，使水泥石結(jié)構(gòu)更為致密，并阻斷可能形成的滲透通路。

3、消除混凝土自身的結(jié)構(gòu)破壞因素

除了環(huán)境因素引起的混凝土結(jié)構(gòu)破壞以外，混凝土本身的一些物理化學(xué)因素，也可能引起混凝土結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重破壞，致使混凝土失效。加強施工控制環(huán)節(jié)，避免收縮及溫度產(chǎn)生裂縫，以提高混凝土的耐久性。

4、保證混凝土的強度

盡管強度與耐久性是不同概念，但又密切相關(guān)，它們之間的本質(zhì)聯(lián)系是基于混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，都與水灰比這個因素直接相關(guān)。在混凝土充分密實條件下，隨著水灰比的降低，混凝土的孔隙率降低，混凝土的強度不斷提高。此外，在排除內(nèi)部破壞因素的條件下，隨著混凝土強度的提高，其抵抗環(huán)境侵蝕破壞的能力也越強。

高性能混凝土在配制上的特點是低水灰比，選用優(yōu)質(zhì)原材料，除水泥、水和骨料外，必須摻加足夠數(shù)量的礦物集料和高效減水劑，減少水泥用量，減少混凝土內(nèi)部孔隙率，減少體積收縮，提高強度，提高耐久性。

通過 20 多年預(yù)拌混凝土的發(fā)展，混凝土出廠的質(zhì)量控制水平已經(jīng)相當(dāng)成熟，但是出廠到現(xiàn)場交付產(chǎn)生的矛盾比較突出，混凝土企業(yè)和施工單位在銜接的時候，責(zé)任上還是沒有界定好，導(dǎo)致爭議多，為此，加強現(xiàn)場交付質(zhì)量控制，還有待完善與提高，共同建造精品工程?？此坪唵蔚幕炷粒鋵嵰阉龊?，真的很復(fù)雜，從材料到配比、再到生產(chǎn)交付施工，也不容易，尤其混凝土的裂縫問題，也成了世界砼仁們共同研究的熱門話題。人法地，地法天，天法道，道法自然。做人如此，做混凝土亦然，也必須遵守自然法則，懷著敬畏之心，方能成功。