變化了的原材料

王敬路

（壽光市誠邦建材有限公司，山東 濰坊 262719）

0 引言

隨著時代經(jīng)濟建設的蓬勃發(fā)展，混凝土正在大量地被應用于建筑行業(yè)的各個領域，所以有很多人看到這是一個非常有利的商機，既未調(diào)研行情，也未進行市場分析，盲目地跟風投資興建了許許多多的攪拌站。大多數(shù)人認為混凝土行業(yè)是個很簡單的產(chǎn)業(yè)，辦個資質(zhì)，上套設備，找?guī)讉€人，買幾輛罐車，出個配比就可以生產(chǎn)混凝土了。實則不然，現(xiàn)在的混凝土生產(chǎn)工藝并不是單純的水泥、砂子、石子再加上水拌合一下那么簡單，已經(jīng)由過去簡單的三組份體系變成了復雜的多組份體系。尤其是近幾年，由于環(huán)保政策愈加嚴格，混凝土原材料產(chǎn)業(yè)發(fā)生了變化，比如水泥企業(yè)被限產(chǎn)，電廠錯峰生產(chǎn)致使粉煤灰產(chǎn)量降低，天然的砂、石材料日益枯竭等一系列原因，也就使越來越多的新型材料被應用于混凝土生產(chǎn)中。因為這些原材料的多變性，使混凝土生產(chǎn)過程中的質(zhì)量逐漸難以控制?，F(xiàn)在的多組份混凝土結構體系，使它變得看似簡單卻又極其復雜，其中任何一種原材料的變化都有可能對混凝土拌合物性能以及質(zhì)量產(chǎn)生極大的影響。今天筆者就當前市場上存在的原材料變化談一下個人的觀點。

1 水泥

先來說一下水泥，它是混凝土生產(chǎn)的主要膠凝材料，在混凝土的硬化過程中起到了至關重要的作用。在過去沒有如今這么多的水泥廠，品種沒有這么多，產(chǎn)能沒這么大，水泥摻合料沒有如此的多樣化，水泥的細度也沒有這么細，而其質(zhì)量卻是相當穩(wěn)定可靠。當今隨著生產(chǎn)工藝的不斷改進，產(chǎn)量大幅度增加，水泥的細度越來越細，水泥強度等級越來越高，可這種變化對于混凝土生產(chǎn)來說并不意味著就是好現(xiàn)象。水泥細度越細，比表面積越大，只會使水泥的前期水化速率加快、水化熱加大、早期強度增長迅速，增加了混凝土澆筑物因水化熱過快急劇收縮開裂的幾率，這倒是順應了建筑施工方施工趕進度的需求，可以早拆模板，但其對后期強度的增長起不到多大作用，更有甚之還會出現(xiàn)強度倒縮的現(xiàn)象，這就需要我們在進行混凝土配合比設計時引起注意，不能以常規(guī)方法去設計，應適當?shù)脑黾硬糠炙鄵搅恳苑纻渌笃趶姸仍鲩L緩慢，甚至發(fā)生倒縮現(xiàn)象。還有一個就是水泥的溫度，以前的水泥需求量沒這么大，水泥生產(chǎn)出來之后都是在水泥廠的儲存罐先存放幾天降降溫再出廠，現(xiàn)在水泥的產(chǎn)量雖然大大提高了，但是市場需求量也非常巨大，大部分攪拌站都是兩個水泥罐，在連續(xù)生產(chǎn)時水泥量存儲不足，進貨時從水泥廠運來的水泥溫度過高，有的甚至高達七、八十度，未經(jīng)存放降溫就應用于混凝土生產(chǎn)中，這導致混凝土出現(xiàn)需水量增大、對外加劑的吸附量特別大、坍落度損失卻非常快、甚至急凝假凝的情況，以致于混凝土拌合物運到工地卸不出來，有的還沒到工地就已經(jīng)變得很稠，這樣的情況會嚴重影響混凝土拌合物的施工性能及質(zhì)量，如此情況同樣要引起我們的高度重視，在生產(chǎn)過程中隨時注意配合比的調(diào)整，來改善混凝土的性能，以達到其施工性的工作要求及質(zhì)量標準。

2 摻合料

（1）粉煤灰是混凝土生產(chǎn)的膠凝材料之一，加入粉煤灰不僅可以替代部分水泥，節(jié)能降耗，而且對改善混凝土拌合物的流動性、粘聚性、保水性具有很大的作用。但是，目前市場上存在的粉煤灰質(zhì)量著實令人堪憂。比如脫硫灰、脫硝灰、浮黑灰等，現(xiàn)在電廠生產(chǎn)出來的粉煤灰，因其采用脫硫、脫硝的工藝不同，有很多殘留物留存在粉煤灰中。做實驗時檢測粉煤灰的細度往往在 27%～29% 之間，按Ⅱ級灰標準要求剛達及格線，但其燒失量大、需水量比大，在生產(chǎn)中一旦使用了這種粉煤灰，會使混凝土產(chǎn)生刺鼻性的氨味，在施工中令人難以睜開眼睛；需水量大大提高，從而增加了外加劑的吸附量；在攪拌站的出機狀態(tài)看著很好，但等出廠后坍落度損失急劇加大。在生產(chǎn)中無論是摻加了脫硫、脫硝灰，還是浮黑灰、假粉煤灰，都會對混凝土性能產(chǎn)生極大的影響，澆筑到建筑物構件中會出現(xiàn)混凝土表面開裂、凝結時間延長、表面起灰、強度降低等一系列問題。

（2）礦粉作為一種活性較高的摻合料，分為S105、S95、S75 幾個等級，可以等量取代水泥，應用于混凝土中能夠改善拌合物的粘聚性，有助于提高早期強度及硬化性能。攪拌站生產(chǎn)中常用的大部分是 S95 級礦粉，在礦粉檢測指標中的比表面積、流動度比、活性指數(shù)等檢測時間較長，還未等檢測結果出來，貨已卸入倉中。有的礦粉供貨商為了增加利潤降低成本，往里面摻加粉煤灰，也有的往里面摻石灰石粉，看著顏色挺白、細度挺細，可實際上有的 28 天活性指數(shù)根本不合格，還有的礦粉 28 天活性指數(shù)合格，但比表面積很大。如果使用了摻加粉煤灰或石灰石粉的礦粉，會導致混凝土強度增長緩慢甚至降低的可能，也會出現(xiàn)脹裂炸皮等現(xiàn)象；礦粉的比表面積變大，會使拌合物粘性增加，不利于混凝土的流動性，同時產(chǎn)生早期水化熱過高，不利于降低混凝土的溫升，導致混凝土開裂。

3 骨料

（1）近些年因為環(huán)保政策的實施，天然的河砂基本已被禁止開采，如今的砂子大部分都是生產(chǎn)廠家用當?shù)氐囊恍┙ㄖU棄物，如山石、玄武巖石甚至風化巖等原材料經(jīng)過人工機械破碎制成的，因用的材料和生產(chǎn)工藝不同被人們稱之為機制砂、磨砂、水洗砂等。本人所見過的機制砂一般是用山石加工而成，大都呈灰白色或黑色，顆粒棱角尖銳，生產(chǎn)時有大量的石粉生成，細度模數(shù)在 3.0～3.7 之間，普遍較粗。生產(chǎn)混凝土使用機制砂時，因其顆粒尖銳、表面粗糙、細度偏粗、顆粒級配差，容易使混凝土拌合物出現(xiàn)離析、泌水；機制砂中的石粉雖然能夠?qū)炷涟韬衔镄阅芷鸬揭欢ǖ母纳谱饔?，但若機制砂的石粉含量過多，混凝土粘度隨之加大，流變性能降低，水化熱加快，外加劑吸附量增加，從而間接導致用水量增加，強度降低，還會出現(xiàn)結構構件開裂的現(xiàn)象。建議在用機制砂時，搭配部分細砂，盡量控制使用石粉含量高的機制砂。還有用建筑廢棄物，如河卵石、風化巖經(jīng)過水洗篩分制成的水洗砂，顏色大都是黃色或稍有點發(fā)黑，乍一看就像河砂一樣，細度模數(shù)在 2.8～3.3 之間，含水率高、含泥量高、泥塊含量高、壓碎指標高。這種砂子應用到混凝土生產(chǎn)中也十分令人頭疼，砂子表面看著不錯，但因其含泥量高、硬度不夠，經(jīng)攪拌機攪拌后，砂的顆粒全都變成粉狀，且越攪越稠，直接導致混凝土的需水量加大、水膠比降低、強度受損，澆筑到構件中會直接影響混凝土的抗?jié)B性、抗凍性等，還會影響碳化深度，使混凝土表面彈性模量降低，混凝土結構開裂；有的砂子進廠時還在滴水，含水率在 12%～15% 左右，因為場地原因，砂子都是隨來隨用，雖然測了含水率，但是在生產(chǎn)時，用料隨時發(fā)生變化，用水量難以控制，混凝土運到工地后直接導致拌合物離析分層，不能使用。如果攪拌站場地足夠大，建議先把新砂存放至一邊控控水，先用以前的砂子，或是用什么樣的砂子保持住，換砂子時及時通知實驗室，待做好試驗后再行生產(chǎn)，否則會嚴重影響混凝土性能，造成質(zhì)量事故。就目前來說即使這樣的砂子現(xiàn)在也是經(jīng)常斷貨，供不應求。天然的河砂無論是在顆粒級配、細度、含泥量、粒形還是堅固性上技術指標都很理想，使用起來對混凝土的和易性非常有利，但現(xiàn)在關鍵是不僅價格高昂，主要是沒有貨源，供應嚴重不足。

（2）現(xiàn)在的石子由于生產(chǎn)方式、生產(chǎn)設備的差異性，跟過去的石子相比簡直是兩個概念，顆粒級配、粒形、含泥量、針片狀含量等都大不一樣。當下市場上存在的石子，顆粒級配差，大都是單粒級的，缺少級配，而且粒形也不像以前那樣圓滑、規(guī)則，針片狀含量高，空隙率大；目前攪拌站生產(chǎn)線骨料配料倉有限，如果單獨使用這種石子，配制出來的混凝土會出現(xiàn)流動性差、離析、泌水等現(xiàn)象。建議生產(chǎn)時適當提高砂率或增加膠凝材料用量，搭配 5～10mm 的石子使用，對改善混凝土性能可以起到一定的作用。石子里面石粉含量和含泥量高也是影響混凝土性能的重要因素，一旦用于混凝土生產(chǎn)其需水量和外加劑用量都會增加，從而影響混凝土的初始坍落度，使其流動性變差。

4 外加劑

在生產(chǎn)中摻入一定量的外加劑，可以減少單方用水量，降低水泥用量，節(jié)約成本，提高強度，改善混凝土拌合物的和易性、耐久性等?，F(xiàn)在的外加劑一般都是復配產(chǎn)品，多功能型的，其中包含了減水、緩凝、引氣、保坍、抗泥等等，冬季使用的有防凍劑、早強劑等。對于外加劑的進廠檢測，大多數(shù)攪拌站都是采用凈漿流動度法來衡量其減水率是否合格，以及檢測一小時凈漿流動度損失，這種方法快速簡潔，但有一定的局限性，因為這種方法只是測了對水泥的適應性，真正用于生產(chǎn)時并不能體現(xiàn)出對整個混凝土原材料的適應性；有的外加劑廠家在做試驗時各方面性能都很好，開始幾次進貨用于生產(chǎn)出來的混凝土狀態(tài)也挺不錯，在使用同樣原材料的情況下有時候打出來的混凝土初始坍落度很正常，但到了工地坍損很快，有可能是外加劑里面的保坍成分不足；有的混凝土也是出站時很正常，到了工地卻離析了，這有可能是外加劑緩釋滯后造成的；還有的是使用時混凝土什么性能都挺好，第二天出現(xiàn)緩凝的現(xiàn)象；再一種就是同樣外加劑摻量和同樣原材料的情況下，混凝土一出廠就離析，這有可能是減水率過大引起的；再比如冬季使用防凍劑時該早強的不早強，導致混凝土構件受凍脹裂起皮等等。總之外加劑的變化對混凝土也會產(chǎn)生致命的傷害。所以在外加劑進廠檢測時，建議用拌制混凝土試配的方法，可以更直觀地檢測其多項指標。

5 結語

綜上所述，變化了的原材料是影響混凝土性能的重要因素，不是說用了好的水泥，其他原材料就可以用點質(zhì)量次的、價格便宜的，或者使用一些好的砂石骨料，就進一些價格便宜的水泥，就可以降低成本了。要想保證混凝土質(zhì)量、控制成本，就一定要控制好原材料的質(zhì)量波動，好的原材料使用起來未必成本就高，好的原材料各方面性能都能達到質(zhì)量標準，在生產(chǎn)使用時可以降低用量，還能保證質(zhì)量，同時滿足混凝土的施工性能，這樣才能有效地控制成本、保證質(zhì)量；使用較次的原材料時，同樣為了達到質(zhì)量標準，滿足施工要求，膠凝材料單方摻量必須提高，才能保證強度要求；如果使用含泥量高的砂石，為了能保證其流動性就得多加外加劑。其實這樣算起來，單方成本不僅不會降低，反而還增加了，同時低品質(zhì)的原材料還保證不了混凝土的質(zhì)量，后期存在一定的質(zhì)量隱患，引起安全問題。所以混凝土企業(yè)在進料時，一定要嚴格把好原材料質(zhì)量關，保證其穩(wěn)定性，生產(chǎn)時才不至于使混凝土拌合物性能產(chǎn)生太大的波動，這樣才是保證混凝土質(zhì)量、降低成本的最好方法。