特別策劃：混凝土原材料變化的應(yīng)對(duì)措施

馬永勝（北京砼享未來(lái)工程技術(shù)研究院，總工程師）

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

1. 要適時(shí)、有效地選擇原材料的主要檢測(cè)參數(shù)。

2. 選擇合適的檢測(cè)方法對(duì)原材料進(jìn)行檢測(cè)。

3. 加測(cè)部分原材料的化學(xué)分析測(cè)試。

4. 適時(shí)做好不穩(wěn)定原材的分類(lèi)工作，針對(duì)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(lèi)別的原材料。

5. 合理選擇混凝土配合比。

6. 適當(dāng)調(diào)整混凝土外加劑配合比，盡量滿足混凝土性能要求。

7. 適當(dāng)合理地調(diào)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(xué)性能。

戚勇軍（常州嘉華混凝土有限公司，高級(jí)工程師）

現(xiàn)在各類(lèi)新材料的發(fā)展速度十分迅猛。對(duì)于各類(lèi)摻合料、外加劑等等，常規(guī)類(lèi)的混凝土該如何更好地應(yīng)用這些變化的新材料？在此做個(gè)建議：

第一，須對(duì)新材料進(jìn)行放射性類(lèi)等有害物質(zhì)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(zhuān)委會(huì)等部門(mén)要根據(jù)各地具有地方性特征的材料，有針對(duì)性地提供相應(yīng)的技術(shù)培訓(xùn)和指導(dǎo)，并根據(jù)不同材料分類(lèi)進(jìn)行，需要詳細(xì)到每一個(gè)環(huán)節(jié)，避免誤導(dǎo)。

第三，聯(lián)合一些有條件的企業(yè)科研部門(mén)，以及相關(guān)的科研中心，共同針對(duì)新材料在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的一些特殊問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)研究，尋求一種可行的措施或者方法，以便于應(yīng)用型企業(yè)的應(yīng)用。

第四，應(yīng)用型企業(yè)在應(yīng)用新型材料前，需要進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)改革以及組織一線技術(shù)人員和工作人員深入學(xué)習(xí)，不能上手就用，有必要時(shí)可以建議實(shí)施專(zhuān)家論證的方式。

第五，加強(qiáng)后續(xù)的質(zhì)量監(jiān)督和跟蹤，有條件的可以建立和實(shí)施長(zhǎng)期的監(jiān)督跟蹤機(jī)制，為后續(xù)應(yīng)用留下寶貴經(jīng)驗(yàn)及數(shù)據(jù)。

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(tài)保護(hù)的雙重壓力下，混凝土原材料質(zhì)量日益劣化。目前的砂石料場(chǎng)五顏六色，機(jī)制砂亞甲藍(lán)值偏大、級(jí)配差、石粉含量偏大，行業(yè)內(nèi)笑稱(chēng)砂石已經(jīng)不是“當(dāng)初的少年”，用這樣的原材料生產(chǎn)的混凝土拌合物出現(xiàn)坍落度經(jīng)時(shí)損失大、干澀、粘等問(wèn)題。同時(shí)，膠凝材料特別是水泥中助磨劑、工業(yè)副產(chǎn)石膏大量被使用，還有磨細(xì)“粉煤灰”出現(xiàn)，這造成混凝土板結(jié)、泌水及氣泡多等質(zhì)量問(wèn)題。此外，原材料短缺，原材料處于賣(mài)方市場(chǎng)，質(zhì)量難以保證；行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，成本高、利潤(rùn)低；大多數(shù)企業(yè)還處在粗放式管理階段，配合比調(diào)整不及時(shí)、被動(dòng)?；炷良夹g(shù)人員在面對(duì)這些問(wèn)題時(shí)總感到力不從心，難以招架。

筆者認(rèn)為，通過(guò)“無(wú)機(jī)+有機(jī)”雙調(diào)整的思路可以很好地解決這些問(wèn)題?！盁o(wú)機(jī)”即混凝土原材料中的無(wú)機(jī)物，如水泥、粉煤灰、砂石，“有機(jī)”指的是原材料中的有機(jī)聚合物，如外加劑。

對(duì)大多數(shù)攪拌站來(lái)說(shuō)，原材料采購(gòu)的傳統(tǒng)模式是外購(gòu)水泥等無(wú)機(jī)材料及外加劑等有機(jī)材料，混凝土技術(shù)人員與外加劑技術(shù)人員針對(duì)膠凝材料與外加劑的相容性進(jìn)行混凝土試配，混凝土工作性及力學(xué)性能滿足要求后即投入生產(chǎn)。前些年，由于普遍使用河砂，大多數(shù)企業(yè)都能完成混凝土質(zhì)量控制工作。

隨著天然砂石資源枯竭及河砂的禁采，國(guó)家大力發(fā)展機(jī)制砂，但機(jī)制砂質(zhì)量參差不齊，一是母巖不符合機(jī)制砂要求（強(qiáng)度達(dá)不到要求、風(fēng)化較嚴(yán)重、含泥重，如石灰?guī)r等），二是機(jī)制砂制砂設(shè)備選型不合理（1、產(chǎn)能不足時(shí)需要增大篩孔尺寸；2、破碎方式與母巖巖性不適應(yīng)，制成的機(jī)制砂中石粉含量要么偏多，要么少；3、級(jí)配、粒形不滿足規(guī)范要求）。此外，采用濕法制砂工藝制砂時(shí)，為了節(jié)水及環(huán)保要求，在回收利用的水中加入絮凝劑，絮凝劑會(huì)在下批砂中殘留，采用殘留絮凝劑的機(jī)制砂生產(chǎn)的混凝土?xí)霈F(xiàn)坍落度經(jīng)時(shí)損失大。所以，機(jī)制砂是所有原材料中最不穩(wěn)定的（上午和下午的機(jī)制砂都不一樣），外加劑技術(shù)服務(wù)跟不上原材料波動(dòng)的步伐，外加劑配方調(diào)整不及時(shí)勢(shì)必會(huì)引起混凝土工作性波動(dòng)。

針對(duì)當(dāng)前混凝土原材料現(xiàn)狀，有些混凝土攪拌站轉(zhuǎn)變了原材料采購(gòu)模式，攪拌站采購(gòu)?fù)饧觿┰牧希越ㄍ饧觿┖铣苫蛘邚?fù)配車(chē)間，根據(jù)原材料情況摸索出合適的合成母液配方，針對(duì)不同的運(yùn)距、澆筑方式、工程部位及混凝土強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行外加劑復(fù)配，通過(guò)控制上游產(chǎn)品的質(zhì)量采取提前介入、主動(dòng)調(diào)整和及時(shí)調(diào)整等手段來(lái)控制混凝土質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化組合，達(dá)到降低成本、提高競(jìng)爭(zhēng)力的目的。這就是“無(wú)機(jī)”與“有機(jī)”雙調(diào)整思路，不僅僅是無(wú)機(jī)材料如膠凝材料、砂石的質(zhì)量調(diào)整，還包括有機(jī)材料如外加劑的性能調(diào)整，兩者有機(jī)結(jié)合，從而達(dá)到控制混凝土質(zhì)量的目的。

混凝土工程技術(shù)人員所學(xué)專(zhuān)業(yè)紛繁復(fù)雜，有的學(xué)文有的學(xué)理，更多的是出身工科，如建筑材料、化工、建筑工程等專(zhuān)業(yè)，每個(gè)人的專(zhuān)業(yè)知識(shí)掌握程度不一?；炷凉こ炭此坪?jiǎn)單，實(shí)則涉及材料、機(jī)械、施工、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等多個(gè)學(xué)科，這些學(xué)科相互交叉會(huì)讓混凝土工程變得難以理解，所以混凝土工程是一門(mén)交叉學(xué)科。筆者認(rèn)為，混凝土技術(shù)人員要立足材料學(xué)科，拓展學(xué)科橫向知識(shí)面，努力成為復(fù)合型人才，才能使自己的企業(yè)在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

宋劍龍（山西省陽(yáng)泉市建筑業(yè)協(xié)會(huì)混凝土分會(huì)，高級(jí)工程師）

砂石料作為一種混凝土生產(chǎn)的必不可少的重要原材料，對(duì)混凝土質(zhì)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(guó)家環(huán)保和礦山限采政策的日益嚴(yán)格，其生產(chǎn)成本越來(lái)越高，價(jià)格也越來(lái)越高，已經(jīng)成為混凝土成本升高的重要因素。而混凝土的價(jià)格由于產(chǎn)能相對(duì)過(guò)剩并沒(méi)有多大的變化，甚至在一些地區(qū)由于競(jìng)爭(zhēng)不升反降。

一些混凝土企業(yè)為了生存發(fā)展，尋求市場(chǎng)上價(jià)格比較低的砂石料，購(gòu)進(jìn)的砂石料的質(zhì)量很可能不穩(wěn)定甚至不合格，在這種不得已的情況下，許多混凝土企業(yè)在使用質(zhì)量比較差的砂石料生產(chǎn)混凝土同時(shí)，還要求混凝土質(zhì)量要好而且成本要低，于是這些企業(yè)的老板們把這個(gè)難題交給技術(shù)人員。老板說(shuō)：我太難了，你們是搞技術(shù)的就是要解決這樣的問(wèn)題，你們要想辦法破解這個(gè)難題。

技術(shù)人員們也難了：不合格的砂石料怎么能生產(chǎn)出合格的混凝土？質(zhì)量不穩(wěn)定的砂石料怎么能生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)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(wěn)定了，我們做技術(shù)的同志們自身的價(jià)值怎么體現(xiàn)？還是自己想辦法吧。

還好，賣(mài)“特效藥”的企業(yè)來(lái)了。他們說(shuō)他們的特種外加劑能夠解決砂石料質(zhì)量不合格、不穩(wěn)定的問(wèn)題，他們說(shuō)這是特效藥，專(zhuān)門(mén)治這種疑難雜癥的。

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

應(yīng)該說(shuō)針對(duì)性地使用一些特別的外加劑的同時(shí)，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整混凝土配合比可以解決一些問(wèn)題，但要想徹底解決問(wèn)題，不解決砂石料的問(wèn)題恐怕是不行的。

關(guān)鍵是砂石料問(wèn)題的解決恐怕不是一朝一夕的簡(jiǎn)單事情。筆者把從混凝土生產(chǎn)工藝的角度做的一些工作匯報(bào)給各位砼仁，希望能夠?qū)σ恍┢髽I(yè)有所幫助。但是必須明確的是，解決問(wèn)題的根本出路必然是使用精品砂石料，這一點(diǎn)是毋容置疑的。

1、研究結(jié)果證明，在混凝土生產(chǎn)中使用骨料半濕潤(rùn)法工藝可以從混凝土的生產(chǎn)工藝角度解決劣質(zhì)砂石料給混凝土帶來(lái)的問(wèn)題。

（1）理論上有依據(jù)。DL/T 5330—2015《水工混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》中規(guī)定，配合比計(jì)算時(shí)，以砂石骨料飽和面干狀態(tài)為基準(zhǔn)，為我們提出了解決問(wèn)題的思路。有興趣的同志們可以看一看相關(guān)資料。

（2）專(zhuān)家們有研究。朱效榮等老師從混凝土生產(chǎn)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(jīng)時(shí)損失大以及外加劑用量高的技術(shù)難題的方法。

（3）實(shí)踐中有效果。王小林等學(xué)者在混凝土生產(chǎn)中進(jìn)行了生產(chǎn)性試驗(yàn)實(shí)踐，取得了一定效果，積累了不少經(jīng)驗(yàn)。

2、基于以上的情況，筆者組織試驗(yàn)人員進(jìn)行了反復(fù)研究驗(yàn)證，得出了從骨料半濕潤(rùn)工藝角度解決劣質(zhì)砂石料問(wèn)題是可行的結(jié)論。

（1）在混凝土生產(chǎn)中采用骨料半濕潤(rùn)工藝可以提高混凝土質(zhì)量。

通過(guò)砂石料的半濕潤(rùn)處理，可以改善混凝土的經(jīng)時(shí)損失和泵送損失，避免混凝土澆筑過(guò)程中的隨意加水；可以增加混凝土的內(nèi)養(yǎng)護(hù)效果，提高混凝土的耐久性；可以降低羧酸類(lèi)外加劑的敏感性，提高羧酸類(lèi)外加劑的適應(yīng)性。

（2）在混凝土生產(chǎn)中采用骨料半濕潤(rùn)工藝可以降低混凝土成本。

通過(guò)砂石料的半濕潤(rùn)處理，提高外加劑的針對(duì)性和膠凝材料效率，穩(wěn)定混凝土和易性，減小攪拌站混凝土強(qiáng)度的波動(dòng)，從而降低混凝土配制強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差，降低單方混凝土水泥用量和外加劑用量，達(dá)到降低混凝土成本的目的。

3、在現(xiàn)有的混凝土生產(chǎn)線中用什么方法和設(shè)備實(shí)現(xiàn)砂石骨料的半濕潤(rùn)，是問(wèn)題的關(guān)鍵。

（1）混凝土生產(chǎn)中骨料半濕潤(rùn)的工藝。

在攪拌機(jī)加料時(shí)首先計(jì)量水及骨料，按照砂石骨料的吸水率和含泥量大小，設(shè)置半濕潤(rùn)砂石料用水比例，把經(jīng)過(guò)計(jì)量的一部分水，通過(guò)獨(dú)立系統(tǒng)自動(dòng)加入中間倉(cāng)的砂石骨料中，使骨料在進(jìn)入攪拌機(jī)前接近飽和面干的狀態(tài)，減少砂石料在攪拌機(jī)中對(duì)外加劑的吸附，另一部分水通過(guò)原有系統(tǒng)進(jìn)入攪拌機(jī)。不改變現(xiàn)有的操作方法和習(xí)慣，不降低現(xiàn)有的生產(chǎn)效率。

（2）混凝土生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)骨料半濕潤(rùn)工藝需要的新技術(shù)和增加的設(shè)備。

使用模糊控制技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制，增加一臺(tái)半濕潤(rùn)骨料的水泵、一個(gè)半濕潤(rùn)骨料的布水控制箱、一組半濕潤(rùn)骨料的布水器、一套骨料半濕潤(rùn)模糊控制電控柜。通過(guò)新增加少量的設(shè)備和骨料半濕潤(rùn)模糊控制電控即可實(shí)現(xiàn)骨料半濕潤(rùn)工藝。