混凝土強(qiáng)度異常波動(dòng)的幾大因素及對(duì)策

1、混凝土強(qiáng)度異常波動(dòng)的幾大因素及對(duì)策預(yù)拌混凝土以其施工便捷、質(zhì)量可靠而在我國(guó)城鄉(xiāng)迅速發(fā)展。隨著預(yù)拌混凝土使用的普及，我們不得不注意到，近年來(lái)，因預(yù)拌混凝土質(zhì)量問(wèn)題而造成的工程質(zhì)量事故屢見不鮮，諸如強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)等級(jí)，異常龜裂等，給工程各方造成了較大的困擾?；炷恋膹?qiáng)度主要是由水灰比控制，若混凝土中水或水泥、礦粉、粉煤灰某個(gè)組份一旦發(fā)生波動(dòng)，將造成混凝土強(qiáng)度的波動(dòng)。由于混凝土的質(zhì)量驗(yàn)收是以其28天抗壓強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)生產(chǎn)的質(zhì)量反饋具較大滯后性，因而生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制就尤其重要。目前攪拌站一般是通過(guò)配合比試配，取得一定水灰比下對(duì)應(yīng)的混凝土坍落度，在生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)控制混凝土的出機(jī)坍落度達(dá)到穩(wěn)定水灰比的

2、目的。而事實(shí)上，通過(guò)對(duì)砂、石、水泥等原材料性能的大量試驗(yàn)分析，我們發(fā)現(xiàn)，混凝土的坍落度有時(shí)并不能真正反映其實(shí)際用水量或水灰比大小。日常生產(chǎn)中，經(jīng)常出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，混凝土的坍落度控制的很好，同時(shí)水泥28天膠砂強(qiáng)度也很穩(wěn)定,而混凝土強(qiáng)度仍然是大幅波動(dòng)！通過(guò)多年的實(shí)踐總結(jié)和大量的試驗(yàn)分析，我們發(fā)現(xiàn)混凝土強(qiáng)度的波動(dòng)與下列因素緊密相關(guān)：一、水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度反映了達(dá)到同樣的稠度所需要的拌合水量。從水泥的生產(chǎn)工藝來(lái)說(shuō)，沒有哪一種水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度是穩(wěn)定不變的，其隨著礦物組成，摻加的混合材品種、摻量、及比表面積的變化而變化。當(dāng)水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度從26%變化到27%時(shí)，即標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量從130g增加到135

3、g，此時(shí)雖然水泥強(qiáng)度沒有明顯變化，但水泥膠砂的流動(dòng)度卻明顯減小了。對(duì)于配比用水量為150 kg，水泥用量300 kg的混凝土來(lái)說(shuō)，要達(dá)到同樣的坍落度，其實(shí)際用水量就將增加30000/5005=3000g，從而導(dǎo)致該混凝土的水灰比從0.5增大到0.51。事實(shí)上，同理，如水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度增加到2%時(shí)，將導(dǎo)致混凝土實(shí)際用水量增加6kg/m3。二、礦粉的需水量比變化我們目前常用的礦粉和粉煤灰的需水量比變化也對(duì)混凝土的實(shí)際水灰比造成了較大的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，,當(dāng)?shù)V粉或煤灰的需水量比從98%增加到100%時(shí)，如要保持混凝土的坍落度不變，則其實(shí)際用水量至少增加3.5kg /m3（以配比設(shè)計(jì)礦粉+煤灰=120k

4、g /m3為例）。而實(shí)際上這種變化時(shí)常發(fā)生，有時(shí)更大。此類問(wèn)題的解決方法，一是材料驗(yàn)收時(shí)將稠度(需水量)指標(biāo)作為驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)之一，超出則拒收；二是保持配比用水量不變，即通過(guò)增加外加劑摻量來(lái)增大混凝土的坍落度。三、外加劑的適應(yīng)性改變根據(jù) GB8076-1997混凝土外加劑標(biāo)準(zhǔn)，用于混凝土中的減水劑的減水率驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)是該減水劑相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)水泥的減水率而判定的。但實(shí)際生產(chǎn)中由于不同廠家、不同批次的水泥成分差別很大，同一減水劑相對(duì)不同廠家或批次的水泥常常會(huì)得出不同的減水效果，這就是外加劑與水泥的適應(yīng)性問(wèn)題。近年來(lái)，由于水泥廠對(duì)各種工業(yè)廢渣的開發(fā)利用，外加劑與水泥的適應(yīng)性問(wèn)題愈來(lái)愈突出。比如今日進(jìn)庫(kù)的一批水泥檢

5、測(cè)其凈漿流動(dòng)度達(dá)到180mm,而明日另一批水泥檢測(cè)凈漿流動(dòng)度僅有130mm，并且還伴隨著坍損增大。經(jīng)試驗(yàn)，對(duì)同批次同摻量外加劑而言，水泥的凈漿流動(dòng)度每下降10mm，則拌制的混凝土坍落度將減小15mm左右，而要保持混凝土的坍落度不變，需要增加混凝土的用水量3 kg左右。另一方面,我們還應(yīng)特別關(guān)注粉煤灰與外加劑的適應(yīng)性。經(jīng)檢驗(yàn)，粉煤灰中的碳含量對(duì)外加劑的減水率有著較大的影響。因各電廠所用煤質(zhì)和燃燒工藝的不同，粉煤灰中的礦物成分也時(shí)有波動(dòng)，因而，我們?cè)跈z測(cè)外加劑的適應(yīng)性時(shí)，應(yīng)同時(shí)檢測(cè)進(jìn)廠粉煤灰的適應(yīng)性變化，一旦發(fā)現(xiàn)與外加劑適應(yīng)性異常，應(yīng)立即采取處理措施。此類問(wèn)題的解決方法，一是選擇相互適應(yīng)性良好的外

6、加劑或水泥（粉煤灰），二是要求外加劑廠家密切配合，針對(duì)該品種水泥或粉煤灰進(jìn)行研發(fā)，改善外加劑的適應(yīng)性，一旦發(fā)現(xiàn)適應(yīng)性有異常時(shí)，必須能迅速通過(guò)增加外加劑摻量或添加阻滯成分進(jìn)行解決。四、砂、石吸水率的影響對(duì)砂石含水率的檢測(cè)，相信多數(shù)攪拌站都很重視，但砂石的吸水率檢測(cè)，卻常常被忽視。實(shí)踐中，同樣是含水率6%的砂，拌出來(lái)的混凝土坍落度可能會(huì)相差3040mm，就是因?yàn)樯笆奈什町悺Ｆ鋵?shí)，從外觀上也可觀察到，表面粗糙、孔隙較多的砂石，其吸水率往往較大。筆者曾經(jīng)為生產(chǎn)C60的HPC混凝土而試拌過(guò)多種不同產(chǎn)地的砂石。結(jié)果就發(fā)現(xiàn)，兩種細(xì)度模數(shù)相同，含水率也相同的砂所拌制的混凝土結(jié)果卻相差很大，一種坍落度27

7、0mm、擴(kuò)展度達(dá)700mm;而另一種坍落度和擴(kuò)展度分別只有220mm和500 mm,同時(shí)還很粘滯。經(jīng)過(guò)仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，前者砂顆粒表面光滑致密，幾乎沒有孔隙，而后者表面粗糙，細(xì)小孔隙較多。進(jìn)一步檢測(cè)其吸水率，后者比前者要高出1.5%左右。經(jīng)試驗(yàn)，拌制同樣坍落度的混凝土，后者必須要多加5kg的水，拌出的混凝土強(qiáng)度也低約4MPa。此類問(wèn)題的解決方法,一是砂石進(jìn)廠驗(yàn)收時(shí)要注意鑒別，分類堆放；二是適當(dāng)提高外加劑的摻量，以保證混凝土的坍落度。五、砂石顆粒級(jí)配的變化日常生產(chǎn)中，品管人員往往對(duì)砂石的粒徑及含泥量等硬指標(biāo)很重視，而對(duì)砂石的粒徑分布卻重視不夠。實(shí)踐證明，同樣細(xì)度模數(shù)的砂，級(jí)配好者相比級(jí)配不良者(典型的如由粗細(xì)砂混合而成的混合砂)，拌出的混凝土坍落度要大3050mm左右。而石子級(jí)配對(duì)混凝土的影響就更明顯。筆者曾經(jīng)多次試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)最大粒徑和最小粒徑均相同的同一品種石子，若拌制同樣和易性、坍落度的混凝土，斷