浅谈水泥砼用原材料的质量控制

朱军家

【摘 要】 水泥砼质量好坏，直接影响砼结构的安全和使用寿命，而影响砼质量的因素是很复杂的。砼用原材料的质量、配合比的设计和控制、施工工艺、管理水平等诸多方面，都会直接影响砼的质量。因此，加强施工过程中的各个环节的质量控制，是保证砼质量的措施，而原材料的质量控制又是砼质量控制的基础。

【关键词】 砼原材料 质量控制 措施

水泥混凝土是由胶凝材料、粗细骨料和水以及外加剂按一定的比例拌合均匀，经浇筑、震捣、养护而成的水泥石。它的主要组成为胶凝材料（也就是水泥）、粗集料、细集料、水、外加剂、外掺料等。

1 水泥

水泥是水泥砼的胶凝材料，在砼中，水与水泥拌制的水泥浆起胶结作用的部分，新拌砼拌合物中，水泥浆填充粗、细集料空隙，包裹粗、细集料表面起润滑作用，使砼获得必要的工作性，硬化后与粗、细集料胶合成整体，形成有一定强度的水泥石，因此，水泥的性质直接决定了砼的特性，所以根据砼结构所处的环境以及设计、施工的要求，选用适当的品种和等级的水泥。普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥是使用最为普遍的水泥。

常规控制指标有水泥强度、凝结时间、安定性、细度等，使用前首先要检测这些常规指标是否合格，还要看水泥与外加剂的相容性，水泥的保水性、新鲜度、水泥使用温度等方面是否能够满足不同结构、不同的工艺的施工需要。

选择信誉良好、质量可靠、性能稳定的品牌水泥是生产优质砼的首要条件。既要质量可靠，更要考虑性能稳定，强度变异系数小、均匀性良好。目前虽然省内外有规模的水泥厂较多，这些水泥厂生产的水泥各项指标均能达到国标和桥规的要求，但是比较知名的水泥厂水泥往往供不应求，易造成所供应的水泥不够稳定。

水泥行业有关水泥稳定性的规定，仅限于28d抗压强度的匀质性和均匀性，水泥28d抗压强度平均变异系数32.5级Cv≤4.5%，42.5级Cv≤3.5%，52.5级及以上Cv≤3.0%，但是即使保证了水泥28d抗压强度的稳定性，也不一定能保证其他指标的稳定性。如水泥与减水剂的相容性、保水性、新鲜度以及夏季水泥出厂温度等。

在使用中尤其是夏季，会发现运到现场的水泥温度较高，水泥发烫，水泥储存时间过短的现象，这就需要与厂家协商确定最短的存放时间或要求水泥厂出厂前对水泥降温，厂家做不到时，必须自己采取有效措施对水泥降温，尤其是主要受力结构更要重视。至于存放多长时间、使用时水泥温度不能超过多少度，笔者没有找到相关规定。只规定了出磨水泥温度不大于135℃，储存期不少于3d。出厂水泥必须均化后出厂，严禁上入下出。有关资料要求水泥使用时的温度一般不大于60℃，存放时间不少于3天。

夏季砼入模温度不宜超过30℃，水泥温度过高，将导致砼入模温度过高劣化砼的工作性，增加了砼的坍落度损失，加速砼放热，提高了砼内部温升速率和温度峰值，加大热应力，增加了砼开裂风险。水泥的标准用水量影响砼的单位用水量，也就影响砼的强度。水泥强度不稳定直接造成所生产的砼强度不稳定，最终会导致砼结构强度不均匀，直接影响砼结构安全。

2 粗、细集料

砼用粗、细集料的有关技术指标和检测频率现行的规范、设计文件均有明确的要求。需要重视的是在选择料源时须对其有害物质含量、坚固性、碱集料反应等指标进行检测。确认能够满足砼的耐久性要求，后方可采用。

目前使用的细集料基本都是水洗砂，砼用砂应优先选择级配良好的Ⅱ区中砂，不得已使用Ⅰ区粗砂时，须严格控制其大于4.75mm颗粒含量，当大于4.75mm颗粒含量超过规定时须过筛，尤其是拌制C50砼和高流动性砼时须严格控制大于4.75mm颗粒含量，2.36mm、0.3mm筛孔的累计筛余。

砼用砂受区域和工程成本的限制，一般都是就地取材，很多人对此不重视，不愿意增加成本，往往造成混凝土外观较差，甚至内在质量不能保证，虽然通过掺加一定量的粉煤灰能够改善砼的部分性能，但目前社会上粉煤灰质量不够稳定，不易找到优质的粉煤灰，掺加粉煤灰的效果不够理想，跟我们的预期有一定的距离，并且粉煤灰与水泥价差不高，从成本控制方面看，也谈不上经济性 。

所以首先要选择级配良好的砂，不能一味地强调通过掺加外加剂和外掺料去改善砼的性能。

砼中粗集料占的比例较高，粗集料互相嵌锁形成的骨架通常是砼各组分材料中强度最高、耐久性最佳、体积稳定性最好的结构单元，粗集料的形态、级配及含量很大程度上决定砼的内部结构状态和骨料的嵌挤情况，减少由于胶凝材料在凝结过程中干缩湿胀引起的体积变化，同时作为胶凝材料廉价的填充料，所以粗集料诸多特性很大程度上影响新拌砼的工作性、硬化砼强度和耐久性。

砼用粗集料要求选用质地坚硬、洁净、级配合理、粒形良好、吸水率小的材料。“质地坚硬”就是粗集料具有足够的强度和耐磨性能、抗腐蚀能力，粗集料本身具有较高的强度才能使所拌制的砼具有较高的强度，是砼强度的基础；“洁净”要求粗集料中不能掺有过多的泥块、泥土和粉尘，粗集料表面附着泥土和粉尘，影响水泥与粗集料的粘附性，降低水泥对粗集料的握裹力，降低了砼的强度，而泥块含量会在砼中形成薄弱部分，甚至会形成空洞，直接影响到砼的耐久性。

“级配合理”要求选用的各级粗集料具有良好的单级配，合理的单级配是掺配出良好混合级配的前提。经过掺配形成的混合级配具有骨架空隙率最小，结构最稳定，总比表面积也最小的特点，从而得到所用的水泥浆最少，而且拌制砼的强度最高和其他性能最优；“粒形良好”就是所用的材料针片状含量较低，外形呈正方体状，最大粒径符合要求，针片状含量主要影响砼的抗折强度和新拌砼的工作性。

“吸水率小”是要求粗集料纹理致密，孔隙较少，密度大，表面粗糙度合理。吸水率大的粗集料一般母岩石质较软、表面粗糙、开口孔隙较多，比表面积也较大，造成拌制砼用水量增加，进而影响到砼的强度和耐久性。因此选择优质的粗骨料不论从新拌砼的工作性方面，还是硬化后水泥石的内在质量方面也好，都是起着举足轻重的作用。

3 外加剂

随着施工工艺的改变，大流动度砼使用越来越多普遍，为了保证新拌砼的工作性和硬化砼的性能，外加剂的使用也越来越广泛，尤其对于C50以上等级的砼，外加剂的品质就显得尤为重要。

目前外加剂特别是减水剂的市场较为混乱，可以说是鱼龙混杂，选用质量可靠、性能稳定的减水剂就相当关键。现在公路工程上使用的减水剂基本都是聚羧酸系减水剂，减水率达到25%，已经不是很难了，使用过程中，主要控制好减水剂与水泥、地材的适应性问题，使所使用的减水剂与所用的水泥、地材有良好的相容性。必须做到进场后逐批自检，未经检测不得使用，真正做到先检测后使用，材料的变化后及时检测减水剂的减水情况。

总之，加强对砼所使用的各种材料的质量控制是生产高品质砼的前提。使用前做好较为详实的调查，经过对比试验，选定性能良好的稳定的原材料，从源头上开始控制进场材料的质量，杜绝不合格材料进场，为生产出优质的砼提供保障。