预拌混凝土生产原材料快速检测方法

王佩勋（中铁二局第四工程有限公司，高工），李超（中铁二局第四工程有限公司，工程师）

1 粉煤灰快速进场鉴别

在粉煤灰的进场验收过程中，常规检测指标周期相对较长；而即使粉煤灰常规技术指标满足要求，在混凝土生产过程中，我们经常发现由于粉煤灰的原因会出现新拌混凝土和易性差等问题。同时我们通过调查，得知目前市场上出现了较多的假粉煤灰，这类粉煤灰常规指标虽合格，但经化学分析试验发现其化学成分均不达标，此类粉煤灰通过大量掺入石粉、砖粉等材料，使粉煤灰不具有活性，严重影响混凝土施工性能和质量。

我公司通过大量实践，数据分析和总结，形成了一种施工用粉煤灰进场快速检测方法。并结合常规的检验方法，对粉煤灰进行综合判定，以快速识别粉煤灰的质量优劣。

1.1 方法原理

该方法采用显微镜直接观测粉煤灰的微观形态，依据粉煤灰玻璃微珠的微观特点以判定粉煤灰的质量。适用于混凝土用各类粉煤灰。

1.2 主要仪器

电子天平、负压筛析仪、手持式双管显微镜和照相装置（如智能手机）。

1.3 方法特点

该方法具有结果直观、检测效率高、操作方便、成本低等特点。

1.4 方法步骤

（1）样品准备：按规定的取样方法进行取样，样品过 0.9mm 方孔筛后，混合均匀并缩分至 1kg。

（2）样品筛分：称取样品约 25g（若粉煤灰细度小，量还可以适度增加），按粉煤灰细度的负压筛析法进行筛分。筛分时间为 3 分钟。

（3）观测准备：取筛上粉煤灰约 1～2g，均匀平铺于干燥洁净的 A4 纸上并摊薄。

（4）观测结果采集：将手持双管显微镜物镜置于粉煤灰上，打开 LED 光源，通过目镜观测，调整焦距至能清晰观测；将拍照装置紧贴目镜进行图像采集。

1.5 结果处理

（1）标准建立：建立合格粉煤灰标准显微图

合格的粉煤灰显微图为球形的玻璃微珠体，而不合格的粉煤灰基本为多棱角的颗粒，此颗粒基本可判定为石粉、砖粉。

（2）结果分析：将试验采集的微观形态照片传输到电脑进行分析；可随机采用正方形截取图形，鉴别玻璃珠体的比例。

（3）比较判定：与标准显微图进行对比。若试验采集的图片中球状玻璃体数量占比小或无，可直接判定为假粉煤灰。不准进场。

1.6 应用效果

我公司利用该方法共计检测 2980 次，发现不合格粉煤灰 34 车，全部清退出场，保证了混凝土施工质量。目前，已在我公司所有自建拌合站推广应用。

1.7 局限性

虽然该方法能直观地判断出粉煤灰的真假和质量，但存在以下不足：未定量，对筛下的细颗粒未进行检测；未分析偏差，检测结果受人为主观因素影响大。

因此该方法只能作为粉煤灰进场快速检验的手段之一，还需要与常规的检验方法结合来综合判定。

2 液态外加剂含固量快速检测

外加剂进场检验周期长，费工、费时，若出于管理方面考虑，不能有效控制混凝土外加剂的质量；常用的液态外加剂的性能和含固量存在一定的关系，但规范要求采用烘干法，试验时间相对较长，无法满足外加剂快速验货进场待检要求。

2.1 方法原理

利用光线折射原理来测定液态外加剂中可溶性固形物含量，以判定外加剂是否可以进场待检。

2.2 主要仪器

手持式折光仪。

2.3 方法特点

检测时间短（仅需10min），劳动强度低，操作方面，成本低。适用于混凝土用各类型液态外加剂进场含固量检测。

2.4 方法步骤

（1）准备工作：按要求取样，准备蒸馏水；用软布擦净折光仪的检测棱镜面。

（2）零刻度校准：取蒸馏水 2 滴，置于检测棱镜上；盖上盖板，避免气泡产生，使溶液遍布镜面；转动视度调节手轮，使目镜观测的视野清晰；拧动调节螺丝，使分界线调至“0”刻度位置。

（3）样品检测：再次擦拭棱镜表面，取样品 2滴，置于检测棱镜上；盖上盖板，使溶液遍布镜面；将折光仪对光板对准光源或明亮处，转动视度调节手轮，透过目镜观察，使视野的蓝白分界线清晰。分界线的刻度值即为外加剂的含固量。

（4）合格判定：与合同约定固含量比较，以此判定合格与否。需要我们与外加剂供应商进行合同约定，可以基于含固量与混凝土性能关系上建立，不同的含固量对应的混凝土工作性能会有所不同。

2.5 应用效果

该方法用于我公司高速铁路自建拌合站液态外加剂进场质量检验，检测约 210 批次，不合格 4 批次，全部清退出场。目前，已在我公司所有自建拌合站推广应用，取得了较好的社会效益，得到了业主及质监站等单位的认可。

2.6 局限性

（1）折光仪读值的精度较低（为 1%），最终检测值与实际值存在一定的偏差。

（2）不能正式评价，只能作为粗略判定的依据。

（3）仅是经验总结，尚未上升到理论分析。

相关探讨

宋宏伟（大连不凡科技发展有限公司 总工）

使用折光仪测量液态减水剂含固量只能作为辅助方法，因为往减水剂里加一些含固量比较高的成分，比如硫酸钠，减水剂的含固量就上来了，含固量是可以造假的。检验减水剂最直接的办法是使用砂浆坍落度法测其减水率，这种方法最廉价、简捷、合理。

粉煤灰检测最重要的指标是需水量和活性。个人觉得更简单方便的方法：一看（首先看颜色，最好的是灰白色，若是红色、黄色的就要重点检测）、二摸（有经验的，玻璃体是能摸出来的，还能判断细度）、三检测（即时需水量和滞后需水量，再检测活性，SO3含量不一定控制那么严，它还有激发作用）。矿渣也可借鉴此方法。

高金枝（北京砼享未来工程技术研究院 高工）

在我们实际生产中经常遇到一些问题，比如：混凝土突然凝结时间异常，后来通过排查是矿粉出了问题；遇到混凝土突然坍损异常，还有混凝土拌合时发现像发泡混凝土一样不断地冒出气泡，后经排查是粉煤灰出现问题等等。这些都是从混凝土生产过程中出现问题反查是某种原材料出现的问题。用现行标准的规范试验方法，融入要排查问题的思路，使用对比法能够找出原因。如凝结时间异常，我们用自己常用的配合比，逐个替换原材，发现是矿粉出的问题。针对混凝土冒泡的问题，在粉煤灰进场检验时，我们就增加了一项检测，使用 NaOH 碱溶液检测粉煤灰是否冒气泡，如果冒泡很严重，粉煤灰就不能接收了。或者通过冒泡情况酌情处理，将不同质量的粉煤灰分仓存储，针对工程要求选择合适的粉煤灰使用。

可以把切实可行的检测方法固化下来，形成固定的检测方法，作为前期质量控制的手段。同时在出现问题时，也好与供应商沟通，作为协商的依据。

胡紫日（北京砼享未来工程技术研究院 副院长）

水泥作为工业化产品，是有底线的，水泥的质量再波动，也不用太担心；粉煤灰一种工业副产品，在混凝土中还算不上是胶凝材料；矿粉在混凝土中是胶凝材料。目前矿粉的质量是最令人担忧的，现在的矿粉与以前的矿粉完全不同，可以说是假矿粉，类似于人工鸡蛋。有一个厂家生产的矿粉，采用的五种原材料里，只有一种是规范里规定的，目的是为了降低成本，而产品活性达不到，只能加其他成分来调高其活性。有没有针对快速检验方法来检验矿粉的活性和安全性呢？

刘晨（中国建筑材料科学研究总院水泥标委会 副秘书长）测矿粉密度

宋宏伟（大连不凡科技发展有限公司 总工）测矿粉烧失量，烧失量越大，质量越差，假的概率性越大。