混凝土材料与混凝土质量的关系浅探

关志鑫

酒钢集团冶金建设有限公司 甘肃嘉峪关 735100

在历史上，人类曾经使用木、土、石充当建筑材料。公元120年，古罗马帝国的建筑师用砂石、搭配火山灰与石灰石砂浆，制成了混凝土。著名的罗马角斗场即由混凝土砖垒砌而成，其主体结构历经二千年的风雨至今屹立不倒。1999年后，我国建筑业迎来前所未有的高速发展，对混凝土的使用也创造了世界建筑史上的新纪录。据比尔·盖茨研究：2011-2013年，我国消耗的混凝土超过6．6亿吨，而美国1901-2000年一百年仅仅使用了4．5亿吨混凝土[1]。——今天，95%国内建筑属于钢筋混凝土结构，因此，必须认真研究如何提高混凝土质量。

1 混凝土与混凝土材料

混凝土是由胶凝材料（水泥）、水、骨料（又称集料）、外加剂、掺合料按一定比例配制，经过均匀搅拌，密实成型、养护硬化而成的一种人工石材。水泥、骨料是混凝土的主要构成材料。水泥可以增强混凝土的硬化强度，骨料则可以增强混凝土的寿命与稳定性。外加剂、掺合料则可以改善、调节混凝土的性能。

2 分析混凝土材料与混凝土质量之间的关系

2.1 水泥

在混凝土的各类材料中，水泥的作用最为关键。水泥是粉状水硬性无机胶凝材料，加水搅拌后变成浆体，在空气中能迅速硬化，并把骨料（砂、石）牢固地胶结在一起。目前市场上的有很多不同品种的水泥，它们的性能也不能一概而论。

（1）硅酸盐水泥。硅酸盐水泥又称纯硅水泥，强度高、并具有良好的抗冻性、耐磨性与不透水性。但硅酸盐水泥水化热较高、耐酸、碱、硫酸盐腐蚀性差、抗水性也较差，适用于高强混凝土、道路工程，而不宜用于大体积混凝土或地下工程[2]。

（2）普通硅酸盐水泥。普通硅酸盐水泥水化反应速度快，早期强度较高（但不及纯硅水泥），干缩小，不易产生裂缝；抗冻性与耐磨性均较好，但耐腐蚀性差，也不耐高温。适用于各种钢筋混凝土工程，路面与地面工程，但不适用于海港工程或高温炉基础。

（3）矿渣硅酸盐水泥。矿渣硅酸盐水泥的安定性较为稳定，而放热量也较小，有利于防止大体积混凝土内部出现裂缝。此外，矿渣硅酸盐水泥还具有良好的抗硫酸盐侵蚀性，但矿渣硅酸盐水泥抗冻性、保水性较差。适用于地下工程、大体积混凝土、海港工程，易受冻融循环作用的混凝土结构工程不宜使用矿渣硅酸盐水泥。

（4）火山灰质硅酸盐水泥。火山灰质硅酸盐水泥的水化速度慢、水化热较低，保水性好、凝结时间长，干缩大。但抗冻性差，需水量大。适用于地下工程、大体积混凝土、长期潮湿、含水量大的环境和具有腐蚀性的地下环境；在冻融、干湿交替出现的环境，或干燥环境，不宜使用火山灰质硅酸盐水泥。

（5）粉煤灰硅酸盐水泥。粉煤灰硅酸盐水泥水化热低，水化速度慢，耐腐蚀性好，干缩性小，和易性好，但抗冻性较差。适用于各种民用和工业建筑工程，但在低温环境下不宜使用。

（6）复合硅酸盐水泥。复合硅酸盐水泥和易性较好，早期强度高，干缩小、耐磨性好，但耐久性、耐腐蚀性、耐热性较差。适用于高强混凝土结构或干燥环境中的混凝土工程，不宜用于大体积混凝土工程、耐热混凝土工程、或海港工程[3]。

以上六种常见水泥，各有其优缺点。而混凝土工程的具体施工环境也各有不同。为提高混凝土质量，必须具体情况具体分析，根据施工现场的实际特点，灵活地、有针对性地选用适宜的水泥。

2.2 骨料

骨料也称集料，骨料又有粗、细之分。细骨料颗粒直径在0．16毫米-5毫米之间，一般采用河砂、海砂、山谷砂等；粗骨料颗粒直径超过5毫米，多为矿石、卵石。混凝土体积中，骨料占比为70%，因此，骨料的质量对混凝土质量有很大的影响。

骨料的表观密度与其稳定性存在正比关系，表观密度越大，稳定性越高；骨料的含水率必须保持稳定，其含水率不宜超过6%，否则会影响混凝土的耐磨性；骨料的粒形会对混凝土的和易性、强度造成影响：表面粗糙的骨料可以更好地与水泥浆粘结，增强混凝土的强度；针状、片状、不规则的骨料则会增大骨料的空隙率，导致混凝土的和易性下降[4]。

2.3 混凝土外加剂

混凝土外加剂指的是在混凝土拌合前或拌合过程中掺入、用以改善混凝土性能的某些物质。外加剂掺量不超过水泥质量的5%。

外加剂的种类有很多：减水剂、引气剂，可以改善砂浆的流动性，减少用水量；缓凝剂、早强剂，可以提高混凝土早期强度，缩短混凝土凝结时间；防水剂，可增强混凝土的抗裂性与抗压强度。

使用外加剂改善混凝土质量，也需要具体情况具体分析，根据实际情况灵活添加。

2.4 掺合料

包括硅灰、石灰石、石英砂、沸石粉等。在混凝土拌合时掺入掺合料，可以节约用水，调节混凝土强度。

3 结语

认真分析混凝土各种材料的性能、特点，根据施工环境的实际情况灵活选用不同的材料，可以大大提高混凝土质量，延长建筑的使用寿命。