变化了的原材料

王敬路

（寿光市诚邦建材有限公司，山东 潍坊 262719）

0 引言

随着时代经济建设的蓬勃发展，混凝土正在大量地被应用于建筑行业的各个领域，所以有很多人看到这是一个非常有利的商机，既未调研行情，也未进行市场分析，盲目地跟风投资兴建了许许多多的搅拌站。大多数人认为混凝土行业是个很简单的产业，办个资质，上套设备，找几个人，买几辆罐车，出个配比就可以生产混凝土了。实则不然，现在的混凝土生产工艺并不是单纯的水泥、砂子、石子再加上水拌合一下那么简单，已经由过去简单的三组份体系变成了复杂的多组份体系。尤其是近几年，由于环保政策愈加严格，混凝土原材料产业发生了变化，比如水泥企业被限产，电厂错峰生产致使粉煤灰产量降低，天然的砂、石材料日益枯竭等一系列原因，也就使越来越多的新型材料被应用于混凝土生产中。因为这些原材料的多变性，使混凝土生产过程中的质量逐渐难以控制。现在的多组份混凝土结构体系，使它变得看似简单却又极其复杂，其中任何一种原材料的变化都有可能对混凝土拌合物性能以及质量产生极大的影响。今天笔者就当前市场上存在的原材料变化谈一下个人的观点。

1 水泥

先来说一下水泥，它是混凝土生产的主要胶凝材料，在混凝土的硬化过程中起到了至关重要的作用。在过去没有如今这么多的水泥厂，品种没有这么多，产能没这么大，水泥掺合料没有如此的多样化，水泥的细度也没有这么细，而其质量却是相当稳定可靠。当今随着生产工艺的不断改进，产量大幅度增加，水泥的细度越来越细，水泥强度等级越来越高，可这种变化对于混凝土生产来说并不意味着就是好现象。水泥细度越细，比表面积越大，只会使水泥的前期水化速率加快、水化热加大、早期强度增长迅速，增加了混凝土浇筑物因水化热过快急剧收缩开裂的几率，这倒是顺应了建筑施工方施工赶进度的需求，可以早拆模板，但其对后期强度的增长起不到多大作用，更有甚之还会出现强度倒缩的现象，这就需要我们在进行混凝土配合比设计时引起注意，不能以常规方法去设计，应适当的增加部分水泥掺量以防备它后期强度增长缓慢，甚至发生倒缩现象。还有一个就是水泥的温度，以前的水泥需求量没这么大，水泥生产出来之后都是在水泥厂的储存罐先存放几天降降温再出厂，现在水泥的产量虽然大大提高了，但是市场需求量也非常巨大，大部分搅拌站都是两个水泥罐，在连续生产时水泥量存储不足，进货时从水泥厂运来的水泥温度过高，有的甚至高达七、八十度，未经存放降温就应用于混凝土生产中，这导致混凝土出现需水量增大、对外加剂的吸附量特别大、坍落度损失却非常快、甚至急凝假凝的情况，以致于混凝土拌合物运到工地卸不出来，有的还没到工地就已经变得很稠，这样的情况会严重影响混凝土拌合物的施工性能及质量，如此情况同样要引起我们的高度重视，在生产过程中随时注意配合比的调整，来改善混凝土的性能，以达到其施工性的工作要求及质量标准。

2 掺合料

（1）粉煤灰是混凝土生产的胶凝材料之一，加入粉煤灰不仅可以替代部分水泥，节能降耗，而且对改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性、保水性具有很大的作用。但是，目前市场上存在的粉煤灰质量着实令人堪忧。比如脱硫灰、脱硝灰、浮黑灰等，现在电厂生产出来的粉煤灰，因其采用脱硫、脱硝的工艺不同，有很多残留物留存在粉煤灰中。做实验时检测粉煤灰的细度往往在 27%～29% 之间，按Ⅱ级灰标准要求刚达及格线，但其烧失量大、需水量比大，在生产中一旦使用了这种粉煤灰，会使混凝土产生刺鼻性的氨味，在施工中令人难以睁开眼睛；需水量大大提高，从而增加了外加剂的吸附量；在搅拌站的出机状态看着很好，但等出厂后坍落度损失急剧加大。在生产中无论是掺加了脱硫、脱硝灰，还是浮黑灰、假粉煤灰，都会对混凝土性能产生极大的影响，浇筑到建筑物构件中会出现混凝土表面开裂、凝结时间延长、表面起灰、强度降低等一系列问题。

（2）矿粉作为一种活性较高的掺合料，分为S105、S95、S75 几个等级，可以等量取代水泥，应用于混凝土中能够改善拌合物的粘聚性，有助于提高早期强度及硬化性能。搅拌站生产中常用的大部分是 S95 级矿粉，在矿粉检测指标中的比表面积、流动度比、活性指数等检测时间较长，还未等检测结果出来，货已卸入仓中。有的矿粉供货商为了增加利润降低成本，往里面掺加粉煤灰，也有的往里面掺石灰石粉，看着颜色挺白、细度挺细，可实际上有的 28 天活性指数根本不合格，还有的矿粉 28 天活性指数合格，但比表面积很大。如果使用了掺加粉煤灰或石灰石粉的矿粉，会导致混凝土强度增长缓慢甚至降低的可能，也会出现胀裂炸皮等现象；矿粉的比表面积变大，会使拌合物粘性增加，不利于混凝土的流动性，同时产生早期水化热过高，不利于降低混凝土的温升，导致混凝土开裂。

3 骨料

（1）近些年因为环保政策的实施，天然的河砂基本已被禁止开采，如今的砂子大部分都是生产厂家用当地的一些建筑废弃物，如山石、玄武岩石甚至风化岩等原材料经过人工机械破碎制成的，因用的材料和生产工艺不同被人们称之为机制砂、磨砂、水洗砂等。本人所见过的机制砂一般是用山石加工而成，大都呈灰白色或黑色，颗粒棱角尖锐，生产时有大量的石粉生成，细度模数在 3.0～3.7 之间，普遍较粗。生产混凝土使用机制砂时，因其颗粒尖锐、表面粗糙、细度偏粗、颗粒级配差，容易使混凝土拌合物出现离析、泌水；机制砂中的石粉虽然能够对混凝土拌合物性能起到一定的改善作用，但若机制砂的石粉含量过多，混凝土粘度随之加大，流变性能降低，水化热加快，外加剂吸附量增加，从而间接导致用水量增加，强度降低，还会出现结构构件开裂的现象。建议在用机制砂时，搭配部分细砂，尽量控制使用石粉含量高的机制砂。还有用建筑废弃物，如河卵石、风化岩经过水洗筛分制成的水洗砂，颜色大都是黄色或稍有点发黑，乍一看就像河砂一样，细度模数在 2.8～3.3 之间，含水率高、含泥量高、泥块含量高、压碎指标高。这种砂子应用到混凝土生产中也十分令人头疼，砂子表面看着不错，但因其含泥量高、硬度不够，经搅拌机搅拌后，砂的颗粒全都变成粉状，且越搅越稠，直接导致混凝土的需水量加大、水胶比降低、强度受损，浇筑到构件中会直接影响混凝土的抗渗性、抗冻性等，还会影响碳化深度，使混凝土表面弹性模量降低，混凝土结构开裂；有的砂子进厂时还在滴水，含水率在 12%～15% 左右，因为场地原因，砂子都是随来随用，虽然测了含水率，但是在生产时，用料随时发生变化，用水量难以控制，混凝土运到工地后直接导致拌合物离析分层，不能使用。如果搅拌站场地足够大，建议先把新砂存放至一边控控水，先用以前的砂子，或是用什么样的砂子保持住，换砂子时及时通知实验室，待做好试验后再行生产，否则会严重影响混凝土性能，造成质量事故。就目前来说即使这样的砂子现在也是经常断货，供不应求。天然的河砂无论是在颗粒级配、细度、含泥量、粒形还是坚固性上技术指标都很理想，使用起来对混凝土的和易性非常有利，但现在关键是不仅价格高昂，主要是没有货源，供应严重不足。

（2）现在的石子由于生产方式、生产设备的差异性，跟过去的石子相比简直是两个概念，颗粒级配、粒形、含泥量、针片状含量等都大不一样。当下市场上存在的石子，颗粒级配差，大都是单粒级的，缺少级配，而且粒形也不像以前那样圆滑、规则，针片状含量高，空隙率大；目前搅拌站生产线骨料配料仓有限，如果单独使用这种石子，配制出来的混凝土会出现流动性差、离析、泌水等现象。建议生产时适当提高砂率或增加胶凝材料用量，搭配 5～10mm 的石子使用，对改善混凝土性能可以起到一定的作用。石子里面石粉含量和含泥量高也是影响混凝土性能的重要因素，一旦用于混凝土生产其需水量和外加剂用量都会增加，从而影响混凝土的初始坍落度，使其流动性变差。

4 外加剂

在生产中掺入一定量的外加剂，可以减少单方用水量，降低水泥用量，节约成本，提高强度，改善混凝土拌合物的和易性、耐久性等。现在的外加剂一般都是复配产品，多功能型的，其中包含了减水、缓凝、引气、保坍、抗泥等等，冬季使用的有防冻剂、早强剂等。对于外加剂的进厂检测，大多数搅拌站都是采用净浆流动度法来衡量其减水率是否合格，以及检测一小时净浆流动度损失，这种方法快速简洁，但有一定的局限性，因为这种方法只是测了对水泥的适应性，真正用于生产时并不能体现出对整个混凝土原材料的适应性；有的外加剂厂家在做试验时各方面性能都很好，开始几次进货用于生产出来的混凝土状态也挺不错，在使用同样原材料的情况下有时候打出来的混凝土初始坍落度很正常，但到了工地坍损很快，有可能是外加剂里面的保坍成分不足；有的混凝土也是出站时很正常，到了工地却离析了，这有可能是外加剂缓释滞后造成的；还有的是使用时混凝土什么性能都挺好，第二天出现缓凝的现象；再一种就是同样外加剂掺量和同样原材料的情况下，混凝土一出厂就离析，这有可能是减水率过大引起的；再比如冬季使用防冻剂时该早强的不早强，导致混凝土构件受冻胀裂起皮等等。总之外加剂的变化对混凝土也会产生致命的伤害。所以在外加剂进厂检测时，建议用拌制混凝土试配的方法，可以更直观地检测其多项指标。

5 结语

综上所述，变化了的原材料是影响混凝土性能的重要因素，不是说用了好的水泥，其他原材料就可以用点质量次的、价格便宜的，或者使用一些好的砂石骨料，就进一些价格便宜的水泥，就可以降低成本了。要想保证混凝土质量、控制成本，就一定要控制好原材料的质量波动，好的原材料使用起来未必成本就高，好的原材料各方面性能都能达到质量标准，在生产使用时可以降低用量，还能保证质量，同时满足混凝土的施工性能，这样才能有效地控制成本、保证质量；使用较次的原材料时，同样为了达到质量标准，满足施工要求，胶凝材料单方掺量必须提高，才能保证强度要求；如果使用含泥量高的砂石，为了能保证其流动性就得多加外加剂。其实这样算起来，单方成本不仅不会降低，反而还增加了，同时低品质的原材料还保证不了混凝土的质量，后期存在一定的质量隐患，引起安全问题。所以混凝土企业在进料时，一定要严格把好原材料质量关，保证其稳定性，生产时才不至于使混凝土拌合物性能产生太大的波动，这样才是保证混凝土质量、降低成本的最好方法。