特別策劃：混凝土原材料快速檢測

特別策劃：混凝土原材料快速檢測

編者按：混凝土原材料控制是混凝土質量控制的第一道關卡，所以標準中都規(guī)定原材料進廠要做檢測，合格后方可使用。但現(xiàn)行標準規(guī)定的方法有的需時很長；有的檢測方法過于復雜，需要特定的儀器方可檢測，而實際情況是混凝土企業(yè)常常等不到檢測結果出來就將其投入使用。如果檢測結果出來不符合要求，那么將給混凝土質量帶來風險，給混凝土企業(yè)帶來損失。那么有沒有快速、實用、有效的檢測方法，能夠粗略判斷原材料的真?zhèn)位蛸|量的高低呢？本期特別策劃邀請工作在一線的技術人員來分享他們的經驗。

張偉（臨沂大學建筑學院，副教授）

商品混凝土公司的原材料檢測，是實驗室重要工作內容之一。商品混凝土公司的原材料主要包括水泥（42.5 和52.5），砂（包括天然細砂，天然中砂，機制砂），碎石（小碎，中碎，碎卵石等），粉煤灰（Ⅰ級或Ⅱ級），礦渣微粉（S95 級），石灰石粉，混凝土外加劑（包括萘系，脂肪族，聚羧酸系）等，每種原材料目前都已經有國家或行業(yè)標準來規(guī)范使用，其檢測方法都有詳細描述，這里不再贅述。

20 年的工作實踐中，筆者覺得商品混凝土公司原材料的快速檢測，無非是靠“目測，手感加簡單小試驗”來進行，一般來說，結果是可靠的。下邊針對各種原材料具體說明。

水泥，商品混凝土公司目前使用的是 42.5 和 52.5 水泥較多。優(yōu)質水泥色澤是深灰色或灰綠色，強度等級越高綠色越明顯，灰白色說明礦渣微粉摻量過多；好的水泥，用手摸摸粉料，應該沒有明顯的粗顆粒；還可以用酚酞指示劑測試水泥漿，應該是顯示明顯的紅色。還應該注意，剛出廠運輸?shù)缴唐坊炷凉镜男迈r水泥一般是溫熱甚至是很燙的。當然，檢測該批水泥與外加劑的適應性，可以通過水泥凈漿流動度來測試或比較，試驗也很快可以出結果。

砂的快速檢測，主要是目測其細度模數(shù)，手感可以估計其大致含水量，根據(jù)不同的砂類品種、細度分別存放料倉。海砂中的氯離子含量，可以通過專門的微型試劑紙或者氯離子含量快速測定儀來測試。機制砂，要通過放大鏡觀察砂子的顆粒形狀，估算顆粒球形度比例，作為原始數(shù)據(jù)試驗或生產時參考。砂子含泥量，可以通過淘洗觀察水的混濁度，也可以少量樣品通過淘洗烘干快速檢測出來。

碎石，主要是通過目測觀察顆粒大小、形狀及品種，根據(jù)不同品種不同顆粒大小分別存放料倉。有的碎石，含有肉眼可見的氣孔，也要單獨料倉存放。破碎后的卵石，也要單獨料倉存放。

粉煤灰，首先目測觀察，一般顏色灰白為上好品，顏色發(fā)黑說明含碳多；手感為滑滑的感覺為上好品，說明球形度高，還應該沒有明顯的粗顆粒；細度可以通過負壓篩很快可以測出結果。

礦渣微粉，首先目測觀察，一般顏色灰白為上好品，越白礦渣粉純度越高，顏色發(fā)灰說明其中摻入了粉煤灰或者爐渣其它摻合料。細度可以通過比表面積測定儀很快測出結果。礦粉活性，要通過膠砂試驗來檢測。

石灰石粉，是種新型摻合料，要根據(jù)石灰石粉在混凝土中應用技術規(guī)程（標準編號：JGJ/T 318—2014）中的技術要求指標測試，快速檢測辦法：細度可以通過負壓篩很快可以測出結果，也可以通過比表面積測定儀很快測出結果，用稀鹽酸溶液可以滴加到石灰石粉上，應該有氣泡溢出。

混凝土外加劑，通過目測觀察顏色，可以大致判斷出是萘系（褐色）或者脂肪族（血紅）還是聚羧酸（無色或淡黃色），當然，還有是萘系和脂肪族復配后的產品（紅褐色）。用 pH 試紙也可以判斷出來羧酸（顯示紅色）和脂肪族（顯示藍色）；對于萘系或者脂肪族或者它們復配后的產品，可以通過水泥凈漿流動度對比試驗（一般 30～40min），確定外加劑產品質量的穩(wěn)定性，對于羧酸外加劑，必須要通過 5L 或10L 混凝土料來對比檢驗貨物產品質量的穩(wěn)定性（一般也就30～60min 可以出結果），只靠水泥凈漿流動度對比試驗是不可靠的。還可以通過砂漿試驗，測試混凝土外加劑的減水率。

至于混凝土膨脹劑，聚丙烯纖維，鋼纖維等特殊材料，一般都隨貨物附有產品說明書和質檢報告，做好產品驗收就可，這里不再多說。

楊文杰（瀘州建中混凝土有限公司，總工）

混凝土原材料進廠如何驗收，國家標準給出了完整的方法，但在實際生產過程中，對于進廠原材料質量都按照標準方法檢測后收料，則需要較長的時間，若進廠材料質量波動較大時，則增大了檢測的工作量及人力，進而增加了混凝土成本，因此，技術人員常結合實際經驗初步判斷進廠混凝土原材料的質量優(yōu)劣。在此，本人結合實際經驗總結了如何初步快速判斷進廠混凝土原材料（砂、石、粉煤灰、外加劑）質量優(yōu)劣的簡便方法，與同行共同分享。

如何初步判斷砂質量的好壞，本人總結出了“看、捏、搓、拋”的方法。 “看”，抓一把砂攤在手心，細看粗細砂粒分布的均勻程度，各粒級顆粒分布越均勻則砂質量越好，級配也越好，反之，若某一檔砂粒集中或斷檔則砂級配較差；“捏”，砂含水量的高低通過用手捏，捏后觀看砂團的松緊程度，砂團越緊證明含水量較高，反之較低；“搓”，抓一把砂在手心，用兩手掌搓后，輕輕拍手，看手心上粘附的泥層，泥層越多且黃則證明砂含泥高，反之含泥低；“拋”，砂經捏后在手心拋一拋，若砂團不松散，可以判定出砂細、含泥或含水較高。

對于碎石質量好壞，本人結合實際經驗總結出了“看、磨”的直觀方法?！翱础?，是看碎石的最大粒徑，以及不同粒徑的碎石顆粒分布的均勻程度，可以初步判斷出碎石級配的好壞，看針片狀顆粒分布多少，可以估計出碎石對混凝土和易性和強度的影響程度大??；看碎石表面附著塵粒厚薄程度，可以分析出含泥量的大??；看干凈的碎石表面晶粒分布程度。結合“磨”（兩粒碎石對磨）可以分析出碎石的堅硬程度。

對于進廠粉煤灰感觀質量的判定，本人總結出了“看、捏、洗”的簡便方法?！翱础?，則是看粉煤灰的顆粒形狀，若顆粒是球形，證明粉煤灰是原狀的風道灰，反之則是磨細灰?！澳蟆保媚粗负褪持改?，感受兩指間的潤滑程度，越潤滑，則反映粉煤灰越細，反之則越粗（細度大）。“洗”，用手抓一把粉煤灰捏后用自來水沖洗，若附著在手心的殘余物很易被沖洗干凈，則可以判斷該粉煤灰燒失量小，反之殘余物較多不易沖洗則說明粉煤灰燒失量偏高。

外加劑是決定混凝土是否具有流動性的關鍵因素，外加劑的減水率是決定混凝土強度的主要指標。進廠的外加劑的性能是否滿足混凝土拌合物要求，最直觀有效的方法則是通過小樣試拌，測其混凝土拌合物的和易性、坍落度經時損失來驗收。

綜上所述，通過以上簡單的方法，可以初步判斷進廠混凝土原材料（砂、碎石、粉煤灰、外加劑）感觀質量的優(yōu)劣，當對材料質量有較大異議時，須通過標準方法進行進一步試驗驗證，這樣可以有效的節(jié)約人力、時間和提高工作效率。

王瑞（寧夏錦泰鴻業(yè)商砼有限公司，工程師）

根據(jù)“混凝土原材料快速檢測”經驗的討論，結合我公司現(xiàn)有的原材料及快速檢測方法的以往經驗。對各原材料規(guī)范要求的檢測項目的方法說明如下：

1　水泥

檢測項目：膠砂強度、凝結時間、安定性和其他檢測目。

（1）膠砂強度：膠砂強度分為3d和28d檢測，商混站一般最少兩種水泥以上，而且水泥品種繁多和現(xiàn)進現(xiàn)用的現(xiàn)象，往往出現(xiàn)“等米下鍋”的問題。把3d和28d累計溫度計算出來，通過混凝土快速養(yǎng)護箱在80℃溫度下進行快速養(yǎng)護，從而提高水泥強度的快速檢測。

（2）凝結時間：所需時間往往過長、程序繁多，在水泥品種廠家穩(wěn)定的情況下，可以兩天或三天檢測一次，通過做一次標準稠度用水量把凝結時間和安定性同時檢測，還可以根據(jù)快速養(yǎng)護的膠砂試件觀察安定性是否合格。

2　粉煤灰

檢測項目：細度、需水比、燒失量、活性指數(shù)等其他檢測項目。

（1）細度、需水比及燒失量：近年來，粉煤灰質量出現(xiàn)以次充好，運輸中作假等現(xiàn)象。必須車車取樣，通過加長的取樣器來防止運輸作假現(xiàn)象，在試驗過程中，目測粉煤灰顏色、篩余物來判斷質量是否出現(xiàn)波動（如燒失量、需水比等）。

（2）活性指數(shù)等：粉煤灰廠家穩(wěn)定的情況下，一周檢測一次或者抽測，用快速養(yǎng)護箱檢測其活性指數(shù)，為生產提供依據(jù)。

3　石灰石粉檢測項目：碳酸鈣含量、細度、活性指數(shù)及含水量等

（1）碳酸鈣含量、細度、活性指數(shù)：石灰石粉在寧夏這邊還沒有得到廣泛的使用，碳酸鈣含量受產地影響波動不大，車車檢測細度來控制其質量，用微波爐烘干進行快速檢測，用快速養(yǎng)護箱檢測其活性指數(shù)。

（2）含水量、流動度比等在廠家穩(wěn)定情況下，每周檢測一次或者抽測。

4　細骨料

檢測項目：細度模數(shù)、含水率、含泥量、泥塊含量等

（1）細度模數(shù)在砂來源穩(wěn)定通過目測來控制其變化，每兩天一次或者每周檢測三次，砂供應商繁多通過目測和經驗檢測，含水率和含泥量可以用微波爐或電磁爐快速檢測，通過控制含泥量來控制砂進廠質量。

（2）泥塊含量等其他檢測項目可以通過目測或者每周檢測一次等。

5　粗骨料

檢測項目：顆粒級配、壓碎指標、針片狀含量、含泥量、泥塊含量等。

（1）顆粒級配、針片狀含量及壓碎指標在廠家穩(wěn)定時從源頭控制，石料廠控制上篩底 25mm、下篩底 5mm 二次錘破5～25mm 連續(xù)級配石料，進廠通過目測來控制其變化，每兩天或每周檢測三次檢測質量，壓碎指標檢測比較簡單，可以按標準檢測。

（2）含泥量、泥塊含量等其他檢測項目，可根據(jù)需要檢測或者每兩天或每周檢測三次檢測質量。

6　減水劑

減水劑檢測項目：密度、pH 值可以做到快速檢測，含固量可用微波爐快速測定，其他檢測項目可根據(jù)廠家和泵送劑批量檢測，最實用的方法按照 C30 普通混凝土配合比拌制10L 混凝土拌合物，試配工作性、摻量、初始坍落度、經時坍落度，初終凝時間。

江金平（江西省九江磊鑫砼業(yè)有限公司，實驗室主任）

按照 GB/T 14684－2011《建設用砂》國家標準中顆粒級配項目試驗步驟 7.3.2 節(jié)，單次試驗時間全程約15～20分鐘?，F(xiàn)針對商混站實際生產過程中原料緊缺與品質波動的頻繁性，同時為加大批次檢驗頻率取得即時數(shù)據(jù)為一線生產提供參考，分析總結出如下一套快速方法供同行參考：

從標準中知道，級配區(qū) Ⅲ 區(qū)屬細砂其細度模數(shù)范圍為1.6～2.2，對應方孔篩 60μm 累計篩余范圍 16%～40%； Ⅱ區(qū)屬中砂其細度模數(shù)范圍 2.3～3.0，對應方孔篩60μm標準累計篩余41%～70%。以生產中Ⅱ區(qū)中砂為例，用數(shù)學內插法可算出各細度模數(shù)區(qū)間對應的累計篩余范圍，見表 1。

表1　累計篩余范圍表

快檢步驟：取烘干樣直接過60μm方孔篩，算出該篩孔累計篩余值?，F(xiàn)將以往部分試驗對比數(shù)據(jù)（按國標7.3.2 標準與 60μm單篩快檢法對比）統(tǒng)計見表 2。

表2　試驗數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)對比

根據(jù)以上比較，以中砂為例，表二中實際值比表一中理論值細度模數(shù)往往高出 0.1，建議生產控制原料實驗時（進廠砂亦可同）可采用 60μm 單篩累計篩余快速篩分檢驗法，通過表一對應 60μm 累計篩余量查得或用內插法計算細度模數(shù)后修正 +0.1 即可，誤差在可控范圍內。全程從取樣至結果可節(jié)約 20～30 分鐘時間，可用于生產控制過程中加大檢驗頻率環(huán)節(jié)上。

趙恒樹（山東億辰混凝土有限公司，高級工程師）

有些混凝土原材料的檢驗需要較長的時間，影響了預拌混凝土企業(yè)的正常生產，為了消除這種影響，首先要選擇產品質量好，企業(yè)信譽高的大單位作為合格供方，禁止與產品質量不穩(wěn)定的企業(yè)合作；其次可采用快速檢驗方法對所進原材料進行檢驗，具體方法如下：

1　水泥

可采用 JC/T 738－2004《水泥強度快速檢驗方法》標準進行檢測。首先要采用不同廠家和不同等級的水泥成型不少于30組膠砂試件分別進行快速養(yǎng)護和標準養(yǎng)護。試件成型經標養(yǎng) 4h±15min 后將帶模試體放入濕熱養(yǎng)護箱內的試體架上，蓋好箱蓋。從室溫開始加熱，在1.5h±10min內等速升溫至55℃，并在55℃±2℃下恒溫18h±10min后停止加熱。然后打開箱蓋，取出試模，在試驗室中冷卻50min±10min后脫模，再進行強度試驗。根據(jù)快速試驗的強度和標養(yǎng) 28d 強度推導出水泥 28d 抗壓強度的預測公式，然后就可以依據(jù)一天的快測強度帶入預測公式推算出水泥的 28d 預測抗壓強度。自攪拌膠砂起至推算出 28d 強度的時間約需 22～23h。

2　礦粉

取樣后可先做比表面積，比表面積合格，同時觀察礦粉的顏色，若顏色較白，即可認為該樣品合格。若顏色呈灰白色，有可能摻有粉煤灰。

3　粉煤灰

取樣后先做需水量比試驗，若需水量比合格，即可認為該樣品合格，因為粉煤灰的細度對混凝土的質量影響較小，需水量比是影響混凝土質量的關鍵指標。 用篩分法檢驗粉煤灰的細度，細度越小越好。若需水量比合格，細度指標略超也是可用的。 觀察粉煤灰的顏色，粉煤灰的顏色越淺越好，若發(fā)現(xiàn)粉煤灰的顏色較黑時應做燒失量試驗確定該指標是否合格。 再用鼻子聞一聞粉煤灰是否有氨味，有的話就可認為不合格。還有的粉煤灰內含有少量鋁粉，含有鋁粉的粉煤灰為不合格產品。拌制混凝土后會產生較多的氣體，混凝土在振實后，氣體會沿著毛細孔冒出表面。混凝土表面出現(xiàn)微鼓灰白泡，泡的間距約在100 ～ 300mm，在泡的中心有一個小氣孔，這些氣體會降低混凝土的抗?jié)B性和耐久性。

4　砂子

可到砂場目測砂子的表觀質量項目如下：

（1）查看鵝卵石含量的多少，看不準時可用 9.5mm 的篩子篩分，鵝卵石含量在 10% 以內為較好，10%～20% 之間為可用，大于 20% 時為較差。因鵝卵石的強度較低，強度等級大于 C40 以上的混凝土不宜使用鵝卵石含量大于 10% 的砂子。

（2）查看泥塊含量的多少，沒有泥塊為最好。

（3）查看砂子的顏色，顏色越淺越好，砂子的顆粒越明亮越好。當砂子的含泥量小于 3% 時，手握砂松開易散；含泥量大于 3% 時，手握砂松開易成團；當砂子的含泥量大于 6%時，顏色發(fā)暗，干砂塊不易捏碎。

（4）砂子的顆粒級配可通過篩分確認。

5　石子

可到石子料場目測石子的表觀質量項目如下：

（1）查看石子的顆粒級配是否符合要求的連續(xù)粒級，拿不準時可通過篩分確定。

（2）查看石子堆中是否有泥球，沒有泥球最好，每平方米表面中含有 2 個泥球為可用，多于 2 個不宜用。

（3）查看石子中是否有頁巖和黃皮顆粒，如果有較多的頁巖顆粒就不可用。黃皮顆粒分兩種情況，表面有水銹而沒有泥，這種顆?？捎?，不會影響石子與砂漿間的粘結。當顆粒表面粘有黃泥時，這種顆粒為最差的顆粒，它會極大的影響石子與砂漿的粘結，這種顆粒較多時就會降低混凝土的抗壓強度。

（4）針片狀顆粒含量可取樣經規(guī)準儀試驗后確定。如果在大堆上查看這種顆粒不多時即認為合格。針片狀顆粒過多時，會影響混凝土拌合物的流動性，也會降低混凝土的抗壓強度。

（5）石子的含泥量：當發(fā)現(xiàn)石子表面較黃時，其含泥量都超標，拿不準時可通過試驗確定。

6　外加劑

外加劑檢測方面沒有簡單的試驗方法，普通外加劑進場取樣后必須采用 C30 生產理論配合比進行試驗（若檢驗高效減水劑時，應采用 C50 或 C60 生產理論配合比試驗），并且所用原材料也應與生產所用大宗原材料相同，水泥、礦粉、粉煤灰不宜超過一周，砂石的含泥量應與大宗原材料無明顯差別。當檢驗聚羧酸外加劑時，每方的理論用水量不宜超過160公斤，因為生產用的膠凝材料的溫度比試驗室所用材料溫度高出許多。因此，在外加劑摻量不變的情況下，每方試驗用水量控制在150～160kg為好。生產用水量比試驗用水量高出15～20kg。

李恒峰（江蘇省南通金隆混凝土有限公司，總工）

隨著商品混凝土技術發(fā)展及市場競爭激烈，混凝土質量技術要求越來越高，原材料的市場行情價格波動明顯?；炷凉緸榱嗽诒ＷC質量的前提下，降低配合比成本，有時需要臨時采購性價比高的原材料。這就要求我們能在較短的時間里能判斷出該材料的性價比。

對膠凝材料，水泥，礦粉，粉煤灰，我們采用水煮法快速測定其相對強度、活性。

1試驗儀器

試驗室常規(guī)儀器、混凝土快速養(yǎng)護箱

2試驗方法及配合比

依據(jù) GB/T 17671－1999《水泥膠砂強度檢驗方法》進行快速測定?？焖贉y定配合比，見表 1～3。

表1　粉煤灰活性快速測定配合比

表2　水泥強度快速測定

表3　礦粉活性快速測定

3注意事項

（1）本方法檢測出的強度及活性為本公司正在使用的材料的相對強度及活性，即與本公司正在用的材料的原材料作對比。

（2）每次試驗水煮結束后，讓試件在混凝土快速養(yǎng)護箱水中自然冷卻，不能把熱的膠砂條取出放在空氣中冷卻。

（3）水溫：根據(jù)我們大量試驗，溫度在 80℃ 左右為好。

（4）膠砂條擺放要均勻，確保每個試件養(yǎng)護條件相同。