預(yù)拌混凝土原材料應(yīng)用及質(zhì)量控制的心得

曾少靜　　陳漢飛　　曹耀江

（廣東永泰混凝土有限公司）

預(yù)拌混凝土原材料應(yīng)用及質(zhì)量控制的心得

曾少靜陳漢飛曹耀江

（廣東永泰混凝土有限公司）

用客觀辯證的思維方式認(rèn)清混凝土原材料的本質(zhì)，提出了在實(shí)際生產(chǎn)控制中混凝土應(yīng)如何針對(duì)材料“因材施方”，對(duì)材料變化即時(shí)調(diào)整，從而保證混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量。

預(yù)拌混凝土；混凝土原材料；生產(chǎn)控制

1　前言

大家都知道預(yù)拌混凝土的配合比是混凝土質(zhì)量控制的首要問題，除了是向客戶交付符合產(chǎn)品要求的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是判定產(chǎn)品是否經(jīng)濟(jì)合理的基本依據(jù)，而要保證預(yù)拌混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量，合理經(jīng)濟(jì)的混凝土配合比設(shè)計(jì)都是建立在原材料的這個(gè)基礎(chǔ)之上，所以混凝土原材料是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量及體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ),控制混凝土原材料尤其重要。但我們認(rèn)為，認(rèn)清混凝土的原材料本質(zhì)更重要，由于預(yù)拌混凝土公司之間及混凝土材料商之間的惡性競爭導(dǎo)致市場上的混凝土原材料魚龍混雜，因此，認(rèn)清原材料的本質(zhì)及“因材施方”是混凝土質(zhì)量控制的重中之重。本人根據(jù)個(gè)人多年在混凝土企業(yè)的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，簡單的就混凝土原材料在應(yīng)用過程的心得及應(yīng)對(duì)與同行們進(jìn)行討論。

2　認(rèn)清幾種重要原材料在混凝土生產(chǎn)中存在的“貓膩”本質(zhì)

2.1水泥

水泥是以硅酸鹽水泥熟料和適量的石膏及一定比例的混合材制成的水硬性膠凝材料。而對(duì)于不同的水泥品種主要是以熟料+不同比例的混合材來區(qū)分。我們作為混凝土生產(chǎn)商，對(duì)于使用哪間廠的水泥一般只會(huì)更多地了解其生產(chǎn)規(guī)模、供應(yīng)能力，關(guān)注其凝結(jié)時(shí)間、28天抗壓強(qiáng)度，但對(duì)其生產(chǎn)工藝、熟料品質(zhì)、混合材摻量、品種等不為所知，廠家也不會(huì)如實(shí)告知，只要3天、28天抗壓、抗折等指標(biāo)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)就為合格。近幾年水泥行業(yè)競爭激烈，為降低成本，混合材摻量都存在從最大限度的降低經(jīng)濟(jì)成本的方向考慮，往國標(biāo)的極限方向增加，存在混合材摻量偏高的現(xiàn)象，換言之，水泥在其生產(chǎn)過程中，已經(jīng)通過高摻量混合材而透支了一部分本應(yīng)是混凝土廠家再次摻入活性混合材可利用的后期增長強(qiáng)度的作用，這就是水泥對(duì)于混凝土生產(chǎn)商來說所存在的“貓膩”，因此，認(rèn)清水泥的本質(zhì)在混凝土配合比設(shè)計(jì)中具有重大的指導(dǎo)意義。混凝土廠家必須通過試配掌握自己使用的水泥到底可以摻多大比例的混合材，不可盲目照搬其他廠家的配方。

2.2粉煤灰

真正意義上的粉煤灰是火電廠燃燒鍋爐排放出的煙道灰，通過收塵設(shè)備分級(jí)回收，主要成分為玻璃質(zhì)狀的圓顆粒、碳和一些冷卻時(shí)形成的結(jié)晶體，這種不經(jīng)設(shè)備加工直接回收的我們稱之為干排灰，也就是優(yōu)質(zhì)粉煤灰。這種灰價(jià)格高、品質(zhì)高、產(chǎn)量低，一般情況下不可能供應(yīng)給混凝土公司。

另一種是電廠的濕排灰，經(jīng)過粉煤灰烘干機(jī)烘干，再經(jīng)球磨機(jī)研磨至要求細(xì)度，經(jīng)選粉機(jī)分選而得，這種電廠的濕排灰同樣具備粉煤灰性能，其應(yīng)用在混凝土中對(duì)提高混凝土拌合物的和易性、延緩混凝土拌合物的凝結(jié)時(shí)間、提高混凝土拌合物的后期強(qiáng)度、降低成本等具有一定的利用價(jià)值。

市面上還有一種劣質(zhì)灰——脫硫灰，由于電廠排放的煙灰中含SO2，如直接排入大氣，將會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，因此為達(dá)環(huán)保部門的排放要求，小型電廠直接采用噴灑石灰石干粉進(jìn)行脫硫，從而產(chǎn)生脫硫灰，脫硫灰應(yīng)用于混凝土中會(huì)造成混凝土長時(shí)間緩凝，且后期強(qiáng)度可能會(huì)降低，我們?cè)谏a(chǎn)過程中有時(shí)聞到混凝土有一股“氨氣”的嗆鼻的味道，這種混凝土就是使用了脫硫灰生產(chǎn)所導(dǎo)致，我們對(duì)粉煤灰及脫硫灰分別作了化學(xué)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這種脫硫灰其化學(xué)成分與粉煤灰相差甚遠(yuǎn)，具體數(shù)據(jù)如表1、表2。

通過兩種粉煤灰的對(duì)比，我們驚訝的發(fā)現(xiàn)，粉煤灰的Si O2、AL2O3含量極高，而脫硫灰的Si O2、AL2O3含量極其低，而氧化鈣及游離氧化鈣含量極高，大家都知道粉煤灰本身是無單獨(dú)的硬化性能，只是其存在的無定形的Si O2、AL2O3等通過與水泥中的堿（主要為Ca(O H)2）發(fā)生反應(yīng)生成水化硅酸鈣從而具有一定的強(qiáng)度，從表一可知，粉煤灰的Si O2、AL2O3含量極高，這些成分跟水泥的堿反應(yīng)將會(huì)提高活性指數(shù)。而從表二可發(fā)現(xiàn)脫硫灰的Si O2、AL2O3含量極其低，而氧化鈣及游離氧化鈣含量極高，因此，當(dāng)預(yù)拌混凝土使用脫硫灰拌制混凝土?xí)r將可能出現(xiàn)混凝土強(qiáng)度降低、樓板開裂等風(fēng)險(xiǎn)。

表1　粉煤灰化學(xué)成分分析(%)

表2　脫硫灰化學(xué)成分分析(%)

一般混凝土公司對(duì)粉煤灰的進(jìn)場很少進(jìn)行化學(xué)分析，驗(yàn)收時(shí)只檢驗(yàn)細(xì)度、需水量比，遺憾的是脫硫灰這兩項(xiàng)指標(biāo)完全達(dá)到。這就是脫硫灰存在的一個(gè)“貓膩”。

近年來，由于混凝土產(chǎn)量的日益增大導(dǎo)致所需的粉煤灰需求量也增大，電廠的粉煤灰已經(jīng)不能滿足日益增長的混凝土需求量，為滿足供應(yīng)，市面上就出現(xiàn)了“磨灰”，“磨灰”顧名思義就是通過粉磨“制造出來的灰”，其成分可為剛開始使用煤渣、煤矸石等經(jīng)研磨一定細(xì)度而成，后來由于材料商之間的惡性競爭發(fā)展到為降低成本在“磨灰”中摻入大量石粉而成，這種“磨灰”既然是“造”出來的，那它的各項(xiàng)入場驗(yàn)收指標(biāo)也一樣可以“造”出來，因此，材料供應(yīng)商針對(duì)攪拌站的進(jìn)貨指標(biāo)“造”出了混凝土公司需要的“假粉煤灰”，所以，用現(xiàn)有的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)根本無法檢測。

很長一段時(shí)間，同行間一直推崇需水量低、活性高的粉煤灰，覺得需水量低的粉煤灰用于混凝土生產(chǎn)能減少用水量，降低水膠比，提高混凝土強(qiáng)度，而認(rèn)為活性高的粉煤灰后期強(qiáng)度增長大，強(qiáng)度高，其實(shí)以單一的需水量低及活性高指標(biāo)來判定灰的質(zhì)量好壞是不客觀的，具有誤導(dǎo)性，大家看看以下兩種灰的物理試驗(yàn)數(shù)據(jù)及用于混凝土的對(duì)比試配（以達(dá)到相同塌落度調(diào)整用水量的方法對(duì)比），如表3。

從兩種灰物理性能檢驗(yàn)看1#灰細(xì)度大、用水量大、需水比大，2#灰細(xì)度小、用水量小、需水比小，單看物理性能2#灰強(qiáng)于1#灰，但在混凝土試配中以達(dá)到相同塌落度調(diào)整用水量的方法對(duì)比后發(fā)現(xiàn)單方用水量小的灰28天反而更低，這是什么原因呢？規(guī)范中所謂的需水量比等試驗(yàn)已經(jīng)毫無指導(dǎo)意義，而混凝土廠家按規(guī)范進(jìn)行入場檢驗(yàn)時(shí)完全達(dá)標(biāo)，不通過試配對(duì)比根本無法判斷，這是“粉煤灰”存在的又一種“貓膩”。

2.3外加劑

外加劑的使用在改善和調(diào)節(jié)混凝土的性能中起到很大的推動(dòng)作用，從早期使用的奈系列到現(xiàn)在普遍使用的聚羧酸系列，外加劑不斷地完成了技術(shù)革新，特別是聚羧酸系外加劑在提高減水率、提高早期強(qiáng)度、保坍保塑、良好的水泥適應(yīng)性等的優(yōu)勢而得到混凝土公司的廣泛使用，很多混凝土公司使用外加劑更多的是希望提高減水率降低單方用水量從而降低成本，低用水量、低水膠比曾是混凝土行業(yè)技術(shù)人員爭相追求的目標(biāo)，也以外加劑減水率高、低用水量來判定外加劑的品質(zhì)，事實(shí)真的如此嗎？我們先看看以下試驗(yàn)數(shù)據(jù)（以不同品牌外加劑、其它材料相同改變用水量以達(dá)到相同工作性能的方法對(duì)比），如表4。

表3　

表4　

從以上數(shù)據(jù)分析我們可以發(fā)現(xiàn)1#外加劑用水量大，水膠比大，但強(qiáng)度較2#用水量低，水膠比小的外加劑高，這個(gè)結(jié)論完全推翻了混凝土的水膠比決定了混凝土強(qiáng)度的理論，我們還看出兩種外加劑坍落度、工作性能完全一樣，也就是說我們對(duì)外加劑進(jìn)廠的凈漿流動(dòng)度、砂漿減水率的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)完全失真了，為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢？大家細(xì)心的可以發(fā)現(xiàn)，2#外加劑與1#外加劑容重存在很大差異，通過這點(diǎn)我們可以不難理解，2#外加劑有可能通過摻入大量引氣劑來改善混凝土流動(dòng)性，其用水量并非真正意義上的用水量，這樣一來，攪拌站通過檢測凈漿流動(dòng)度、砂漿減水率驗(yàn)收時(shí)是完全被“忽悠”的。所以往往7天強(qiáng)度出來后為何偏低？然后去找原因，結(jié)果是什么材料都似乎找不出問題。

3　針對(duì)原材料本質(zhì)在混凝土實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)對(duì)辦法

混凝土公司對(duì)混凝土原材料的檢測基本都是遵循“先檢驗(yàn)、后使用”的原則，但對(duì)于現(xiàn)在市面的材料用傳統(tǒng)的檢測規(guī)范驗(yàn)收合格往往做出來的產(chǎn)品卻不理想，我們?cè)撛趺崔k呢？其實(shí)我們只要了解了原材料的本質(zhì)，清晰認(rèn)清到混凝土作為半成品的特性，做到“因材施方”很多質(zhì)量問題是可以避免的：

⑴既然“磨灰”泛濫，外加劑“引氣”泛濫，我們應(yīng)完全打破低用水量、低水膠比、高摻混合材降成本造就高強(qiáng)度的錯(cuò)誤理念，一旦建立在此理念中，材料稍微有波動(dòng)就會(huì)直接影響混凝土質(zhì)量，嚴(yán)重的就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量事故。

⑵混凝土質(zhì)量主要體現(xiàn)的是強(qiáng)度，而混凝土材料中，唯有水泥以單獨(dú)存在的個(gè)體也會(huì)有強(qiáng)度，也唯有水泥由于國家出廠控制標(biāo)準(zhǔn)比較嚴(yán)格，保證了其質(zhì)量對(duì)于混凝土廠家來說具有的可控性，因此保證配合比設(shè)計(jì)中富余的水泥用量是現(xiàn)階段應(yīng)對(duì)魚龍混雜的原材料狀況而保證混凝土強(qiáng)度的唯一途徑，在混凝土的材料中，我們除了相信水泥，我們還能相信誰？

⑶針對(duì)“磨灰”本質(zhì)，應(yīng)以配合比試配來驗(yàn)證，并以粉煤灰在配合比應(yīng)用中只起填充的思維去進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。

⑷針對(duì)外加劑“引氣”的貓膩，同樣以配合比試配來驗(yàn)證，完全打破低用水量、低水膠比造就高強(qiáng)度的思想。

⑸實(shí)際生產(chǎn)中要把配方“做活”，配方不應(yīng)“一成不變”，應(yīng)結(jié)合材料波動(dòng)及時(shí)調(diào)整配比，結(jié)合自身材料，嚴(yán)格保持一定的水泥用量，掌握強(qiáng)度波動(dòng)。

⑹試驗(yàn)室試配與實(shí)際生產(chǎn)存在一定的差異，實(shí)際生產(chǎn)后發(fā)生的任何質(zhì)量問題，事后誰都無法找到同樣的材料給機(jī)會(huì)你去找原因，因此謹(jǐn)記，配合比中水泥用量很重要，生產(chǎn)控制也很重要。

綜上所述，混凝土作為半成品，其強(qiáng)度體現(xiàn)在28天滯后的特征，由于惡性競爭導(dǎo)致市場上的混凝土原材料魚龍混雜，認(rèn)清混凝土材料的本質(zhì)對(duì)混凝土進(jìn)行“因材施方”具有重大的意義，而作為混凝土行業(yè)，我們同樣面臨本行業(yè)的惡性競爭，作為工程技術(shù)人員，我們必須有底線，一切以質(zhì)量為中心，不能迎合老板的要求而無底線的、盲目的降成本，最后你有可能降的不是成本，而是你的道德，為老板賺的不是錢而是“風(fēng)險(xiǎn)”。切記在混凝土的材料中，我們除了相信水泥，沒有其它可以相信。我們競爭的不是現(xiàn)在，而是未來，沒有“質(zhì)”就不會(huì)有“量”，一個(gè)企業(yè)沒有質(zhì)量，就沒有未來?！?/p>

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曾少靜，廣東永泰混凝土有限公司技術(shù)負(fù)責(zé)人