預(yù)拌混凝土生產(chǎn)原材料快速檢測(cè)方法

王佩勛（中鐵二局第四工程有限公司，高工），李超（中鐵二局第四工程有限公司，工程師）

1 粉煤灰快速進(jìn)場(chǎng)鑒別

在粉煤灰的進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收過(guò)程中，常規(guī)檢測(cè)指標(biāo)周期相對(duì)較長(zhǎng)；而即使粉煤灰常規(guī)技術(shù)指標(biāo)滿足要求，在混凝土生產(chǎn)過(guò)程中，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)由于粉煤灰的原因會(huì)出現(xiàn)新拌混凝土和易性差等問(wèn)題。同時(shí)我們通過(guò)調(diào)查，得知目前市場(chǎng)上出現(xiàn)了較多的假粉煤灰，這類粉煤灰常規(guī)指標(biāo)雖合格，但經(jīng)化學(xué)分析試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其化學(xué)成分均不達(dá)標(biāo)，此類粉煤灰通過(guò)大量摻入石粉、磚粉等材料，使粉煤灰不具有活性，嚴(yán)重影響混凝土施工性能和質(zhì)量。

我公司通過(guò)大量實(shí)踐，數(shù)據(jù)分析和總結(jié)，形成了一種施工用粉煤灰進(jìn)場(chǎng)快速檢測(cè)方法。并結(jié)合常規(guī)的檢驗(yàn)方法，對(duì)粉煤灰進(jìn)行綜合判定，以快速識(shí)別粉煤灰的質(zhì)量?jī)?yōu)劣。

1.1 方法原理

該方法采用顯微鏡直接觀測(cè)粉煤灰的微觀形態(tài)，依據(jù)粉煤灰玻璃微珠的微觀特點(diǎn)以判定粉煤灰的質(zhì)量。適用于混凝土用各類粉煤灰。

1.2 主要儀器

電子天平、負(fù)壓篩析儀、手持式雙管顯微鏡和照相裝置（如智能手機(jī)）。

1.3 方法特點(diǎn)

該方法具有結(jié)果直觀、檢測(cè)效率高、操作方便、成本低等特點(diǎn)。

1.4 方法步驟

（1）樣品準(zhǔn)備：按規(guī)定的取樣方法進(jìn)行取樣，樣品過(guò) 0.9mm 方孔篩后，混合均勻并縮分至 1kg。

（2）樣品篩分：稱取樣品約 25g（若粉煤灰細(xì)度小，量還可以適度增加），按粉煤灰細(xì)度的負(fù)壓篩析法進(jìn)行篩分。篩分時(shí)間為 3 分鐘。

（3）觀測(cè)準(zhǔn)備：取篩上粉煤灰約 1～2g，均勻平鋪于干燥潔凈的 A4 紙上并攤薄。

（4）觀測(cè)結(jié)果采集：將手持雙管顯微鏡物鏡置于粉煤灰上，打開(kāi) LED 光源，通過(guò)目鏡觀測(cè)，調(diào)整焦距至能清晰觀測(cè)；將拍照裝置緊貼目鏡進(jìn)行圖像采集。

1.5 結(jié)果處理

（1）標(biāo)準(zhǔn)建立：建立合格粉煤灰標(biāo)準(zhǔn)顯微圖

合格的粉煤灰顯微圖為球形的玻璃微珠體，而不合格的粉煤灰基本為多棱角的顆粒，此顆?；究膳卸槭邸⒋u粉。

（2）結(jié)果分析：將試驗(yàn)采集的微觀形態(tài)照片傳輸?shù)诫娔X進(jìn)行分析；可隨機(jī)采用正方形截取圖形，鑒別玻璃珠體的比例。

（3）比較判定：與標(biāo)準(zhǔn)顯微圖進(jìn)行對(duì)比。若試驗(yàn)采集的圖片中球狀玻璃體數(shù)量占比小或無(wú)，可直接判定為假粉煤灰。不準(zhǔn)進(jìn)場(chǎng)。

1.6 應(yīng)用效果

我公司利用該方法共計(jì)檢測(cè) 2980 次，發(fā)現(xiàn)不合格粉煤灰 34 車，全部清退出場(chǎng)，保證了混凝土施工質(zhì)量。目前，已在我公司所有自建拌合站推廣應(yīng)用。

1.7 局限性

雖然該方法能直觀地判斷出粉煤灰的真假和質(zhì)量，但存在以下不足：未定量，對(duì)篩下的細(xì)顆粒未進(jìn)行檢測(cè)；未分析偏差，檢測(cè)結(jié)果受人為主觀因素影響大。

因此該方法只能作為粉煤灰進(jìn)場(chǎng)快速檢驗(yàn)的手段之一，還需要與常規(guī)的檢驗(yàn)方法結(jié)合來(lái)綜合判定。

2 液態(tài)外加劑含固量快速檢測(cè)

外加劑進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)周期長(zhǎng)，費(fèi)工、費(fèi)時(shí)，若出于管理方面考慮，不能有效控制混凝土外加劑的質(zhì)量；常用的液態(tài)外加劑的性能和含固量存在一定的關(guān)系，但規(guī)范要求采用烘干法，試驗(yàn)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，無(wú)法滿足外加劑快速驗(yàn)貨進(jìn)場(chǎng)待檢要求。

2.1 方法原理

利用光線折射原理來(lái)測(cè)定液態(tài)外加劑中可溶性固形物含量，以判定外加劑是否可以進(jìn)場(chǎng)待檢。

2.2 主要儀器

手持式折光儀。

2.3 方法特點(diǎn)

檢測(cè)時(shí)間短（僅需10min），勞動(dòng)強(qiáng)度低，操作方面，成本低。適用于混凝土用各類型液態(tài)外加劑進(jìn)場(chǎng)含固量檢測(cè)。

2.4 方法步驟

（1）準(zhǔn)備工作：按要求取樣，準(zhǔn)備蒸餾水；用軟布擦凈折光儀的檢測(cè)棱鏡面。

（2）零刻度校準(zhǔn)：取蒸餾水 2 滴，置于檢測(cè)棱鏡上；蓋上蓋板，避免氣泡產(chǎn)生，使溶液遍布鏡面；轉(zhuǎn)動(dòng)視度調(diào)節(jié)手輪，使目鏡觀測(cè)的視野清晰；擰動(dòng)調(diào)節(jié)螺絲，使分界線調(diào)至“0”刻度位置。

（3）樣品檢測(cè)：再次擦拭棱鏡表面，取樣品 2滴，置于檢測(cè)棱鏡上；蓋上蓋板，使溶液遍布鏡面；將折光儀對(duì)光板對(duì)準(zhǔn)光源或明亮處，轉(zhuǎn)動(dòng)視度調(diào)節(jié)手輪，透過(guò)目鏡觀察，使視野的藍(lán)白分界線清晰。分界線的刻度值即為外加劑的含固量。

（4）合格判定：與合同約定固含量比較，以此判定合格與否。需要我們與外加劑供應(yīng)商進(jìn)行合同約定，可以基于含固量與混凝土性能關(guān)系上建立，不同的含固量對(duì)應(yīng)的混凝土工作性能會(huì)有所不同。

2.5 應(yīng)用效果

該方法用于我公司高速鐵路自建拌合站液態(tài)外加劑進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量檢驗(yàn)，檢測(cè)約 210 批次，不合格 4 批次，全部清退出場(chǎng)。目前，已在我公司所有自建拌合站推廣應(yīng)用，取得了較好的社會(huì)效益，得到了業(yè)主及質(zhì)監(jiān)站等單位的認(rèn)可。

2.6 局限性

（1）折光儀讀值的精度較低（為 1%），最終檢測(cè)值與實(shí)際值存在一定的偏差。

（2）不能正式評(píng)價(jià)，只能作為粗略判定的依據(jù)。

（3）僅是經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，尚未上升到理論分析。

相關(guān)探討

宋宏偉（大連不凡科技發(fā)展有限公司 總工）

使用折光儀測(cè)量液態(tài)減水劑含固量只能作為輔助方法，因?yàn)橥鶞p水劑里加一些含固量比較高的成分，比如硫酸鈉，減水劑的含固量就上來(lái)了，含固量是可以造假的。檢驗(yàn)減水劑最直接的辦法是使用砂漿坍落度法測(cè)其減水率，這種方法最廉價(jià)、簡(jiǎn)捷、合理。

粉煤灰檢測(cè)最重要的指標(biāo)是需水量和活性。個(gè)人覺(jué)得更簡(jiǎn)單方便的方法：一看（首先看顏色，最好的是灰白色，若是紅色、黃色的就要重點(diǎn)檢測(cè)）、二摸（有經(jīng)驗(yàn)的，玻璃體是能摸出來(lái)的，還能判斷細(xì)度）、三檢測(cè)（即時(shí)需水量和滯后需水量，再檢測(cè)活性，SO3含量不一定控制那么嚴(yán)，它還有激發(fā)作用）。礦渣也可借鑒此方法。

高金枝（北京砼享未來(lái)工程技術(shù)研究院 高工）

在我們實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常遇到一些問(wèn)題，比如：混凝土突然凝結(jié)時(shí)間異常，后來(lái)通過(guò)排查是礦粉出了問(wèn)題；遇到混凝土突然坍損異常，還有混凝土拌合時(shí)發(fā)現(xiàn)像發(fā)泡混凝土一樣不斷地冒出氣泡，后經(jīng)排查是粉煤灰出現(xiàn)問(wèn)題等等。這些都是從混凝土生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題反查是某種原材料出現(xiàn)的問(wèn)題。用現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范試驗(yàn)方法，融入要排查問(wèn)題的思路，使用對(duì)比法能夠找出原因。如凝結(jié)時(shí)間異常，我們用自己常用的配合比，逐個(gè)替換原材，發(fā)現(xiàn)是礦粉出的問(wèn)題。針對(duì)混凝土冒泡的問(wèn)題，在粉煤灰進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)時(shí)，我們就增加了一項(xiàng)檢測(cè)，使用 NaOH 堿溶液檢測(cè)粉煤灰是否冒氣泡，如果冒泡很嚴(yán)重，粉煤灰就不能接收了。或者通過(guò)冒泡情況酌情處理，將不同質(zhì)量的粉煤灰分倉(cāng)存儲(chǔ)，針對(duì)工程要求選擇合適的粉煤灰使用。

可以把切實(shí)可行的檢測(cè)方法固化下來(lái)，形成固定的檢測(cè)方法，作為前期質(zhì)量控制的手段。同時(shí)在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，也好與供應(yīng)商溝通，作為協(xié)商的依據(jù)。

胡紫日（北京砼享未來(lái)工程技術(shù)研究院 副院長(zhǎng)）

水泥作為工業(yè)化產(chǎn)品，是有底線的，水泥的質(zhì)量再波動(dòng)，也不用太擔(dān)心；粉煤灰一種工業(yè)副產(chǎn)品，在混凝土中還算不上是膠凝材料；礦粉在混凝土中是膠凝材料。目前礦粉的質(zhì)量是最令人擔(dān)憂的，現(xiàn)在的礦粉與以前的礦粉完全不同，可以說(shuō)是假礦粉，類似于人工雞蛋。有一個(gè)廠家生產(chǎn)的礦粉，采用的五種原材料里，只有一種是規(guī)范里規(guī)定的，目的是為了降低成本，而產(chǎn)品活性達(dá)不到，只能加其他成分來(lái)調(diào)高其活性。有沒(méi)有針對(duì)快速檢驗(yàn)方法來(lái)檢驗(yàn)礦粉的活性和安全性呢？

劉晨（中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院水泥標(biāo)委會(huì) 副秘書(shū)長(zhǎng)）測(cè)礦粉密度

宋宏偉（大連不凡科技發(fā)展有限公司 總工）測(cè)礦粉燒失量，燒失量越大，質(zhì)量越差，假的概率性越大。