混凝土是目前建筑行業(yè)用途最廣的大宗材料，在工程領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)其他材料無(wú)法替代的作用。
影響混凝土性能的主要因素是多方面的，包括原材料質(zhì)量、配合比設計、拌合站及現場(chǎng)控制水平。除原材料質(zhì)量波動(dòng)的因素外，對混凝土影響較大的因素是外加劑性能。施工單位、混凝土攪拌站發(fā)現混凝土性能不佳時(shí)，自己調整的空間很小，僅僅是對砂率、碎石級配、減水劑用量或用水量進(jìn)行簡(jiǎn)單的調整，混凝土性能始終達不到滿(mǎn)意的狀態(tài)，只有聯(lián)合減水劑廠(chǎng)家來(lái)進(jìn)行調整，方能達到施工要求的相關(guān)性能。通常，施工圖紙會(huì )明確規定混凝土耐久性的相關(guān)要求，在不進(jìn)行大修的情況下，混凝土使用壽命為100年，也有明確的混凝土耐久性規范，規定了具體的檢測參數、指標。為提高各行業(yè)混凝土的質(zhì)量，在以上各影響因素分析的基礎上，如何采取正確的措施來(lái)解決混凝土質(zhì)量隱患問(wèn)題成為亟待研究的重要課題。
混凝土發(fā)展中存在的問(wèn)題
目前，預拌混凝土存在以下技術(shù)難題：一是配合比設計不合理：各等級混凝土密度設計不正確、碎石最大粒徑選擇錯誤、水膠比混亂、用大砂率增加包裹、碎石級配比例選擇不當導致混凝土未形成填充結構、從業(yè)人員對摻合料作用機理及對混凝土的影響認識不深入或過(guò)分夸大其作用導致?lián)搅坎徽_。二是工作性差：混凝土泌黃漿、泌白漿、油和碳顆粒析出、不掛漿、泌水、板結、抓底、無(wú)包裹、粘性差、含氣量控制不準確，氣損大，保坍困難等。三是施工困難：斷樁、泵送困難、流動(dòng)性差、振搗困難、坍損大、二次加水、浮漿厚、亂加增稠劑導致氣排不出等。四是力學(xué)性能差：強度不滿(mǎn)足設計要求、漿體強度不足、漿和骨料結合面粘結力差、骨架結構破壞異常。五是實(shí)體工程外觀(guān)差：“泛砂”漏骨料、泛白、泛黃、泛黑、魚(yú)鱗紋等。要解決以上混凝土技術(shù)難題，必須從原材料性能、配合比設計、減水劑復配、現場(chǎng)混凝土分析與調整等方面提升相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員理論水平，提高現場(chǎng)解決混凝土問(wèn)題的綜合能力。
混凝土是理論和實(shí)踐相結合非常緊密的學(xué)科，不能空談理論不去實(shí)踐，更不能盲目實(shí)踐而不去理論總結。如新拌混凝土泌水問(wèn)題，其原因是非常多的，而絕大多數從業(yè)人員看到泌水問(wèn)題，往往采取“降低減水劑摻量或用水量，加砂率”，這是錯誤的思路，源于從業(yè)人員對目前混凝土泌水問(wèn)題的認識深度不夠。導致混凝土泌水主要原因有水泥的因素(級配不良、水泥缺硫、堿含量低、C3A低、石膏問(wèn)題、混合材多且差等)、碎石級配不良、砂率不足、減水劑母液適應性差、復配差(不消泡、引氣差、不提漿、緩凝劑使用不正確、高保母液使用不當、減水劑復配加保水增稠劑等)、減水劑過(guò)摻、混凝土含氣量不足、氣損大等。以上因素都會(huì )導致混凝泌水，但行業(yè)從業(yè)人員往往看到混凝土泌水就盲目采取“降低減水劑用量或水用量，加大砂率”的措施，這種思路是不科學(xué)的。
混凝土質(zhì)量下降原因分析
縱觀(guān)國內混凝土行業(yè)，混凝土技術(shù)水平參差不齊，導致混凝土性能逐年下降，質(zhì)量事故層出不窮，原因是多方面的，主要有以下七個(gè)方面：
一是水泥質(zhì)量瘦身嚴重，熟料越來(lái)越少。筆者曾調研市場(chǎng)某普硅42.5水泥熟料含量小于45%，而普硅水泥標準要求大于熟料含量大于80%?；旌喜亩嗲也?，如鋼渣、建筑垃圾、粘土等，石膏五花八門(mén)(天然二水石膏占極少數，多數為脫硫石膏，甚至還有很多磷石膏、廢右膏)，水泥標準稠度用水量變大，磨得太細，用量較大的普硅42.5水泥3天強度基本都在28～32MPa后期強度增長(cháng)少(有近50%的普硅42.5水泥，28天強度不足45MPa)。
二是水泥礦物組成不合格或波動(dòng)大，如水泥高堿導致坍落度損失大或快凝;水泥熟料中C3A偏低致使新拌混凝土泌漿或泌清水、水泥熟料中C3A偏高導致坍落度損失快或快凝現象;磷石膏含雜質(zhì)多導致新拌混凝土泌黃漿而抓底(C3A低時(shí))、磷石膏含雜質(zhì)多導致新拌混凝土坍落度損失大或假凝(C3A高時(shí))等種種問(wèn)題。
三是混凝土摻合料質(zhì)量差。目前市場(chǎng)上的粉煤灰質(zhì)量堪憂(yōu)，假灰非常多，假灰中的有效成分活性成分含量較少。尤其是房建商混用粉煤灰(很多商混站連檢測粉煤灰活性玻璃體SiO2和Al2O3的檢測設備都沒(méi)有配備，很難把控粉煤灰質(zhì)量)，假粉煤灰由于沒(méi)有活性成分存在或很少，致使粉煤灰不能與水泥水化產(chǎn)生的可溶性堿進(jìn)行二次水化反應使體系致密強度進(jìn)一步發(fā)展。
四是把沒(méi)有活性的石粉作為膠凝材料。石粉沒(méi)有反應活性，在混凝土中主要起填充、包裹作用，混凝土中摻入一定量的石粉，其包裹性、密實(shí)度會(huì )增加使得強度不降低，這不代表石粉有活性(當然納米級超細石粉除外);另外，混凝土體系中摻入一定量石粉(不超過(guò)10%)，對低等級混凝土是可行的，但也要考慮砂石中的大含泥量、大石粉含量，避免混凝土體系中石粉總含量過(guò)高。
五是行業(yè)從業(yè)人員總體素質(zhì)較差，業(yè)務(wù)能力有待提高，把控混凝土的能力嚴重不足?；炷磷鳛橐粋€(gè)系統工程，必須對原材料性能、配合比設計、減水劑復配、混凝土性能、現場(chǎng)施工等都非常熟悉，并融會(huì )貫通，方能保證混凝土質(zhì)量可控。試驗人員通常只會(huì )做原材料試驗，但對原材料的指標對混凝土的影響卻一知半解，比如粉煤灰燒失量，規范規定抗凍地區不大于3%，對于這個(gè)指標的含義，很多技術(shù)人員解讀不夠深入。粉煤灰燒失量大，導致對減水劑的吸附作用較大，混凝土坍落度損失較大，尤其是對氣的吸附最為明顯，致使混凝土的氣引不上來(lái)，而寒冷地區的混凝土抗凍主要依靠含氣量，所以，規范規定抗凍地區混凝土入模含氣量最低不小于4%，也因此對減水劑的提漿、引氣、氣損、保坍等提出了更高的要求。從業(yè)人員大多對減水劑不熟悉，尤其不會(huì )采取措施提高漿體總量和從漿體進(jìn)度考慮增加包裹，往往用大砂率增加混凝土包裹，導致配合比不合理，混凝土漿體發(fā)硬、流動(dòng)性差，混凝土骨架結構破壞，已經(jīng)成為常態(tài)。筆者認為，一旦不熟悉、不會(huì )調整減水劑性能，一會(huì )導致配合比不合理(大砂率、小碎石比例偏低、容重設計偏低、含氣量偏大)，二會(huì )對混凝土性能的認識、分析不夠深入，調整措施沒(méi)有針對性。
與此同時(shí)，混凝土攪拌站往往在混凝土出現問(wèn)題時(shí)過(guò)渡依賴(lài)減水劑廠(chǎng)家，而很多減水劑廠(chǎng)家技術(shù)人員普遍學(xué)歷較低，非本專(zhuān)業(yè)出生，也未經(jīng)過(guò)正現的繼續教育和崗前培訓，跟著(zhù)師傅學(xué)了幾天，就去現場(chǎng)做試配實(shí)驗，殊不知其師傅調整混凝土措施更多的是經(jīng)驗，并不精通調整機理。如今原材料質(zhì)量波動(dòng)很大，對混凝土技術(shù)人員要求越來(lái)越高，部分廠(chǎng)家和技術(shù)人員已不能適應這種變化，他們不懂混凝土各材料作用原理和核心材料水泥、外加劑的反應機理，混凝土泌了就采取錯誤措施收漿，如加纖維素、保水增稠、糊精，導致現場(chǎng)混凝土施工非常被動(dòng)。殊不知目前新拌混凝土和易性調整時(shí)，減水劑復配技術(shù)是混凝土技術(shù)的集大成，必須熟悉原材料性能，精通配合比設計，善于分析混凝土性能，了解現場(chǎng)施工工藝，方能做好減水劑復配技術(shù)。尤其是現在原材料較差，水泥的礦物組分多變，調新拌混凝土施工性能，更多是調整減水劑與水泥反應的適應性。如水泥C3A含量低，減水劑復配應該加什么呢?C3A含量較高，減水劑復配加什么呢?水泥石膏不足，減水劑復配加什么呢?水泥低堿或高堿，減水劑復配加什么呢?混凝土假凝，減水劑復配用什么呢?這些都是有反應機理和反應方程式的，須按反應機理采取相應對策，方能解決現場(chǎng)問(wèn)題。
六是資源緊張導致砂石質(zhì)量急劇下降，也致使混凝土事故層出不窮。近年來(lái)，隨著(zhù)國家加大環(huán)保措施落實(shí)力度，砂石資源日趨緊張，且質(zhì)量波動(dòng)較大，尤其是水泥中摻加的混合材、石膏的品種及摻量五花八門(mén)，各種原材料質(zhì)量已經(jīng)遠遠超出了編規范的、紙上談兵的專(zhuān)家預期，由此導致的混凝土性能不佳屢見(jiàn)不鮮，質(zhì)量事故層出不窮，如泌水、抓底、板結、快凝、后滯、包裹性差、流動(dòng)性差、“泛砂”氣泡、油和碳顆粒析出等，這些問(wèn)題，已經(jīng)遠遠超出絕大多數從業(yè)人員的能力范疇，僅僅通過(guò)技術(shù)人員簡(jiǎn)單的調整(加減砂率、調整碎石級配、調整用水量或減水劑用量)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足施工需要。
七是設計理念和管理要求不同導致各行業(yè)混凝土性能參差不齊。中鐵的混凝土以耐久性指標為主要設計參數，實(shí)踐證明滿(mǎn)足耐久性100年的混凝土，其強度是遠超設計強度等級的。房建混凝土以抗壓強度作為主要設計參數，耐久性次之。
另外，不管哪個(gè)行業(yè)，混凝土配合比設計的行業(yè)默認規則不同。中鐵系統默認混凝土強度發(fā)展規律一般是：7天滿(mǎn)足設計強度，28天達到試配強度，28天之后的增長(cháng)作為富余。中鐵系統一直在遵循這個(gè)原則，比如C30水下混凝土，其試配強度42.7MPa，中鐵各局基本都可以做到，加上后期的增長(cháng)，56天實(shí)際強度達50MPa以上。但房建商混7天強度大多也剛剛達到設計強度，但28天強度則大多倒縮，比7天強度還低。產(chǎn)生強度倒縮的主要原因有使用帶R水泥，磨的太細，后期強度增長(cháng)少;水泥混合材多又差，且活性差，甚至沒(méi)有活性，后期強度增長(cháng)少;配合比所用摻合料較差，假粉煤灰到處都是，甚至把石粉作為膠材摻到混凝上中，不僅后期強度不增長(cháng)，反而加劇混凝土碳化;大水膠比導致混凝土碳化加劇。;大砂率導致骨架結構破壞;大含氣量導致混凝土密實(shí)度降低、房建商混通常低膠材，摻入增效劑、減膠劑，而配合比中水泥用量較少的話(huà)，總的活性一定的，前期拔苗助長(cháng)，還會(huì )加劇后期收縮;混凝土膠材少了，摻合料質(zhì)量較差，對混凝土施工性能調整起核心作用的減水劑不提漿，混凝土包裹差、泌水板結嚴重，無(wú)法施工，只有在減水劑中摻加增稠、保水、纖維素、調節劑等有害東西增加包裹性，如同燒菜湯多勾芡一樣，假包裹，流動(dòng)性差，無(wú)法施工又加水，導致漿體粘結力降低、浮漿太厚破壞混凝土填充結構。
結語(yǔ)
針對目前混凝土行業(yè)現狀，導致混凝土質(zhì)量劣化的原因是多方面的，筆者認為應從以下幾個(gè)方面改進(jìn)：一是原材料生產(chǎn)和出廠(chǎng)檢測方面需加強管理。二是重點(diǎn)管理和控制核心組成材料的質(zhì)量。水泥、礦渣、粉煤灰作為膠凝材料，是混凝土的核心組成材料，其質(zhì)量和相關(guān)指標應重點(diǎn)管理和控制。三是加強預拌混凝土行業(yè)材料進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量檢測和管控。四是定期對預拌混凝土行業(yè)從業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)培訓?？傊?，對于預拌混凝土行業(yè)現狀及存在問(wèn)題，我們不能盲目樂(lè )觀(guān)，但也要有足夠信心，相信在原材料質(zhì)量管控和人員繼續教育方面全面改善之后，中國的預拌混凝土在質(zhì)量方面會(huì )有較大的提升。(李 靜)
