混凝土原材料质量控制的研究

混凝土原材料质量控制的研究

谢吉沛

东莞市冠峰混凝土有限公司523598

摘要：经济技术的快速发展对交通的快速性、可靠性的要求越来越高，因此各工程建设也必须跟得上经济的发展。而在工程建设中，混凝土在其中起着非常重要的作用。本文通过分析混凝土的成分，对道路桥梁施工中混凝土原材料的质量控制进行了探讨。

关键词：混凝土原材料；质量控制；研究

前言：混凝土是目前土木建筑工程中用途最广、用量最大的建筑材料之一。随着世纪混凝土工程的大型化、巨型化、工程环境的超复杂化以及应用领域的不断扩大，人们对混凝土材料提出了更高的要求。普通混凝土是由水泥、水、粗细骨料、外加剂、矿物质混合材料，按比例配制，经过均匀拌制，振捣密实成型及养护硬化而成的人工石材。混凝土施工质量好坏，往往取决于工艺水平、施工队伍的素质、原材料的质量等诸多因素，但我认为，要控制好混凝土质量，首先必须从源头抓起，也就是从组成混凝土的原材料质量抓起。

一、混凝土主要成分

混凝土的组成材料主要有水泥、水、粗骨料（碎石或卵石）和细骨料（砂子），其中水泥和水占总体积的20%～30%，砂石骨料占体积的70%～80%。为改善混凝土某些方面的性能，还可以加入适量的外加剂和掺合料，外加剂和掺合料被认为是混凝土的第五和第六组分。混凝土中的水泥、掺合料（矿渣粉、粉煤灰）、水形成水泥浆，主要起填充、包裹、润滑作用，从而形成混凝土拌合物整体的流动性和可塑性，便于施工操作。硬化之后，水泥浆本身具有一定的强度，起到胶结作用，把砂石骨料胶结为坚固的整体，使混凝土产生较大的强度，满足建筑结构受力的需要。

二、混凝土原材料质量控制

2.1水泥的质量控制

2.1.1水泥品种以及水泥型号的选择

（1）水泥品种按化学成分为：①硅酸盐类水泥。包括六大类：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥。②铝酸盐类水泥③无熟料（少熟料）类水泥

按用途可分为：①普通水泥②特殊水泥

（2）现在工程建设中使用的水泥品种以及型号有很多种，不同的水泥的属性是不一样的，因此在具体的道路桥梁建设中要选择最适合的水泥种类，选择的依据有工程图纸中的要求；具体的施工地点，不同的施工地点地质不一样，要选择的水泥也应该不一样；工程建设中不同的阶段、不同的部位对道路桥梁所要求的强度等要求是不一样的，所以在施工过程中要根据工程的条件以及进度选择最适合的水泥，以达到事半功倍的效果。2.1.2水泥的检测工作

现在工地上所用的水泥一般都是由第三方提供，因此要保证水泥的质量，只能加大对所提供水泥质量的检验工作，确保之后工程建设所使用的水泥是质量合格的水泥。所要进行检测的内容主要包括水泥的出场合格证件要齐全，水泥出场检验报告中各项指标要达到标准，水泥的强度是否达到要求，所供水泥的批号是否和资料上的一致等等。在认真详细的检查并确保符合标准后，再通过抽检对其中的氧化镁，二氧化硫等含量进行检测，因为这些含量若不足将会影响水泥的强度以及可靠性，当所有的检测合格后再投入使用。

2.1.3水泥的存放管理

因为在不同的施工地点以及施工进度过程中将会用到不同种类的水泥，而在水泥存放的过程中由于水泥种类过多将会导致出现混用的现象。因此为了避免此类现象，就要对水泥做好充分的存放管理工作，对不同种类的水泥进行分别存放，并用适当的物体或墙进行隔离。并且在存放过程中要注意防水，因为水泥遇水后很容易发生化学反应，导致受潮结块，影响水泥的性能。

2.2砂的质量控制

（1）粒径在5mm以下的岩石颗粒，称为天然砂，砂子也称为细骨料，砂子分为粗砂、中砂、细砂。按产地不同，天然砂可分为河砂、海砂、山砂。细骨料砂，要重点检查其质地、级配、细度模数、含泥量和有害物质含量。其重点是含泥量和有害物质含量。这两项对于混凝土强度的影响较大。用于拌制混凝土的细度模数应在3.7-1.62之间，细度模数粗砂3.7～3.1，中砂3.0～2.3，细砂2.2～1.62。

沙的种类很多，按来源不同分为山沙、河沙、海沙。河沙、海沙因生产过程中受水的冲刷，颗料形状较圆滑，质地坚固，但海沙内常夹有强度较低的、疏松的石灰质贝壳和生物碎屑。山沙系岩石风化后在原地沉积而成，颗粒多有棱角，用来拌制沙浆，需水量高，强度也高，但山沙纯度波动较大，并含有a土及有机杂质等。

（3）砂的含泥量为粒径小于0.080mm的尘屑、淤泥和粘土的总含量，对有抗冻、抗渗或其它特殊要求的混凝土用砂，其泥含量不应大于3.0%；有害物质（云母、有机物、硫酸盐等）含量不应超过2%。

（4）在混凝土拌制时，应跟踪检查各批次进场砂的质量，并按规范要求进行抽样送检。在料堆上取样时，取样部位均匀分布。取样前先将取样部位表层铲除。然后由各部位抽取大致相等的8份（每份11kg以上），组成一组样品。砂子试验应以同一产地、同一规格、同一进厂时间，每400m?或600t时为一验收批，不足该数量的以一批论，送检取样数量为22kg。

2.3石子的质量控制

（1）石子的压碎指标对强度的影响

石子的强度可用抗压强度和压碎指标表示。碎石抗压强度值是指将母岩制50mm的立方块，在水饱和状态下测得的极限抗压强度值。压碎指标值是指将石子装入圆筒内，在规定压力下特压，经2.5mm筛子过筛，筛下去的石子重量占原有石子总重量的百分数。因将石子制成立方体试件的过程复杂，所以一般情况下都用压碎指标来反映石子的强度。当石子粒径由20～40mm改为16～31.5mm时，从混凝土破坏形态上看，仍然是石子劈裂破坏引起混凝土破坏，但混凝土强度有所提高，这说明对高强混凝土来说，随着骨料粒径的减小，石子强度会增大，分析原因可能是由于骨料尺寸越大，其石子内部存在的薄弱层越多，其强度也就越低，导致混凝土强度越低。当大石子破碎成小石子时，必然是沿着石子内部薄弱层碎裂，这样小石子内部更密实，强度也就越高。另外，小粒径骨料表面积大，能增加石子和水泥浆的接触面积，界面受力更均匀，使混凝土受压时强度更高。

（2）粗骨料石子分为碎石和卵石，根据其粒径大小又分为大石子和小石子，小石子粒径为0.5-20mm，大石子粒径为20mm-40mm，根据混凝土中是否加入大石子又可把混凝土的配比分为一级配和二级配；颗粒级配为连续粒级；骨料中不能有黄皮石子，粘泥块泥蛋，大泥块，大颗粒石子；泵送混凝土用石子针片状颗粒含量不宜超过10%；页岩含量越少越好（因为页岩的强度较低，并且针片状含量较高）。

（3）对进场的石子质检人员和试验员应重点检查其质地、级配、针片状颗粒含量、含泥量及最大粒径。在料堆上取样时，取样前先将取样部位表层铲除，在料堆的顶部、中部和底部各由均匀分布的五个不同部位取得，共抽取大致相等的15份组成一组样品。试验应以同一产地、同一规格、同一进厂时间，每400m?或600t时为一验收批，不足该数量的以一批论，送检取样数量根据石子的最大粒径而定，石子最大粒径为10mm～20mm抽样送检数量为40kg。石子最大粒径31.5mm～40mm抽样送检数量为80kg。

2.4掺合料的质量控制

混凝土的掺合料宜采用粉煤灰、磨细矿渣粉等，高强混凝土也可掺用一部分超细硅灰粉，其作用原理是将水泥水化作用产生的Ca（OH）2固化，进而形成水化硅酸钙凝胶，提高混凝土的密实度，使混凝土的力学性能和耐久性得以明显改善。

（1）掺合料的作用

①粉煤灰：替代部分水泥，降低成本；降低混凝土水化热和早期强度，降低渗透性和提高耐久性。②矿粉（磨细高炉矿渣）：替代部分水泥，降低成本；降低或提高混凝土强度决定于矿粉粉磨细度，降低渗透性和提高耐久性。③硅灰：提高新拌混凝土粘聚性，防止泌水，大幅度提高混凝土早期和后期强度，是高强和超高强混凝土必要成分，显著降低渗透性和提高耐久性。④天然火山灰（磨细沸石、凝灰岩粉）：替代部分水泥，降低成本；降低或提高混凝土强度决定于粉磨细度，降低渗透性和提高耐久性。⑤石灰石粉：替代部分水泥，降低成本；调整混凝土塑性粘度，可能改善强度和表面质量。⑥其它掺合料：煅烧偏高岭土粉（主要用于砂浆），稻壳灰（应

用还较少）。

（2）严格控制掺合料的物理性能检测

留取掺合料后，一定要按照规范要求，认真检测掺合料的细度（比表面积）、流动度比等物理性能，禁止使用磨细后Ⅱ级粉煤灰，严格控制不合格超细矿渣粉入厂使用。

（3）掺合料质量与混凝土耐久性协同控制

由于掺合料的质量和掺量与混凝土的和易性、耐久性关系极大，因此应综合考虑掺合料与混凝土适配情况及混凝土性价比等诸多因素，同时对掺合料的放射性比活度定期进行检测，对于放射性比活度大于1.0的掺合料严禁使用。

2.5外加剂的质量控制

混凝土外加剂的特点是品种多、掺量小，在混凝土改性中起到重要作用，因此它的应用技术、品种选择较其他工程材料更为重要。因此如何合理地选用混凝土外加剂、如何正确掌握混凝土外加剂应用技术控制其质量对建筑工程质量是非常重要的。

（1）混凝土外加剂种类：①普通减水剂。在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂。②高效减水剂。在混凝土坍落度基本相同的情况下，能大幅度减少拌合用水量的外加剂。③引气剂。在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。引气减水剂兼有引气和减水功能的外加剂。④缓凝剂。属于延长混凝土凝结时间的外加剂，缓凝减水剂兼有缓凝和减水功能的外加剂。⑤防冻剂。能使混凝土在负温下硬化，并在规定时间内达到足够防冻强度的外加剂，防冻剂是一种复合型外加剂。

（2）使用奈系和聚羧酸各自的优缺点：最明显的区别就是聚羧酸的减水率比奈系的高，其次是聚羧酸比奈系在混凝土中的保坍性要好。但聚羧酸对砂中含泥量比奈系要敏感，

（3）随着混凝土制品日益增多的品种和建筑结构复杂化、大型化，对混凝土外加剂的需求越来越大，要求越来越高。一是要使用正规厂家的产品。二是使用前要进行试配、试检，混凝土外加剂应与工程所用水泥全部相适应、相匹配，混凝土性能等有关指标应满足施工要求。三是应注意混凝土外加剂使用有效日期、防止过期失效。要严格控制剂量，不得随意添加，在搅拌混凝土时，掺加外加剂的混凝土搅拌时间应适当延长。应大力推广使用新型的复合型混凝土外加剂，以适应先进的施工工艺的多种要求。

结束语

对于整个混凝土质量控制来讲，原材料质量控制是整个混凝土体系质量控制体系中的核心所在。原材料质量控制，应在符合国家现行规范标准的前提下，紧抓水泥与外加剂这两个关键因素，灵活使用粗、细骨料与掺合料的多样化特征，使混凝土原材料质量控制更加专业化、科学化、系统化，更有效的控制好混凝土施工质量，从而提高建筑工程质量。

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