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1、O序言预拌混凝土企业实验室是混凝土生产企业质量控制的核心部门，它不但具有原材料进厂检验、生产过程质量控制、混凝土出厂检验、不合格品处置、质量保证资料的出具、整理归档等职能，还兼具混凝土企业管理及项目的新工艺、新技术、新材料的推广工作的职能。实验室配合比的合理化设计及优化管理，对预拌混凝土企业的高效运营起到了举足轻重的作用。那么预拌混凝土控制具体包括哪些内容？下面谈一下笔者的看法。1混凝土原材料质量控制1. 1水泥应当结合混凝土工程特点、环境条件及施工条件，合理选择水泥厂家及品种。(1)一般工程项目采用42.5MPa普通硅酸盐水泥，预应力高强混凝土或有特殊要求的按设计要求选择。(2)当骨料具有碱
2、一硅酸盐反应活性时，水泥的碱含量不应超过0.60%oC40及以上混凝土用水泥的碱含量不宜超过0.60%o(3)应关注水泥的出厂富余系数，可到厂家查看生产厂的生产统计。(4)水泥28天强度不应小于46MPa,否则混凝土强度很难控制。(5)因水泥厂强化早强指标，水泥磨得很细，比表面积易超标，严重影响混凝土的后期强度。(6)水泥其它指标按常规进行：如比表面积、安定性、胶砂强度、凝结时间、化学指标匀按常规检验，满足验标要求。1.2粉煤灰合格的粉煤灰具有形态效应，能使水泥浆体的需水量降低，可起减水作用。比水泥熟料粒度更细的、级配连续的粉煤灰微粒均匀地分布在浆体中，会增强保水性和匀质性，改善浆体的初始结构
3、，减小混凝土的早期收缩。因为环保对二氧化硫和二氧化碳的排放要求，许多电厂的粉煤灰经过处理，供货的粉煤灰性质与混凝土用粉煤灰有很大差距,如细度超标、烧失量大、需水量大这三个问题出现较多，严重影响混凝土强度与和易性。(1)细度：粉煤灰本身是惰性材料，需要激发才能进行水化反应，细度大的粉煤灰火山灰效应不明显，在混凝土中只起到集料填充作用，影响混凝土实体强度，且实体碳化较大。(2)烧失量：粉煤灰中的未燃碳是有害成分，烧失量越大,含碳量越高，混凝土的需水量就越大，从而导致水胶比提高，降低混凝土的抗冻、抗渗性，影响混凝土的耐久性。粉煤灰中未燃烧颗粒对外加剂具有很大的吸附作用，尤其对引气剂，冻融环境下应严格
4、控制粉煤灰中的烧失量。(3)需水量比：需水量比是核心，关系到外加剂掺量、水胶比等，直接影响混凝土生产成本。(4)色泽外观：正常的粉煤灰为灰色或深灰色，低燃烧点900。C的粉煤灰是红色，基本没活性，黑色灰是填加助燃剂柴油所造成，生产混凝土有油污条带，这两种都影响强度，还将混凝土外观污染成砖红色或黑灰色。(5)加工磨细灰：随着建设工程项目的增多以及粉煤灰应用技术的成熟，市场对粉煤灰的需求量骤增，导致对粉煤灰的需求加大，出现了明显的供不应求的状况，加之燃煤电厂并不把粉煤灰作为重要的产品售出，只是作为一种废弃物进行处理，只要满足环保的要求即可，所以粉煤灰的质量水平很难得到保证。而粉煤灰的供应商(运输单
5、位)为了满足供给需求和获得更大的经济利益，到处购买，导致料源不固定，甚至出现混装拼凑的情况，有的上面是好的下面是差的，有的在取料口是合格灰其它部分是不合格灰，弄虚作假手段不断翻新。而对粉煤灰的二次磨细加工更增加了引入不明杂质的可能性，如有的不法商家掺加磨细石粉,使得粉煤灰的品质变差，细度不超，烧失量不超，需水量不超，但活性低，一天两天还检测不出来，遇到这个问题很头疼。(5)粉煤灰的有害物质：电厂在除去三氧化硫时，采用了两种回收工艺：一种是石灰石法，可反应生成部分石膏，随着粉煤灰一同排出，粉煤灰具有一定的水硬性；第二种工艺是氨法除硫，水硬性小，反应后生成硫酸镂，硫酸钱和硫代硫酸镂及氨气或单质铝，
6、在碱性环境条件下发生剧烈的释放气体(氨气)的反应而对混凝土形成危害。武广客专时十项目部桥墩曾发生一起顺着钢筋冒泡现象，就是在混凝土水化过程的强碱性环境下，发生释放大量气体的反应引起的。粉煤灰若用石灰石法除硫，这种灰为灰红色，具有水硬性，且有较大膨胀性，不能用作混凝土掺合料，因其具有一定的水硬性，可以作为一种一般路基的填料。火渤铁路盘锦段就用了大量的粉煤灰填筑路堤。（6）粉煤灰有害气体检验方法（简易判别）称取粉煤灰50g；烧杯中加入水100mL,氢氧化钠5g,置于电炉上加热至6070C;将称量好的粉煤灰倒入烧杯中，用玻璃棒进行搅拌至粉煤灰全部分散；观察5分钟内混合物的状态。结果判定：在规定的时间
7、内，若有大量的气泡生成，并伴有刺激性气味，则该批粉煤灰不合格。同时将湿润的红色石蕊试纸置于烧杯口处，观察其是否变色，并作记录。在规定的时间内，若没有大量的气泡生成，则该批粉煤灰合格。1.3河砂细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然中粗河砂，也可选用制砂机生产的人工砂（机制砂）,不宜使用山砂，不得使用海砂。山砂：山砂是山体经过多年的自然风化，含泥量大、坚固性低，通过清洗的山砂经检测合格可以用于建筑用砂。海砂：海砂里面有氯离子易对钢筋产生腐蚀，破坏混凝土的钢筋保护层，从而使钢筋失去力学性能，只能用于非钢筋混凝土的素混凝土和砌筑砂浆。细集料控制要点：级配、含泥量（石粉含量）
8、、泥块含量及有害物质含量。1.3.1级配泵送混凝土应采用中砂，且300m筛孔的颗粒通过量不宜少于15%；对于高强混凝土，砂的细度模数宜控制在2.63.0范围之内。砂子过细则比表面积增大，包裹砂及填充砂留下的空隙需要大量胶凝材料，直接增加成本，且混凝土收缩较厉害，养护不及时容易出现收缩裂缝，用细砂混凝土出机发黏，不利于泵送施工，增加施工难度；砂子过粗，则混凝土包裹性差，易离析堵管。注：不得单独采用特细砂作为细骨料配制混凝土。1.3.2含泥量（1）集料中含泥会在混凝土中形成不封闭的薄弱空间，而且在冻融情况下，含泥膨胀比、收缩比与混凝土不一样，含泥量过大影响耐久性。（2）集料表面被泥包裹，阻碍了集料
9、与水泥基的粘结，形成强度的薄弱区，降低了水泥基与砂粘结力，导致水泥与集料间内摩擦力减小，内应力增加，产生滑动最终引起开裂，且含泥量过大降低水泥浆对粗骨料的握裹力，这从混凝土破型试验的试块破裂面可以看出，砂石没有破损，破坏的是水泥基和集料的粘结界面。若在混凝土中出现较大的泥团，其受力破坏点就在泥团处。（3）随着含泥量的升高，泥对外加剂及水的吸附越来越大,使得混凝土的用水量和外加剂掺量增加才能保证混凝土流动性和保坍性，因水胶比的增大，为保证混凝土强度，必须提高胶凝材料用量，直接影响混凝土成本。1.3.3有害物质含量危害（1）粘土淤泥和云母：粘附于骨料表面或夹杂其中，严重降低水泥与骨料的粘结强度，从
10、而降低混凝土的强度、抗渗性和抗冻性，增大伸缩性。（2）有机杂质、硫化物及硫酸盐等：对水泥石有腐蚀作用，从而影响混凝土的性能。（3）氯盐：引起钢筋锈蚀，破坏钢筋保护层，导致结构出现安全隐患。1.3.4机制砂石粉含量（1）机制砂优缺点优点：资源丰富，使用成本低，且砂粒均为破碎面，与水泥水化物胶结状态好，有利于提高混凝土强度。缺点：因生产方式决定机制砂细度模数较大，石粉含量工艺控制比较困难。机制砂混凝土流动性差，且坍损快。（2）首先经试验确定机制砂中的细粉是泥还是石粉，若有含泥量，含泥量是否在规范允许范围内，检测方法用亚甲蓝试验，可先由快速法进行定性，合格后再用标准方法进行亚甲蓝值测定试验。（3）当
11、机制砂石粉含量较大时，细集料的总比表面积增大,从而增加混凝土单位立方米需水量，在胶凝材料用量一定的情况下，大大降低混凝土强度；石粉含量过高，致使细集料中的粗颗粒偏少，颗粒级配变得不合理，减弱了混凝土的骨架支撑作用，养护不到位易引起收缩开裂；过高的石粉含量大量吸附外加剂，影响外加剂性能发挥，混凝土粘度增大，坍损过快，增加施工难度。（4）机制砂经水洗可去掉大部分含泥量，但部分细颗粒会流失，有人发明了细砂回收机来克服洗砂工艺这个缺点，水洗工艺得到完善。1.4粗集料（碎石）粗骨料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石，也可采用碎卵石（经检验合格，且混凝土低于C40）,不宜采用活性
12、骨料。最大粒径：保护层厚度的2/3,钢筋最小间距的3/4o泵送混凝土最大粒径采用25mm在二级配情况下较为合理。粗骨料为碎石时，碎石的强度用岩石抗压强度表示，且岩石抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于1.5,预应力梁不应小于2。1.4.1母材材质(1)母材材质：如新建碎石厂，必须对母材进行全项检测，母材抗压强度及其他指标必须满足标准要求，合格后方可建厂；如直接采购碎石，亦必须对母材进行全项检测，合格后方可进场，如此项工作出现疏忽，出现工程质量问题，无法对成品构件进行修复，经济损失不可估量。(2)利用隧道洞磴新建碎石厂，环保且有利于资源的综合利用，但风险还是很大，隧道的洞硝质量若参次不齐，尤其是
13、母岩抗压强度达不到要求，混凝土强度就不能保证。1.4.2针片状颗粒针片状颗粒的存在，对混凝土拌合物的和易性有明显的影响，其保水性能、粘聚性能和流动性能变差，易分层离析、泵送堵管，不利于泵送混凝土施工。浇筑后产生缺陷，如不密实、蜂窝麻面、与钢筋粘接不好等，针片状颗粒下易富集游离水，在受力情况下造成应力集中，影响混凝土结构强度和耐久性。1.4.3级配碎石在生产运输过程中易发生离析，为保证级配满足要求，推荐使用二级配或多级配。1.4.4碎石压碎指标碎石压碎指标，母岩石抗压强度大于IOoMPa的碎石试验，压碎值大多在5以下；母岩石抗压强度6090MPa的碎石，与有些很差的洞磴生产出来的碎石检测压碎值也
14、能在7%10%,各项指标看来也都合格，这样以压碎值代替岩石强度不可全信，只能做一个参考。因此低于100MPa的碎石还需要做抗压强度对比试验,设计配合比时强度富余系数考虑大些。1.5外加剂（聚竣酸高性能减水剂）优点：掺量低、高减水率、高增强，优异的保坍性，良好的和易性（不泌水、不离析），气泡质量好（气泡间隔系数小，含气量损失小），且含气量可调，减小混凝土收缩。缺点：由于我国的水泥品种太多、掺合料复杂，如与水泥及矿物掺合料相容性不好，易使混凝土坍损过快，掺量稍大就引起泌水。对骨料中的泥及有机质比较敏感，在配制高强高性能混凝土、自密实混凝土过程中存在着混凝土黏性太大、泵压太高的问题，不利于施工。1.
15、5.1含固量与减水率关系含固量与减水率基本成正比，减水率是否合格直接决定混凝土用水量，如减水率不够则用水量增大，水胶比增大，直接影响就是混凝土结构强度的不合格。1. 5.2减水率与用水量关系TB10424-2010铁路混凝土工程施工质量验收标准规定聚竣酸混凝土减水剂的减水率225%,按泵送混凝土不掺减水剂坍落度16020Omm的对应用水量为220kg,掺减水剂的每方混凝土用水量为165kg才能达到TB104242010的减水率225%要求，配合比设计时用水量设定为160163kg,控制减水率226%。混凝土配合比试配时应控制减水剂减水率合格时的最低值，不得人为提高减水率，造成实际供货与试配时减
16、水率不符，混凝土和易性、坍落度不符合要求，无法施工。1.5.3减水率与配合比适配性检测(胶砂检测法)坍落度倒立胶砂流动度控制范围：420430mm,胶砂流动度要求不泌水，不粘板。表1混凝土配合比材料水泥河砂机制砂水减水剂配料比(g)70067567529472配合比设计要结合施工特性2.1设计强度、耐久性能、工艺性能、强度与粉煤灰的掺配比的相互关系配合比的强度、工艺性能及耐久性指标必须符合设计要求，这是混凝土结构实体满足设计要求的先决条件。现在市场的粉煤灰质量差，需水量大、活性低，因此随着粉煤灰掺量增大，混凝土的早期强度降低，在隧道缺乏养护的条件下，要尽可能提高混凝土的早期强度，粉煤灰掺量不宜
17、大于25%,可有效防止混凝土强度不足的问题。粉煤灰掺量大易导致泌水，影响混凝土的工艺性能，出现泵送困难等问题。2. 2生产使用的原材料应与配合比设计一致碎石和粉煤灰供应变化较多，如碎石比重与原配合比差别大,母岩强度降低，吸水率增大，粉煤灰材性变化明显，所以任何一种原材料发生变化，必须重新对混凝土配合比进行试配调整。2. 3强度标准差选取与现场混凝土生产控制水平相匹配配合比计算标准差的选取必须与混凝土现场施工水平相匹配,试验室须及时统计标准差，根据标准差对配合比进行调整，避免实体不合格情况发生。2. 4水胶比及用水量要求水胶比要符合各项耐久性要求，在满足各项技术要求的情况下，尽量采用低水胶比。低
18、水胶比混凝土节约成本，耐久性好，同等胶凝材料用量下混凝土强度高。低水胶比配合比要严格控制混凝土外加剂的减水率、保水性、泵送性。2. 5砂率满足施工工艺要求砂率不足，混凝土的粘聚性和保水性均下降，易产生泌水、离析和流浆现象。但砂率超过合理范围随着砂率增加，粗细骨料的总比表积增大，在水泥浆用量一定的条件下，骨料表面包裹的浆量减薄，润滑作用下降，混凝土流动性也开始降低。在强度、和易性满足要求的情况下，配合比设计取较大砂率质量通病少。砂率对强度影响也非常显著。在一定范围内随着砂率的提高，空隙率减少，混凝土更加密实，使强度得到提高；但随着砂率的提高，粗骨料的用量相对降低，粗骨料在混凝土中骨架作用被破坏，
19、以悬浮状态而存在，导致混凝土稳定性降低，强度反而下降。不得为方便施工盲目改变砂率，留下质量隐患。2.6配合比的试拌调整现在都采用聚竣酸减水剂，减水剂性能与混凝土和易性密切相关，试配时由外加剂厂家参与调整，有针对性地掺加一些小料，将混凝土调整到最佳状态。根据初步计算配合比配成混凝土拌合物，先测定混凝土坍落度，同时观察粘聚性和保水性。按下列原则调整外加剂：外加剂掺量1%时，控制桩基自流平混凝土坍落度不小于220mm,泵送混凝土坍落度不小于200mm。梁体混凝土，外加剂掺量1.2%,混凝土坍落度不小于220mmo混凝土和易性满足施工工艺要求，坍落度在200mm时，一小时损失后坍落度保持在180mm以
20、上。桩基混凝土初凝时间不少于6小时。3混凝土搅拌站生产、运输控制3. 1混凝土生产控制(1)原材料进场：各种原材料按验标要求，做好进场验收，并对各种原材料易发生不合格的关键控制点做好防范，如水泥28天强度偏低、粉煤灰细度或需水量比超标、砂石含泥量超标，机制砂亚甲蓝或压碎值超标、碎石针片状超标或级配不良、减水剂减水率不够或和易性不好。（2）计量：混凝土搅拌站每周应按使用量程自检1次，一个月全量程校准一次。每一工作班开始前，应对计量设备进行零点校准，原材料计量允许偏差符合规定。注：搅拌站必须备有全量程质量的校准祛码，并经计量部门校准。（3）出厂前检验：混凝土出厂前必须对混凝土拌合物进行检验，含气量
21、、坍落度及和易性符合要求方可出厂。炎热季节搅拌混凝土时，采取在骨料堆场搭设遮阳棚、采用低温水搅拌混凝土等措施降低混凝土拌合物的温度，或尽可能在傍晚和晚上搅拌混凝土，以保证混凝土的入模温度不宜大于30（大体积混凝土入模温度不大于25）。4. 2运输控制当采用搅拌罐车运送混凝土拌合物时，装料前，混凝土运输车必须倒转1分钟将罐体内积水排出，在运输途中必须保证罐体不停转动，防止混凝土泌水或离析，此项工作必须严格监控。卸料前正转2分钟，使混凝土拌和均匀才放料。搅拌罐在冬期应有保温措施，确保混凝土入模温度，保证水化反应正常进行（混凝土温度低于5时水化反应停止）。因运距过远、交通或现场等问题造成坍落度损失较
22、大而卸料困难时，可采用在混凝土拌合物中掺入适量（每方混凝土约0.5kg）减水剂并快档旋转，减水剂掺量经试验确定，不足可再加。4施工控制（模板、布料、振捣、养护）符合要求4.1模板符合要求模板表面的平整度要符合要求，应清除模板上的杂物，并涂刷洁净的矿物油，严禁使用废机油。模板必须具有足够的承载力、刚度及稳定性，确保模板在混凝土施工中不变形，防止跑模、错台出现，应保证模板在混凝土浇筑过程中不失稳、不跑模和不漏浆。4. 2混凝土布料当混凝土自由倾落高度大于3.Om时，宜采用串筒、溜管或振动溜管等辅助设备。浇筑竖向尺寸较大的结构物时，应分层浇筑，每层浇筑厚度宜控制在300350mm；大体积混凝土宜采用
23、分层浇筑方法，可利用自然流淌形成斜坡沿高度均匀上升，分层厚度不应大于500mm；对于清水混凝土浇筑，可多安排振捣棒，应边浇筑混凝土边振捣，宜连续成型。自密实混凝土浇筑布料点应结合拌合物特性选择适宜的间距，必要时可以通过试验确定混凝土布料点下料间距。混凝土入仓严禁施工队私自加水。4. 3混凝土振捣应根据混凝土拌合物特性及混凝土结构、构件或制品的制作方式选择适当的振捣方式和振捣时间。采用振捣棒进行捣实，插入间距不应大于振捣棒振动作用半径的一倍，连续多层浇筑时，振捣棒应插入下层拌合物约50mm进行振捣，振捣时间宜按拌合物稠度和振捣部位等不同情况，控制在1030s内，当混凝土拌合物表面出现泛浆，基本无
24、气泡逸出，可视为捣实。现在隧道施工中仰拱、填充混凝土有些施工队靠自流平，不进行认真振捣，有的采用拖着振一下，这样施工混凝土质量堪忧。5. 4拆模符合规范要求不同混凝土构件的拆模时间及拆模温度要符合规范，确保结构物的安全性。混凝土强度尚未达到规范要求的强度即拆除模板，混凝土结构会因过早受荷和拆模扰动而受损，轻者会造成混凝土外形的损伤，重者会破坏其内在结构产生裂缝，给工程带来隐患，成为混凝土的终身缺陷，影响混凝土的使用寿命，特别是违规拆除底模的，严重的会造成垮塌，酿成恶性责任事故。混凝土未达拆模强度，过早拆除模板，会使压力大的混凝土墩柱产生裂缝，还影响到混凝土强度的正常增长。浇筑后的第2、3天混凝
25、土温升达到高峰，是强度增长的关键时期，模板不仅起支撑的作用，还起着对初期混凝土结构保水养生的作用。在风大干燥的季节里，一旦模板被拆除会使混凝土结构迅速失水，如不能及时覆盖养护，给混凝土带来的强度损失将是永久的。这点在墩柱及涵洞施工必须引起重视。冬期施工，模板还起到对新浇混凝土的保温御寒的作用。如果混凝土尚未达到临界强度前即拆除模板，又不能及时保温覆盖,会给混凝土结构带来冻害，特别是对那些保温难度较大的竖向结构如墩柱，和表面系数较大的板类结构，模板对结构的保温作用更尤显重要了。4.5养护符合规范要求采用塑料薄膜覆盖养护时，混凝土全部表面应覆盖严密，并应保持膜内有凝结水；采用养护剂养护时，应通过试
26、验检验养护剂的保湿效果。对于混凝土浇筑面，尤其是平面结构，宜边浇筑成型边采用塑料薄膜覆盖保湿。混凝土施工养护时间应符合下列规定：对于采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土，采用浇水和潮湿覆盖的养护时间不得少于7d；对于竖向混凝土结构，养护时间宜适当延长。对于冬期施工的混凝土，养护应符合下列规定：日均气温低于5时，不得采用浇水自然养护方法；混凝土受冻前的强度不得低于5MPao5小结（1）只有在原材料合格的前提下才能满足混凝土设计、生产和施工要求。（2）混凝土配合比设计要结合工程特性，才能满足工程需求。（3）后续的生产控制，混凝土运输，入模布料，分层浇筑,分层振捣，洒水养护这些关键工序要认真落实。
