浅谈高性能混凝土用材料质量控制

[摘要]：高性能混凝土的工作性能，硬化混凝土的强度、耐久性能很大程度上取决于原材料质量。在高标准的铁路施工中，混凝土质量要求也越来越高。本文探讨高性能混凝土原材料水泥、矿物掺合料、集料、外加剂、拌合用水的质量的源头管理、材料进场管理、试验检测等方面进行质量控制。

[关键词] 高性能混凝土 原材料 质量控制

1.引言

客运专线铁路建设不断发展，高性能混凝土以高耐久性、大体积稳定性、足够的力学性能及良好工作性区别与普通混凝土。使用优质的原材料如水泥和集料，再掺加足够数量的矿物活性细掺料(粉煤灰、矿粉等)及高性能减水剂，配制低水胶比和低水泥用量的特性，从而获得混凝土的高性能,具有明显的经济效益和社会效益，并被认为今后铁路混凝土技术发展方向。铁路工程施工工艺不断改进，新技术、新材料得到广泛的应用,作为主体施工过程中的主要材料之一，高性能混凝土得到迅速的发展，也是铁路发展的重要标志之一。高性能混凝土的出现和发展，大大加快了施工周期，减轻了施工企业和施工人员的劳动强度，给施工企业在组织现场施工中带来了较大的便利。对其质量进行有效的控制重要性，稳定的材料质量，也可能会发生有害裂缝和强度偏低等问题，造成结构物不能满足设计及使用要求，甚至发生重大质量事故。因此，对混凝土在原材料的质量控制，也成为工地试验人员关心的首要问题。

2.原材料的源头管理

对招标文件规定的混凝土材料生产厂家范围应进行认真细致的考察，试验室对供方的产品质量、供货能力和服务质量进行考察，配合好物资部门共同参与评审来确定供应商。在确保质量和其供应能力的前提下，选择信誉好的厂家。所用材料规格、质量是否满足与设计要求及试验配比的要求,并对其产品抽样检验，经检验合格后，对其产品开始试用。并建立相应的台帐和凭证，同时向对方索取合格证及质量证明文件。在原材料方面，其质量的好坏直接影响到砼的质量。

2.1对水泥应选择使用质量稳定、信誉度高的企业生产的水泥，强度波动小，满足混凝土强度波动在设计强度等级范围内。首先选取旋窑生产，优先选用强度等级42.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，在有充分实践经验证明可行的情况下，大体积混凝土也可选用矿渣硅酸盐水泥。有耐硫酸盐侵蚀要求的混凝土也可选用中级抗硫酸盐硅酸盐水泥或高级抗硫酸盐硅酸盐水泥。不宜用早强水泥。根据水泥各自的特点，决定了其适用环境，针对不同的工程情况、气候情况，选择合适的水泥品种是获取高性能混凝土的一个前提。

2.2磨细矿物掺合料也称混凝土外掺料，主要品种有粉煤灰、磨细矿渣粉等。由于粉煤灰能够改善砼的和易性和泵送性能，降低水化热，提高后期强度，达到节约水泥和提高经济效益的目的,大量用于制备大体积混凝土，泵送混凝土。值得一提的是，粉煤灰绝大部来自大中型火电厂的煤粉发电锅炉,即是从燃烧煤粉的电厂烟囱烟气中用静电收集下来的粉末。其主要由硅铝玻璃、微晶矿物颗粒和未燃尽的残炭微粒组成，化学成分以氧化硅和氧化铝为主。有的厂家为了增加产量，经常出现细度、烧失量超标的现象，需水量不稳定，粉煤灰细度小，活性大，需水量小的粉煤灰掺入混凝土中可节约水泥，节约外加剂用量，而需水量大的粉煤灰会向混凝土中引入大量无用的水，造成水灰比过大强度下降，若使用则要增加外加剂用量，往往得不偿失。要求现场加大抽检频次，有条件的搅拌站应每车取样检测细度、烧失量，掌握粉煤灰质量波动情况，粉煤灰的品质，应该首先考虑细度、烧失量和需水比指标为标准。市场中有用煤矸石等原料磨制或湿排灰和陈灰禁止使用，必须从源头上进行监控，防止使用粉煤灰掺假。矿渣粉中含有钙镁铝和很少量的硅酸一钙或硅酸二钙等结晶态组分，因此，它具有微弱的自身水硬性。粒径大于45μm的矿渣颗粒很难参与水化反应，矿渣粉越细，活性越高，其收缩也随之增加，从减少混凝土收缩开裂方面考虑，规范要求用于高性能混凝土的矿渣粉磨至比表面积不超过500m2/kg，最好不超过450 m2/kg,以充分地改建挥其活性，减少收缩、泌水率等。对矿物掺合料变化引起混凝土坍落度、泌水率、强度、抗化学侵蚀能力等变化应足够重视。

2.3细骨料，细骨料材质的好坏对混凝土工作性能比粗骨料要求要大。应优选取级配良好、砂中石英颗粒较多、含泥量少、有害杂质含量少的河砂，细度模数控制在2.6～3.0。细度模数小，会增加水泥用量，影响耐久性、收缩开裂等技术性能。细度模数大，易使混凝土拌合物产生离析，泌水等现象，影响混凝土的工作性及外观质量。使用良好级配的砂，可提高混凝土的和易性，密实性和强度。

2.4粗骨料，粗骨料选取对混凝土强度起到至关重要的作用，应掌握设计图纸对混凝土结构的全部要求，重点是各种强度和耐久性要求及结构件截面的大小、钢筋布置的疏密，以考虑采用石子粒径的大小。岩石母材强度必须大于配制混凝土1.5倍，从骨料强度、颗粒形状、表面特征、颗粒级配、杂质含量、吸水率等检验，首先选用反击式和锤式破碎机生产骨料，颗粒级配采用二级配或三级配尽可能降低空隙率，降低胶凝材料用量。杂质含量特别是泥土、石粉的含量要严格控制，其含量直接影响混凝土拌和物的和易性，而且降低混凝土的强度影响混凝土的耐久性，引起混凝土的收缩开裂等。为使粗骨料的技术及经济作用能够充分发挥骨料，应该满足致密、坚硬、高强、耐久、无有害物质和具有较小的粒间空隙和表面积。

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