高性能混凝土制備與性能研究(1)

1、高性能混凝土制備與性能研究 （中鐵二局股份有限公司公司 張利平）第一章 高性能混凝土 一、高性能混凝土的定義  自“高性能混凝土”(High Performance Concrete)一詞提出以來(lái)的十幾年來(lái)，至今對(duì)它沒(méi)有統(tǒng)一的解釋或定義。HPC是一種新型的高技術(shù)混凝土，是在大幅度提高常規(guī)混凝土性能的基礎(chǔ)上，采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)，選用優(yōu)質(zhì)原材料，在有效的質(zhì)量控制下（計(jì)量精度、攪拌時(shí)間）制成的。除采用優(yōu)質(zhì)水泥、水和集料以外，必須采用低水膠比和摻加足夠數(shù)量的礦物外摻料與高性能外加劑。高性能混凝土并不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為是高強(qiáng)混凝土。HPC應(yīng)同時(shí)保證下列性能：工作性、各種力學(xué)性能、

2、耐久性、適用性、體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)合理性。只要滿足工程使用所要求的工作性(流動(dòng)性、粘結(jié)性、保水性等混凝土拌合物性能)、承受各種荷載所需要的強(qiáng)度性能、耐久性(抗介質(zhì)滲透性、抗凍融性、抗磨蝕性、體積穩(wěn)定性)、經(jīng)濟(jì)合理(包括材料、設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)保養(yǎng)等)、對(duì)環(huán)境損害較小(滿足生態(tài)、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展要求等)的混凝土就應(yīng)該看成是高性能混凝土。高性能混凝土與普通混凝土相比具有如下優(yōu)點(diǎn)： 1.具有良好的工作性能，混凝土拌合物應(yīng)具有較高的流動(dòng)性，不分層、不離析、易澆筑，泵送混凝土、自密實(shí)混凝土還應(yīng)具有良好的可泵性、自密實(shí)性能。2.強(qiáng)度更高因而結(jié)構(gòu)尺寸更小，這就使得結(jié)構(gòu)自重減輕、使用面積增加、材料用量減少。 3.

3、彈性模量更高，因而結(jié)構(gòu)變形更小、剛度更大、穩(wěn)定性更好。4. 抗?jié)B性、耐久性好，因而結(jié)構(gòu)的工作壽命大幅度延長(zhǎng)。5.具有較高的體積穩(wěn)定性，即混凝土在硬化早期應(yīng)具有較低的水化熱，硬化后具有較小的收縮變形。二、高性能混凝土與普通混凝土的區(qū)別1.普通混凝土是以抗壓強(qiáng)度作為最基本的特征，高性能混凝土則是以耐久性為主要指標(biāo)，同時(shí)還有工作性、強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性等。 2.普通混凝土是以水泥、粗骨料、細(xì)骨料、水四大組分為原材料，高性能混凝土則在前者的基礎(chǔ)上增加了大量（不是越多越好）的外加劑和摻合料，使其性能得到質(zhì)的變化。3.普通混凝土一般采用0.400.80的水膠比，高性能混凝土因摻入高效減水劑使水膠比減少即不大于

4、0.40，甚至不大于0.20。 4.相比普通混凝土，采用低水膠比高性能混凝土，硬化后毛細(xì)孔數(shù)量顯著減少，而超細(xì)摻合料又改善粉體集料級(jí)配，大幅減少毛細(xì)孔數(shù)量，毛細(xì)孔越少，混凝土越密實(shí)， 耐久性越好。5.相比普通混凝土，高性混凝土具有高強(qiáng)度、高耐久性及高工作性等性能。 6.高性能混凝土設(shè)計(jì)使用年限為100年，而普通鋼筋混凝土使用壽命只有4050年。高性能混凝土在本質(zhì)上和普通混凝土沒(méi)有很大的差別，所使用的原材料、其生產(chǎn)及施工工藝過(guò)程在宏觀上也基本一致；所以在高性能混凝土的配制中，根據(jù)結(jié)構(gòu)所要求的施工中所要求的工作性能、強(qiáng)度和耐久性，通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定的，在不采用特殊的原材料、不改變常規(guī)施工工藝以及盡可能

5、節(jié)約成本的原則下，通過(guò)采用低水灰比、摻用高效減水劑和礦物質(zhì)細(xì)摻料的配制特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)反復(fù)對(duì)比試驗(yàn)，配制出高強(qiáng)度、高耐久性、低徐變、體積穩(wěn)定性好的高性能混凝土。與普通混凝土相比高性能混凝土的生產(chǎn)和施工并無(wú)需要特殊的工藝，但是在各工藝環(huán)節(jié)上普通混凝土不敏感的因素，高性能混凝土卻很敏感，因而需要更為嚴(yán)格控制和管理。三、高性能混凝土技術(shù)途徑高性能混凝土技術(shù)路線：通過(guò)使用高性能減水劑，降低水膠比，并使混凝土具有較大的流動(dòng)性和保塑功能，保證施工和澆筑混凝土密實(shí)性，這是獲得高性能混凝土途徑的一方面。另外，通過(guò)摻加合格的礦物摻合料，改善骨料和水泥漿的界面結(jié)構(gòu)，改善砂漿的空隙結(jié)構(gòu)，提高混凝土的抗?jié)B性、耐久性和強(qiáng)度，

6、這也是獲得高性能混凝土途徑的另一方面。第二章 高性能混凝土原材料選擇和控制高性能混凝土由于要滿足多元組分（高性能混凝土：水泥、礦物摻合料、外加劑、水、砂、石；普通混凝土：水泥、水、砂、石）優(yōu)化配制、工作性、可泵性、高強(qiáng)度、良好的耐久性等多方面的技術(shù)要求，故在原材料選擇上要比普通混凝土嚴(yán)格、復(fù)雜得多。一、水泥1.水泥定義：凡細(xì)磨成粉末狀，加適量水拌和成塑性漿體，能膠結(jié)砂、石等適當(dāng)材料，并能在空氣和水中硬化的粉狀水硬性膠凝材料。 硅酸鹽水泥：硅酸鹽水泥熟料加入適量石膏，磨細(xì)制成的水泥，即國(guó)外通稱的波特蘭水泥(P·型，硅酸鹽水泥;P·型，硅酸鹽水泥，含05%的混合材)。 普通硅酸

7、鹽水泥:由硅酸鹽水泥熟料、少量混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水泥(P·O型, 普通硅酸鹽水泥，含620%的混合材)。2.鐵路混凝土宜選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,混合材料宜為礦渣或粉煤灰,不宜使用早強(qiáng)水泥.C30以下混凝土，可采用礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合水泥。水泥特性中影響聚羧酸高性能減水劑與水泥的適應(yīng)性的主要因素包括：（1）水泥熟料的化學(xué)組成；（2）石膏的形態(tài)和摻量；（3）水泥的細(xì)度；（4）混合材的種類與摻量；（5）水泥的堿含量；（6）水泥的放置時(shí)間及溫度。2.1水泥化學(xué)組成對(duì)聚羧酸減水劑的影響2.2.1 C3A含量對(duì)聚羧酸減水劑的影響水泥中隨著C3A含量的增加，外加

8、劑分散性變差，分散保持性也逐漸下降，這主要與C3A的水化速度和晶體缺陷有關(guān)，水泥的主要化學(xué)成分為C3S、C2S、C3A、C4AF，C3A 的水化速度最快，水化放熱量最大，晶相缺陷較多，水化初期的動(dòng)電電位呈正值，因而C3A在水泥水化初期能較強(qiáng)吸附聚羧酸減水劑分子（聚羧酸減水劑為陰離子表面活性劑）。使對(duì)其他粒子產(chǎn)生分散作用的減水劑分子減少；而對(duì)減水劑及分散保持性起關(guān)鍵作用的是吸附在水泥水化物表面的減水劑分子及游離在水泥漿體中的減水劑分子。隨著C3A含量的增加，水泥漿體形成骨架結(jié)構(gòu)的速度加快，更多的減水劑分子被C3A消耗，需水量也增大，而吸附在水泥顆粒水化物表面的減水劑分子及游離在水泥漿體中的減水劑

9、分子逐漸減少，致使外加劑分散性和分散保持性變差。另外，占水泥成分較大較多的C3S、C2S在水泥水化初期的動(dòng)電電位呈負(fù)值，對(duì)減水劑的吸附明顯低于C3A。研究表明, C3A含量在8%以下時(shí),水泥和外加劑適應(yīng)性較好,當(dāng)C3A含量超過(guò)8.5%時(shí),調(diào)整減水劑用量,調(diào)整減水劑用量也不能解決混凝土坍落度損失較快的問(wèn)題。2.2.2 石膏對(duì)聚羧酸減水劑的影響石膏作為水泥生產(chǎn)的調(diào)凝劑，通過(guò)釋放SO42-與C3A生成鈣礬石和單硫鋁酸鈣來(lái)控制硅酸鹽水泥的凝結(jié)時(shí)間和硬化速度，石膏的形態(tài)對(duì)水泥和聚羧酸外加劑的適應(yīng)性有重要影響，目前水泥生產(chǎn)中主要有脫硫石膏、天然二水石膏、硬石膏，釋放SO42-的速度依次為：脫硫石膏、天然二

10、水石膏、硬石膏；試驗(yàn)證明，以脫硫石膏作為調(diào)凝劑的水泥和聚羧酸減水劑適應(yīng)最好，天然二水石膏作為調(diào)凝劑的水泥適應(yīng)性其次，以硬石膏作為調(diào)凝劑的水泥適應(yīng)性最差。這主要和SO42-的釋放速度及含量有關(guān)，水泥水化之初，由于C3A水化速度快，須引入SO42-與C3A反應(yīng)生成鈣礬石和單硫鋁酸鈣來(lái)控制C3A的反應(yīng)速度，否則會(huì)出現(xiàn)閃凝現(xiàn)象。當(dāng)水泥中石膏釋放SO42-較慢，即漿體中SO42-較少，而相對(duì)較多C3A水化，則減水劑則被吸附于C3A及初期水化物，降低了減水劑分子濃度，分散作用小，坍落度損失加??；當(dāng)SO42-濃度較高時(shí)，大量的成核作用和石膏晶體的生成會(huì)產(chǎn)生假凝現(xiàn)象。只有SO42-的供給速度和含量合適時(shí)，即與

11、C3A的量相對(duì)應(yīng)時(shí)，水泥和減水劑的適應(yīng)性就好；但脫硫石膏的摻量必須嚴(yán)格控制，摻量過(guò)多時(shí)，釋放SO42-的速度比較快，將導(dǎo)致假凝現(xiàn)象。2.2.3水泥細(xì)度對(duì)聚羧酸減水劑的影響隨著水泥比表面積加大(越細(xì)),混凝土坍落度損失加劇.主要原因包括:水泥越細(xì), C3A水化速度加快,就會(huì)在早期吸附更多的減水劑,從而減少吸附在水化產(chǎn)物表面即游離在漿體溶液中減水劑分子,降低了減水劑的分散性和分散保持性。另外，水泥本身具有凝絮作用，水泥越細(xì)，凝絮作用越明顯，破壞這種凝絮結(jié)構(gòu)所需要的減水劑越多。所以在減水劑摻量相同的條件下，水泥越細(xì)，其分散性、分散保持性越差。現(xiàn)在很多廠家為追求早強(qiáng)，一味提高水泥磨細(xì)程度，對(duì)于這一類水

12、泥，為了達(dá)到較好的分散、塑化效果，必須提高減水劑摻量。2.2.4混合材對(duì)聚羧酸減水劑的影響普通硅酸鹽水泥都摻加一定量的混合材，如粉煤灰、?；郀t礦渣、煤矸石、石灰石、沸石等，由于混合材的種類、性質(zhì)、摻量，引起聚羧酸減水劑對(duì)水泥的分散、塑化效果也不同。按照規(guī)范，普通硅酸鹽42.5水泥粉煤灰最大摻量為15%，但目前助磨劑的廣泛使用，普通硅酸鹽42.5水泥中混合材實(shí)際摻量為25%30%，混合材以粉煤灰和粒化高爐礦渣為主，石灰石、煤矸石等輔料摻量不會(huì)超過(guò)混合材總量的10%。粉煤灰內(nèi)部多孔，其顆粒多為球形，顆粒表面包裹著一層致密的玻璃體，玻璃微珠效應(yīng)增加混凝土的流動(dòng)性，有利于降低單方混凝土的用水量，改善

13、混凝土界面結(jié)構(gòu)，從而提高混凝土密實(shí)性、強(qiáng)度、耐久性。但級(jí)粉煤灰含碳量較大，對(duì)外加劑的吸附作用比水泥顆粒大，所以當(dāng)外加劑存在時(shí)，大摻量普通粉煤灰的水泥漿體盡管初始流動(dòng)度尚可，但隨著時(shí)間的推移，粉煤灰顆粒吸附較多的減水劑分子，致使1小時(shí)內(nèi)混凝土坍落度出現(xiàn)較大的損失。粒化高爐礦渣硬度比水泥熟料高，外形為多棱角、無(wú)規(guī)則的顆粒，當(dāng)磨到一定細(xì)度后多棱角、無(wú)規(guī)則的外形會(huì)得到顯著改善，它與水泥顆?；虻V渣顆粒之間的接觸點(diǎn)面積變小并具有斥水作用，對(duì)減水劑的吸附作用也小，所以用適量高爐?；V渣代替部分水泥可以改善水泥漿體的流動(dòng)性，石灰石對(duì)減水劑的吸附作用也比較小，所以一般以?；郀t礦渣和搭配適量石灰石可以改善水泥與

14、減水劑的適應(yīng)性。另外，沸石與煤矸石對(duì)減水劑分子吸附性強(qiáng)，與聚羧酸減水劑的適應(yīng)性差。2.2.5堿含量對(duì)聚羧酸減水劑的影響堿含量對(duì)聚羧酸減水劑與水泥的適應(yīng)性也有重要影響，過(guò)量的堿會(huì)和集料中的SiO2發(fā)生反應(yīng)，生成膨脹的堿硅酸鹽膠凝，一方面導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂，另一方面降低了聚羧酸減水劑對(duì)水泥漿體的塑化作用，使水泥漿體的流動(dòng)性損失加快，凝結(jié)時(shí)間急劇縮短，當(dāng)可溶性堿含量過(guò)低時(shí)，減水劑摻量不足便會(huì)引起混凝土坍落度損失過(guò)快（在減水劑自身很敏感的情況下，我們多數(shù)同行就少摻減水劑，而放大水膠比，這是不會(huì)調(diào)整外加劑敏感性的表現(xiàn)，導(dǎo)致混凝水膠比過(guò)大，混凝土粘性較低，泵送施工泌水，強(qiáng)度無(wú)法保證，再加之坍落度損失加劇又加水

15、，強(qiáng)度更低，這個(gè)誤區(qū)必須糾正；至于如何調(diào)整減水劑敏感性，下一步結(jié)合圖片給大家講解）。當(dāng)堿含量在0.4%0.8%，堿含量對(duì)減水劑與水泥的適應(yīng)性影響小。2.2.6水泥新鮮程度和溫度對(duì)聚羧酸減水劑的影響有拌混凝土配合比經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員都知道，水泥越新鮮，減水劑對(duì)其適應(yīng)性越差，這是因?yàn)樾迈r水泥較干燥，早期水化快，水化放熱量較大，所以需水量就較大，而且對(duì)減水劑的吸附量也大，因?yàn)楸憩F(xiàn)出減水劑減水率低，混凝土坍落度損失快等現(xiàn)象。另外，當(dāng)水泥溫度不超過(guò)70時(shí)對(duì)減水劑的塑化影響不大，當(dāng)水泥溫度超過(guò)80時(shí)（規(guī)范也有規(guī)定不能超過(guò)該溫度值）對(duì)減水劑的塑化效果降低明顯，當(dāng)水泥溫度更高時(shí)，導(dǎo)致二水石膏脫水變成無(wú)水石膏，需水

16、量及外加劑吸附作用明顯增大，坍落度損失明顯加快，外加劑與水泥適應(yīng)性更差。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)使用剛磨出來(lái)還未來(lái)不及散失熱量的水泥拌制混凝土，往往是減水率降低，坍落度損失過(guò)快，甚至在攪拌機(jī)內(nèi)出現(xiàn)假凝等異常情況，必須高度重視。從以上可以看出，水泥特性對(duì)聚羧酸減水劑與水泥的適應(yīng)性影響很大，要獲得與聚羧酸減水劑適應(yīng)性好的水泥，須控制C3A含量、水泥細(xì)度與顆粒級(jí)配以及堿含量，須考慮石膏的形態(tài)和釋放SO42-速度的影響，對(duì)石膏摻量的控制也應(yīng)通過(guò)與減水劑適應(yīng)性試驗(yàn)進(jìn)行確認(rèn)，優(yōu)先考慮與減水劑適應(yīng)性好的磨細(xì)高爐礦渣與石灰石作為普硅42.5水泥的混合材。另外，新出廠的水泥需放置一段時(shí)間后才使用。由于各種原因，現(xiàn)場(chǎng)水泥質(zhì)量變得非

17、常差，廠家因使用助磨劑后粉煤灰等外摻料大大增加，加之經(jīng)濟(jì)不景氣，水泥廠家也低價(jià)中標(biāo)，又大量增加粉煤灰等外摻料以降低成本，某些項(xiàng)目的水泥到岸價(jià)才250元/噸，在水泥里摻加了超過(guò)50%的粉煤灰，水泥需水量很大，達(dá)30%左右，28d強(qiáng)度不到45MPa,我在京福鐵路項(xiàng)目時(shí)分部送水泥外檢，福建金牛水泥28d強(qiáng)度才42.8MPa,某水泥28d強(qiáng)度才41.7MPa,也說(shuō)明現(xiàn)場(chǎng)根本就沒(méi)有做膠砂試件。2015年，我曾檢查一個(gè)項(xiàng)目，齡期才2天，可試件在地上敲起來(lái)很清脆，齡期起碼在60天以上，再仔細(xì)看，原來(lái)的齡期還沒(méi)有擦干凈，作假水平太差。再次要求大家：水泥膠砂一定要老老實(shí)實(shí)地做，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量和膠砂試件的干稀

18、程度、膠砂顏色（發(fā)黑程度）、振搗后的浮在表面黑漿的多少可以推定粉煤灰等外摻料的摻量以及水泥28d強(qiáng)度，以便做配合比時(shí)作參考；千萬(wàn)千萬(wàn)不要死讀驗(yàn)標(biāo)去摻大量摻粉煤灰（設(shè)計(jì)配合比時(shí)）。二、礦物摻合料驗(yàn)標(biāo)中粉煤灰和礦粉的性能指標(biāo)常見(jiàn)礦物摻合料的種類有：粉煤灰、磨細(xì)礦渣粉、硅粉，在混凝土中主要作用如下：填充骨料的間隙及形成潤(rùn)滑膜；吸收氫氧化鈣，改善過(guò)渡區(qū)（火山灰活性效應(yīng)），同時(shí)生成膠凝性產(chǎn)物；對(duì)水泥的分散作用，降低水膠比，改善水泥在低水膠比下的水化環(huán)境；延緩初期水化速率，形成較低水膠比、較大水灰比的有利環(huán)境；降低溫升，改善徐變能力，減小早期形成熱裂縫的危險(xiǎn)。作用機(jī)理可概括如下：1.形態(tài)效應(yīng)摻合料顆粒直徑

19、明顯小于水泥，填充骨料顆粒的空隙并包裹它們形成潤(rùn)滑層，特別是粉煤灰顆粒呈球形狀（優(yōu)質(zhì)的粉煤灰含大量玻璃微珠），它們共同在混凝土中起著良好的潤(rùn)滑作用，使拌合物流動(dòng)性得以優(yōu)化，可泵性能更好。放大鏡下粉煤灰顆粒形狀2.火山灰活性效應(yīng)摻入活性摻合料后，微細(xì)粉在水化過(guò)程中能起微晶核作用，促進(jìn)硅酸鹽礦物的水化，提高了水泥石結(jié)構(gòu)的密實(shí)度。同時(shí)能改善混凝土中水泥漿體與骨料間的界面結(jié)構(gòu)。這不僅有利于混凝土力學(xué)性能的提高，而且有利混凝土耐久性的改善。3.疊加填充效應(yīng)混凝土可視為連續(xù)級(jí)配的顆粒堆積體系，粗骨料的間隙由細(xì)骨料填充，細(xì)骨料的間隙由水泥顆粒填充，水泥顆粒的間隙由更細(xì)的顆粒填充。摻合料充當(dāng)“更細(xì)的顆?！?，因

20、而改善了混凝土的孔結(jié)構(gòu)，對(duì)提高抗?jié)B透性、耐久性都十分有利。(一)粉煤灰1.粉煤灰對(duì)新拌混凝土性能的影響粉煤灰的密度只有水泥的2/3（水泥密度在3.1g/cm3左右，粉煤灰的密度2.2g/cm3左右），摻加在混凝土中的粉煤灰將上浮，產(chǎn)生“對(duì)流”作用；另外粉煤灰等量取代水泥，由于其密度小，故混凝土的漿體體積增加。這兩種因素導(dǎo)致混凝土的流動(dòng)性變好。優(yōu)質(zhì)的粉煤灰需水量比小于100%，意味著其需水量較水泥小，因此摻加一定量的優(yōu)質(zhì)粉煤灰，同時(shí)添加高性能減水劑時(shí)，可以大幅度降低水膠比，獲得普通混凝土條件下無(wú)法達(dá)到的使用效果。粉煤灰對(duì)新拌混凝土的性能的影響歸納為：增加漿體含量、增大粘聚性、不易離析，改善可泵性

21、，易振實(shí)。延緩拌合物凝結(jié)時(shí)間，減小坍落度損失，降低水化熱。減小泌水速率，但凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)(尤其低溫季節(jié)），需及早覆蓋。但采用燒失量大的粉煤灰配制的混凝土工作性差，坍落度損失大，不易搗實(shí)，強(qiáng)度效應(yīng)差（火山灰效應(yīng)差），以及耐久性差（封孔固化和致密效應(yīng)降低）。因此對(duì)粉煤灰燒失量應(yīng)嚴(yán)格控制。粉煤灰中未燃燒的碳顆粒地減水劑和引氣劑有很強(qiáng)的吸附作用，尤其是對(duì)引氣劑，故凍融環(huán)境下應(yīng)嚴(yán)格控制粉煤灰燒失量，嚴(yán)重凍融環(huán)境破壞環(huán)境下粉煤灰燒失量不應(yīng)大于3%。2.現(xiàn)場(chǎng)粉煤灰存在的問(wèn)題(1)粉煤灰中有油,碳顆粒吸附油污浮在混凝土表面。廢棄混凝土放置在斗車(chē)靜置10分鐘后面上一層油和碳顆粒（蒙華鐵路） 出機(jī)狀態(tài)非常好的樁基混

22、凝土（蒙華鐵路）上圖狀態(tài)優(yōu)良的砼在攪拌機(jī)中做坍落度損失時(shí)浮在混凝土表面的油和碳顆粒 浮在混凝土表面的油和碳顆粒非常嚴(yán)重 粉煤灰清水試驗(yàn)：左杯水面漂浮一層黑色煤灰，且燒失量為11%（成貴鐵路）粉煤灰中有油污的原因：發(fā)電廠開(kāi)機(jī)或負(fù)荷不夠的時(shí)候，要噴0#柴油或重油，煤燃燒更充分，使電力更足，因而粉煤灰中就有殘留的油。這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有辦法處置，只有將粉煤灰倒掉，或?qū)⒎勖夯矣糜谂R建或樁基水下混凝土，須少摻粉煤灰，但混凝土必須粘性好，能吸附、包裹一部分碳顆粒和油污。（2）脫硝粉煤灰導(dǎo)致混凝土中有氨氣的味道至于這個(gè)問(wèn)題，很多人認(rèn)為是外加劑造成的，其實(shí)不是，是粉煤灰造成的，由于電廠采取脫硝的環(huán)保措施，導(dǎo)致粉煤灰中

23、有NO3-，NO3-遇到水泥中的堿產(chǎn)生氨氣，在拌制混凝土?xí)r就能聞到一股刺鼻的味道，對(duì)隧道噴射混凝土、二襯混凝土作業(yè)人員對(duì)影響較大，出現(xiàn)眼睛發(fā)紅、嘴唇發(fā)腫等癥狀，對(duì)環(huán)境有影響，但對(duì)混凝土工作性、力學(xué)、耐久性能沒(méi)有影響。（3）可能是假粉煤灰，用煤矸石磨細(xì)而成，沒(méi)有活性。對(duì)于這類粉煤灰，先用40×40的顯微鏡觀察，有無(wú)玻璃體；然后取少量溶于燒杯，看沉淀物；或做活性指數(shù)。（4）粉煤灰供應(yīng)廠家一般都是經(jīng)銷商，來(lái)自多個(gè)電廠。進(jìn)場(chǎng)取樣進(jìn)行細(xì)度、需水量比檢測(cè)，并觀測(cè)外觀顏色。（5）前期配合比設(shè)計(jì)的粉煤灰質(zhì)量較好，供應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量變差，波動(dòng)較大。設(shè)計(jì)配合比時(shí)候不要理想化，宜少摻粉煤灰。（6）粉煤灰進(jìn)場(chǎng)時(shí)

24、，供應(yīng)商有意在罐車(chē)表面裝一層好灰，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收不嚴(yán)，取樣不具有代表性，導(dǎo)致質(zhì)量較差的粉煤灰進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。購(gòu)買(mǎi)水泥取樣器從上至下深層取樣。（7）部分粉煤灰是經(jīng)過(guò)二次粉磨的，玻璃體結(jié)構(gòu)在粉磨過(guò)程中遭到破壞，導(dǎo)致粉煤灰活性降低，混凝土和易性變差。宜少摻粉煤灰。（8）粉煤灰中摻干粉減水劑，導(dǎo)致需水量指標(biāo)能達(dá)級(jí)。取樣后按配合比試拌樁基混凝土，并和留樣粉煤灰試拌效果做比對(duì)，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)清場(chǎng)。3.關(guān)于粉煤灰的最佳摻量根據(jù)鐵路混凝土施工工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（TB10424-2010）表6.4.5和表6.4.5的規(guī)定，結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙中地下水、地表水、空氣對(duì)混凝土的環(huán)境作用類別、等級(jí)以及原材料質(zhì)量和施工控制水平確定

25、單摻粉煤灰的量。 成貴鐵路摻30%粉煤灰混凝土外觀差但我個(gè)人認(rèn)為表6.3.4是錯(cuò)的，水膠比和對(duì)應(yīng)的措施是反的，且得到95%以上同行的認(rèn)可。因?yàn)榍懊嬉呀?jīng)強(qiáng)調(diào)了，高性能混凝土是以耐久性為主要指標(biāo)，水膠比越小，混凝土結(jié)構(gòu)越密實(shí)，抵抗外界不利環(huán)境作用的能力越強(qiáng)，如混凝土處于氯鹽環(huán)境，水膠比0.40的混凝土耐久性肯定比水膠比0.40的混凝土好，摻粉煤灰的目的是提高混凝土耐久性，可耐久性越好的混凝土（水膠比0.40）的摻量卻越大，而耐久性越差的混凝土（水膠比0.40）的摻量卻越小，豈不成耐久性好的越好，耐久性差的越差嗎？ 另外，從粉煤灰混凝土的起源說(shuō)起，西方因工業(yè)化很早，導(dǎo)致出現(xiàn)大量的粉煤灰，只能采取填埋

26、措施，費(fèi)時(shí)、費(fèi)力也污染環(huán)境，之后才從廢品處理的角度出發(fā)，才試著將粉煤灰摻到混凝土，結(jié)果卻出現(xiàn)了意想不到的情況，若干年后，摻粉煤灰的混凝土依然完好，不摻粉煤灰的混凝土早已破壞，從這個(gè)角度出發(fā)，低標(biāo)號(hào)的混凝土是不是應(yīng)該多摻粉煤灰呀？ 關(guān)于粉煤灰摻量的問(wèn)題，由于水泥有大量的粉煤灰，有的多達(dá)50%，加之現(xiàn)場(chǎng)粉煤灰質(zhì)量差。粉煤灰質(zhì)量和煤有很大關(guān)系，好煤出好灰，好煤不出灰；最好的粉煤灰發(fā)白，其次發(fā)黃，發(fā)黑最差；我國(guó)最好的灰是神華煤，出的灰很好；而進(jìn)口的越南、馬來(lái)西亞的煤出的粉煤灰就差；所以我歷來(lái)主張少摻。假如H1環(huán)境（化學(xué)侵蝕），水膠比0.40時(shí)，按照規(guī)范，應(yīng)摻3050%，水膠比0.40摻2040%，前面

27、已經(jīng)講了，覺(jué)得這個(gè)規(guī)范是錯(cuò)的，因?yàn)閺哪途眯猿霭l(fā)，水膠比越小，耐久性越好，應(yīng)該少摻粉煤灰，當(dāng)然規(guī)范既然已經(jīng)規(guī)定了（沒(méi)有勘誤），還是要執(zhí)行，假如C30的水下樁，膠材390，用水量154，水膠比0.395（保留三位，計(jì)算精確，便于換算），這時(shí)候至少要摻30%的粉煤灰，可現(xiàn)場(chǎng)外加劑和粉煤灰都差，摻不了30%，咋辦？這時(shí)候把外加劑的水算進(jìn)去，假如外加劑3.9，20%的含固量，則外加劑有80%的水（3左右），在加原始用水量154，則是157，水膠比就變差了0.403，這時(shí)候就可以少摻粉煤灰了，20%、22%，25%都可，一定要變通，根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn)，合格的級(jí)粉煤灰摻量宜為2025%，不宜大于25%。粉煤灰中

28、有油，燒失量11%，摻30% 后混凝土性能不佳，外觀極差（成貴鐵路）（二）礦粉礦粉是煉鋼過(guò)程中排出的工業(yè)廢料，主要成分是SiO2、Al2O3、CaO、MgO等.經(jīng)過(guò)水淬急冷后的礦渣，其中的玻璃體含量高，體積不穩(wěn)定，潛在活性大，但必須經(jīng)磨細(xì)才能使?jié)撛诨钚园l(fā)揮出來(lái)，故鐵路驗(yàn)標(biāo)規(guī)定礦粉的表面積為350500/，在混凝土中，1礦粉28d齡期強(qiáng)度作用將超過(guò)1水泥。1.礦粉對(duì)混凝土流動(dòng)性影響由于礦粉需水量較水泥低，在合理的摻量范圍內(nèi)，隨著礦粉摻量的增加，混凝土流動(dòng)性增加，尤其是對(duì)強(qiáng)度等級(jí)高（C50以上）的箱梁混凝土，有效的解決了低水膠比和大流動(dòng)度這對(duì)矛盾。但隨著礦粉摻量的增加，水膠比降低，坍落度增大，雖然

29、混凝土流動(dòng)性較好，但混凝土粘性增大，且伴隨有泌水、泌漿現(xiàn)象,混凝土存在粘盤(pán)現(xiàn)象，現(xiàn)場(chǎng)施工不便。故單摻礦粉的混凝土取代水泥量宜為2030%，2.礦粉對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響混凝土中摻加適量礦粉，礦粉參與二次水化，在反應(yīng)過(guò)程中吸收大量游離Ca(OH)2晶體,使混凝土中尤其界面過(guò)渡區(qū)的Ca(OH)2晶體變小，由于Ca(OH)2晶體被大量吸收反應(yīng)，C3S、C2S的水化反應(yīng)速度加快，水泥漿與骨料界面粘結(jié)強(qiáng)度及水泥漿體孔隙結(jié)構(gòu)得到改善，提高混凝土密實(shí)性，從而提高混凝土的強(qiáng)度，使得混凝土早期強(qiáng)度基本不受影響，后期強(qiáng)度因礦粉不斷參與二次水化反應(yīng)使混凝土強(qiáng)度得到快速、較大增長(zhǎng)。礦渣粉越細(xì)，活性越高，收縮也隨之加強(qiáng)，從

30、減少混凝土收縮開(kāi)裂的角度考慮，礦粉比表面積不宜超過(guò)500/,最好不要超過(guò)450/。（三）粉煤灰和礦粉“雙摻”的效應(yīng)單摻粉煤灰會(huì)降低混凝土早期強(qiáng)度，為彌補(bǔ)這一缺陷，可以復(fù)合摻入活性較高的礦粉，通過(guò)火山灰效應(yīng)，提高早期強(qiáng)度。粉煤灰和礦粉的復(fù)摻，不僅是簡(jiǎn)單的混合，而且是有意識(shí)地使兩種混合材料取長(zhǎng)補(bǔ)短，在強(qiáng)度上產(chǎn)生一定的互補(bǔ)作用，體現(xiàn)單摻所不具備的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)單摻粉煤灰混凝土早期強(qiáng)度低的缺陷。雙摻后可以有效提高混凝土各項(xiàng)性能，如和易性、粘結(jié)性、可泵性，降低混凝土坍落度損失，減小混凝土內(nèi)部早期干縮，使硬化后的混凝土結(jié)構(gòu)更密實(shí)，混凝土早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度都有較大提高，抗?jié)B性、抗凍性、耐化學(xué)侵蝕的能力也顯著改善

31、，產(chǎn)生的疊加作用更明顯。1.混凝土“工作性互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)”對(duì)于新拌混凝土，發(fā)揮粉煤灰的“形態(tài)效應(yīng)”。粉煤灰中富含球狀玻璃體對(duì)砂漿起“潤(rùn)滑”作用，增大了混凝土得來(lái)流動(dòng)性，減小泵送阻力，改善由于礦粉的摻入所導(dǎo)致的混凝土粘性提高，泌水性增大的趨勢(shì)，新拌的混凝土得到最佳的流動(dòng)性和粘聚性。2.混凝土“強(qiáng)度互補(bǔ)效應(yīng)”粉煤灰等量取代水泥時(shí)，28d強(qiáng)度基本都比不摻粉煤灰混凝土強(qiáng)度低，而礦粉在合適的摻量下會(huì)使混凝土28d強(qiáng)度稍有提高，因此，二者有較好的“強(qiáng)度互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)”。二者復(fù)合使用還可兼顧混凝土早期和后期強(qiáng)度，早期發(fā)揮礦粉的火山灰效應(yīng)，改善漿體和界面結(jié)構(gòu)，彌補(bǔ)由于粉煤灰的火山灰效應(yīng)滯后于水泥熟料水化，從而使得火山灰反

32、應(yīng)生成物和水泥水化生成的膠凝數(shù)量不足導(dǎo)致與未反應(yīng)的粉煤灰之間界面粘接不牢固引起的早期強(qiáng)度損失；發(fā)揮級(jí)粉煤灰的火山灰效應(yīng)所帶來(lái)的孔徑細(xì)化作用以及未水化的粉煤灰顆粒的“內(nèi)核作用”。使混凝土后期強(qiáng)度持續(xù)提高。（四）雙摻粉煤灰和礦粉的比例前面提到：?jiǎn)螕椒勖夯也灰顺^(guò)25%，單摻礦粉的量宜為2030%。但針對(duì)水泥-粉煤灰-礦粉膠凝材料體系，摻量不能簡(jiǎn)單疊加，粉煤灰的摻量以不超過(guò)25%為宜，粉煤灰和礦粉摻量以不超過(guò)40%為宜（粉煤灰和礦粉比例宜為2:1、3：2、1:1），但根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，最佳比例宜為2：1，可充分發(fā)揮礦粉的早期強(qiáng)度，也能發(fā)揮粉煤灰的后期強(qiáng)度優(yōu)勢(shì)，配合比也更經(jīng)濟(jì)（礦粉最貴、水泥其次，粉煤灰最

33、便宜），同時(shí)建議采用60d或90d強(qiáng)度作為混凝土評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，以充分利用混凝土的后期強(qiáng)度。嚴(yán)禁礦粉摻加比例大于粉煤灰，不僅因水化熱過(guò)大而易造成開(kāi)裂，而且配合比也不經(jīng)濟(jì)，但沿海地區(qū)海工混凝土除外。另外，由于C50箱梁才采用“雙摻”方案，為確保配合比科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)、適用，可在夏季和冬季各準(zhǔn)備一套配合比。夏季氣溫高，混凝土水化熱和較高，混凝土強(qiáng)度發(fā)展較快，配合比可適當(dāng)增加混合材摻量(建議為40%，其中級(jí)粉煤灰25%，S95礦粉15%)，冬季因溫度低，強(qiáng)度發(fā)展較慢，張拉齡期滯后，為滿足施工需要，可適當(dāng)降低混合材摻量（建議為30%，其中級(jí)粉煤灰摻量20%，S95礦粉10%）。三、粗骨料（一）鐵路驗(yàn)標(biāo)的規(guī)定

34、驗(yàn)標(biāo)對(duì)粗骨料的要求（二）粗骨料對(duì)混凝土性能的影響粗骨料在混凝土中起到骨架的作用，且所占比例最大，對(duì)混凝土的強(qiáng)度與配合比都有重大影響。粗骨料通過(guò)其自身強(qiáng)度、形狀、粒徑、級(jí)配、表面特征影響混凝土： 粗骨料自身強(qiáng)度必須大于所配混凝土的強(qiáng)度，所以高強(qiáng)度混凝土必須使用高強(qiáng)度粗骨料； 粗骨料的形狀也會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度，針狀、片狀的粗骨料由于其組成的骨架受力狀態(tài)不好，會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度； 粗骨料的粒徑太小，則骨架的受力狀態(tài)變差、密實(shí)度降低，會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度，太大，則構(gòu)件性能的離散性增加，在鋼筋混凝土中還會(huì)影響施工； 粗骨料級(jí)配好，則密實(shí)度高，混凝土強(qiáng)度增加； 粗骨料表面特征對(duì)混凝土的強(qiáng)度與配合比都有較大影

35、響，如碎石表面比卵石粗糙，它與水泥砂漿的粘結(jié)性較強(qiáng)，在相同水灰比時(shí)，混凝土強(qiáng)度會(huì)高些。在粗骨料所有指標(biāo)中，最關(guān)鍵的是巖石抗壓強(qiáng)度和堿活性，如果這兩個(gè)指標(biāo)不合格，該粗骨料嚴(yán)禁使用，這是原則問(wèn)題。1.堿活性堿活性不合格將發(fā)生堿骨料反應(yīng)，堿骨料反應(yīng)是指混凝土中的堿性物質(zhì)（水泥、外加劑中均含有堿性成分）與砂石骨料中的活性成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而引起混凝土內(nèi)部膨脹，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)導(dǎo)致混凝土疏松、強(qiáng)度降低、開(kāi)裂、剝落等，造成混凝土的破壞堿骨料反應(yīng)給混凝土工程帶來(lái)的危害是相當(dāng)嚴(yán)重的，因?yàn)閴A骨料反應(yīng)時(shí)間較為緩慢，短則幾年，長(zhǎng)則幾十年才能被發(fā)現(xiàn)。堿活性反應(yīng)的檢測(cè)方法主要有：巖相法、快速砂漿棒法（堿硅酸反應(yīng)）、巖石柱法

36、（堿碳酸反應(yīng)）、化學(xué)法。巖相法是定性分析骨料的礦物組成和類型進(jìn)行檢驗(yàn)，是堿活性的定性分析，砂漿棒法和巖石柱法則是對(duì)堿活性的定量分析。粗骨料的快速砂漿棒膨脹率應(yīng)小于0.30%。當(dāng)粗骨料的快速砂漿棒膨脹率大于0.10%且小于0.20%時(shí)，單方混凝土堿含量小于3；當(dāng)粗骨料的快速砂漿棒膨脹率大于0.20%且下于0.30%時(shí)，除單方混凝土堿含量小于3外，還應(yīng)對(duì)混凝土采取堿-骨料反應(yīng)的抑制措施，并經(jīng)試驗(yàn)證明抑制有效。梁體、軌道板、軌枕、接觸網(wǎng)支柱等構(gòu)件種使用的粗骨料的快速砂漿棒膨脹率小于0.20%。粗骨料的巖石柱膨脹率應(yīng)小于0.10%。2.強(qiáng)度粗骨料分卵石和碎石,其強(qiáng)度可用巖石抗壓強(qiáng)度或壓碎值指標(biāo)兩種方法

37、表示。巖石的抗壓強(qiáng)度采用直徑50mm的高50mm的圓柱體或邊長(zhǎng)50mm的立方體試樣測(cè)定,強(qiáng)度要求大于混凝土強(qiáng)度的1.5倍(預(yù)制梁則是2倍),也不能小于45MPa,一般的花崗巖等非變質(zhì)巖都可達(dá)100MPa以上。壓碎值指標(biāo)是取石料中1020mm的石子在專用的試樣筒中,施加200KN的力,卸載后用2.36mm的篩子過(guò)篩,測(cè)篩下的粉末所占比例的多少來(lái)衡量骨料的強(qiáng)度 ,混凝土強(qiáng)度等級(jí)高,要求就會(huì)相應(yīng)高些。強(qiáng)調(diào)一下：我們的同行有很多誤區(qū)，不知道壓碎指值是碎石強(qiáng)度的另一種表示方式，過(guò)多考慮壓碎值，而不去做母材抗壓強(qiáng)度，當(dāng)母材抗壓強(qiáng)度較高時(shí)，可不要太在意壓碎值，因?yàn)樗槭膲核橹荡笮『退槭Ｐ魏头N類有很大關(guān)系，

38、如某些粗花崗巖母材強(qiáng)度可達(dá)200MPa左右，可壓碎值一般都超標(biāo)（我在廣珠鐵路時(shí)候遇到過(guò)，為了降低粒性對(duì)壓碎值的影響，請(qǐng)民工錘后挑選最好的粒形做壓碎值10多次，依然全不合格。還有一個(gè)誤區(qū)，我們有些同行普遍說(shuō)：花崗巖用作預(yù)制梁碎石不好，用灰?guī)r好，有的說(shuō)花崗巖彈模偏小，有的說(shuō)彈模偏大。我個(gè)人認(rèn)為：用花崗巖制梁是很好的，因?yàn)榛◢弾r普遍強(qiáng)度較高，故彈模較高（剛度好），導(dǎo)致荷載變形很小，這是好事呀，可咋變成壞事了呢？一味考慮大的沖擊荷載導(dǎo)致變形結(jié)構(gòu)破壞（因彈模高，變形?。?，卻不知道我們預(yù)制梁受的施工荷載比運(yùn)營(yíng)荷載大好幾倍，荷載問(wèn)題人家設(shè)計(jì)院都考慮了，這不是我們?cè)囼?yàn)人員考慮的問(wèn)題，我們那點(diǎn)理論也沒(méi)有資格去考

39、慮，而且是亂替古人擔(dān)憂，大家說(shuō)混凝土變形大好還是變形小好嘛？ 3.顆粒級(jí)配混凝土本身是一個(gè)填充結(jié)構(gòu)，大碎石留下的孔隙由小碎石來(lái)填充，小碎石留下的孔隙有河砂來(lái)填充，河砂留下的孔隙有水泥來(lái)填充，水泥留下的孔隙由粉煤灰或礦粉來(lái)填充，使得混凝土密實(shí)性、耐久性更好，故鐵路混凝土要求碎石須是連續(xù)級(jí)配。混凝土中碎石是連續(xù)級(jí)配,而是混凝土中的粗骨料都要求連續(xù)級(jí)配,可以減少孔隙率,提高混凝土的和易性和強(qiáng)度,減少漿體體積,提高體積穩(wěn)定性。至于如果要幾個(gè)單級(jí)配確定最佳的搭配比例,這個(gè)須經(jīng)過(guò)試驗(yàn),沒(méi)有確切的比例,建議將幾個(gè)不同單級(jí)配按不同的比例進(jìn)行緊密堆積試驗(yàn),緊密堆積密度最大的就是比較好的。還可以將單級(jí)配篩分后，根

40、據(jù)連續(xù)級(jí)配的要求進(jìn)行搭配。另外，可用一套規(guī)定篩孔尺寸的標(biāo)準(zhǔn)篩對(duì)某一粗骨料混合料進(jìn)行篩分析,所得到的級(jí)配曲線是一順滑的曲線,具有連續(xù)性，且符合級(jí)配范圍，則也是較好的連續(xù)級(jí)配。關(guān)于大小碎石級(jí)配比例的調(diào)整，現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題也很多，把碎石篩分級(jí)配比例和混凝土大小碎石級(jí)配比例混為一談，如碎石篩分最佳級(jí)配為?。捍?3：7，我們很多試驗(yàn)人員就把混凝土配合比碎石?。捍蟊壤彩?：7，這是兩回事，碎石篩分我們講級(jí)配比例最佳曲線3：7是沒(méi)有錯(cuò)的，但是我們做配合比時(shí)，小碎石適當(dāng)取下限，大碎石適當(dāng)走上線，這樣降低比表面積，節(jié)約水泥，降低用水量，增加混凝土流動(dòng)性，這時(shí)候碎石比例我們可定為20：80、22：78、25：75、28

41、：72，但絕對(duì)不能是30：70。 昌贛鐵路碎石針片狀太多，且未水洗 昌贛鐵路碎石配制的C30水下混凝土（2016-3-9） 麗香鐵路碎石針片狀太多，且未水洗，大碎石夾雜小碎石較多麗香鐵路碎石配制的C35水下混凝土（2016-3-20） 蒙華鐵路（湖南瀏陽(yáng)段）碎石中有大量云母，嚴(yán)禁使用四、細(xì)骨料（一）鐵路驗(yàn)標(biāo)對(duì)細(xì)骨料的性能要求細(xì)骨料的快速砂漿棒膨脹率應(yīng)小于0.30%。當(dāng)細(xì)骨料的快速砂漿棒膨脹率大于0.10%且小于0.20%時(shí)，單方混凝土堿含量小于3；當(dāng)細(xì)骨料的快速砂漿棒膨脹率大于0.20%且下于0.30%時(shí)，除單方混凝土堿含量小于3外，還應(yīng)對(duì)混凝土采取堿-骨料反應(yīng)的抑制措施，并經(jīng)試驗(yàn)證明抑制有效

42、。梁體、軌道板、軌枕、接觸網(wǎng)支柱等構(gòu)件種使用的細(xì)骨料的快速砂漿棒膨脹率小于0.20%。（二）河砂對(duì)混凝土性能的影響1.含泥量黏土的吸附作用造成聚羧酸減水劑的減水率下降。在混凝土攪拌過(guò)程中，聚羧酸減水劑被黏土吸附了一部分，被吸附的減水劑失去了其減水的功能，使得聚羧酸減水劑的減水率降低，隨著含泥量的增加被吸附的減水劑也增多，因此隨著集料含泥量的增加聚羧酸減水劑減水率也就隨之降低。減水劑被黏土吸附了一部分后，由于要使配制的混凝土達(dá)到同樣的流動(dòng)性，則需增加用水量，從而增大了混凝土的水膠比，導(dǎo)致混凝土抗壓強(qiáng)度的降低。同樣，隨著含泥量的增加，減水劑被黏土吸附量越來(lái)越多，混凝土需要達(dá)到同樣的流動(dòng)性時(shí)，用水量

43、也隨之增加，混凝土抗壓強(qiáng)度也將隨著含泥量的增加而進(jìn)一步下降。我們知道，在相同的含泥量情況下，減水劑被黏土吸附的量是固定的，而聚羧酸減水劑摻量增大時(shí)，減水效果就會(huì)變好，減水效果提高，水灰比減小，所配制的混凝土抗壓強(qiáng)度就會(huì)相對(duì)較大。在水泥、砂、石和水用量不變的情況下，對(duì)用含泥量高的集料配制混凝土?xí)r，可通過(guò)適量增加聚羧酸鹽水劑的量來(lái)降低因集料含泥量對(duì)減水率及抗壓強(qiáng)度的影響，即通過(guò)多摻聚羧酸減水劑來(lái)改善預(yù)拌混凝土的性能，進(jìn)而提高混凝土的抗壓強(qiáng)度。可我們的同行還在機(jī)械地執(zhí)行公司所謂精細(xì)化的規(guī)定，不管材料多差，骨料含泥量多大，減水劑摻量只摻1.0%，加之低價(jià)中標(biāo)，減水劑廠家只能看菜下飯，導(dǎo)致混凝土差的慘不

44、忍睹，試想一下，我們的同行若在這樣的環(huán)境中去供應(yīng)減水劑，你能供好的減水劑不？試驗(yàn)室只管混凝土質(zhì)量，不管成本，該摻多少就是多少，摻到2.0都和試驗(yàn)室沒(méi)有關(guān)系，也相當(dāng)于變相給減水劑漲價(jià)，確?；炷临|(zhì)量，但算水膠比的時(shí)候，要把減水劑中的水算進(jìn)去，千萬(wàn)不要給物資部門(mén)當(dāng)替罪羊，而一旦混凝土不好就是試驗(yàn)室的責(zé)任，我們的項(xiàng)目經(jīng)理不重視試驗(yàn)工作，和我們現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)室主任對(duì)內(nèi)、對(duì)外、業(yè)務(wù)能力差是分不開(kāi)的，就你們那混凝土質(zhì)量，我是項(xiàng)目經(jīng)理也要給大家少發(fā)獎(jiǎng)金。但機(jī)制砂中的石粉不同于黏土、泥塊，少量石粉在混凝土中有調(diào)整混凝土和易性、提高混凝土韌性的有利作用，可善加利用，但不能超過(guò)10%（C35及以下混凝土）。 麗香鐵路

45、機(jī)制砂泥、石粉含量非常嚴(yán)重現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整麗香鐵路昆明公司的C30樁基配合比混凝土性能優(yōu)異（用最差的材料，2015-6-30）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整麗香鐵路一公司C35樁基配合比混凝土性能優(yōu)異（用最差的材料，2015-7-1）2.云母含量對(duì)混凝土的影響河砂砂粒是顆粒狀，云母是鱗片狀，且具油脂光澤。放在手心里用手一抹，粘在手上的一般就是云母類，因靜電的關(guān)系，不容易抖落，象銀光粉一樣，在太陽(yáng)下精光閃閃。鐵路驗(yàn)標(biāo)中河砂云母含量規(guī)定值是0.5%，河砂中云母含量過(guò)高，不但影響混凝土拌和物的和易性，而且影響混凝土的強(qiáng)度、耐久性，引起混凝土的膨脹裂痕等（云母成分是CaO、MgO、Al2O3）。當(dāng)云母在骨料中的含量達(dá)到2%時(shí)，混凝

46、土工作度損失幾乎達(dá)到50%；當(dāng)云母含量達(dá)到10%時(shí)混凝土的坍落度降低到零。云母外觀關(guān)于云母對(duì)混凝土工作性的影響， 2015年7月前，我都沒(méi)有遇到過(guò)，更沒(méi)有去研究和分析過(guò)，在蒙華鐵路28標(biāo)（湖南平江縣汨羅江）和昌贛鐵路11標(biāo)（江西興國(guó)縣）。2015年8月5日，用含有云母的河砂拌混凝土，根本就拌不出來(lái)，混凝土成團(tuán)，沒(méi)有塑性，摻3%的純母液也拌不出來(lái)，接連換了3個(gè)外加劑廠家也是一樣的效果，才停下來(lái)查找原因，初步確定是云母導(dǎo)致混凝土無(wú)工作性，換另外一種無(wú)云母的河砂，摻量1.0%減水劑，混凝土工作性很好，再檢測(cè)云母含量，試驗(yàn)人員戴著放大鏡，挑了一下午，云母含量已達(dá)2%了，可河砂中依然還有大量云母顆粒，估

47、計(jì)云母含量應(yīng)該在10%左右，云母第一次給我留下極其深刻的印象。 蒙華28標(biāo)河砂中含大量云母昌贛鐵路11標(biāo)（江西興國(guó)縣瀲江）河砂細(xì)度模數(shù)在2.5左右，但0.315以下顆粒較多，且堅(jiān)固性不好，使勁搓、磨河砂，顆粒變成更細(xì)粉末，加之云母含量超標(biāo)，碎石針片狀較多，泥、石粉含量較高，加之配合比是外委設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)水平較低，現(xiàn)場(chǎng)材料比選定配合比時(shí)差的很多，多種不利因素相結(jié)合，導(dǎo)致混凝土性能非常差，拌出來(lái)的混凝土更象混合料，根本不是混凝土。 這里必須強(qiáng)調(diào)：剛開(kāi)工，配合比是委外設(shè)計(jì)，但必須是施工單位去委外單位借用場(chǎng)地親自設(shè)計(jì)，因?yàn)樽约涸O(shè)計(jì)的配合比自己好調(diào)整，委外單位的水平也不見(jiàn)得很高，就以上兩個(gè)樁基配合比而言，

48、問(wèn)題較多，如何調(diào)整，將在后面講解（這個(gè)配合比難度極高），以上兩個(gè)委外配合比存在的問(wèn)題：第一個(gè)配合比容重2400/m3，偏重，一般樁基配合比容重在23502380/m3，設(shè)計(jì)時(shí)取2360/m3最好，原因我下一步講;粉煤灰摻量30%,摻的太多,設(shè)計(jì)者很理想化;砂率42%偏大,因?yàn)?.315以下顆粒較多;水膠比0.40偏大,導(dǎo)致混凝土沒(méi)有粘性，致使混凝土沒(méi)有擴(kuò)展度。第二個(gè)配合比問(wèn)題更多，配合比容重2400/m3;粉煤灰摻量30%,摻的太多,設(shè)計(jì)者很理想化;砂率43%偏大較多,因?yàn)?.315以下顆粒較多;水膠比0.42偏大較多,導(dǎo)致混凝土沒(méi)有粘性，致使混凝土沒(méi)有擴(kuò)展度。五、減水劑（一）鐵路驗(yàn)標(biāo)對(duì)聚羧酸

49、減水劑性能要求1.首先給大家澄清幾個(gè)概念性的問(wèn)題：（1）減水劑有三種，一種是普通型、一種是高效型，一種是聚羧酸高性能型。（2）規(guī)范中“1h坍落度經(jīng)時(shí)損失（用于泵送混凝土?xí)r）”在日常抽檢中未要求，是非常不應(yīng)該的，是規(guī)范的失誤，坍落度損失是非常重要的指標(biāo)，是非常有必要檢測(cè)的，泵送混凝土更應(yīng)該檢測(cè)。（3）規(guī)范對(duì)減水率、含氣量、泌水率比、凝結(jié)時(shí)間差、收縮率比時(shí)，混凝土坍落度宜為7090；可沒(méi)有對(duì)壓力泌水率比（用于泵送混凝土?xí)r）、1h坍落度經(jīng)時(shí)損失（用于泵送混凝土?xí)r）這兩個(gè)指標(biāo)的坍落度進(jìn)行說(shuō)明，大家也不知道是多少。這時(shí)候應(yīng)該把規(guī)范讀活，回頭去看GB8076混凝土外加劑。這兩個(gè)指標(biāo)的坍落度應(yīng)控制在210&

50、#177;10，從另外一個(gè)角度想一想，泵送混凝土的坍落度7090能不能泵送？所以要把鐵路驗(yàn)標(biāo)和GB8076混凝土外加劑結(jié)合起來(lái)。某些鐵路建設(shè)單位有分管試驗(yàn)的工程師（還算內(nèi)行），居然要求聚羧酸減水劑所有指標(biāo)的坍落度都控制在210±10，是完全錯(cuò)誤的，我在此就不點(diǎn)這個(gè)業(yè)主的名了，又是典型的屁股指揮腦袋。（4）關(guān)于高性能聚羧酸減水劑的抗壓強(qiáng)度比編造混亂。我們就以緩凝型聚羧酸減水劑為例，鐵路驗(yàn)標(biāo)中“7天抗壓強(qiáng)調(diào)比為140%，而28天抗壓強(qiáng)度比為130%”；假如減水率為28%，7天抗壓強(qiáng)度比應(yīng)該180以上，28天抗壓強(qiáng)度比7天低1015，即為165170以上，很多外加劑廠家技術(shù)人員就根本沒(méi)有進(jìn)

51、行該指標(biāo)檢測(cè)，施工現(xiàn)場(chǎng)也亂編數(shù)據(jù)，這個(gè)現(xiàn)場(chǎng)非常普遍。（二）減水劑對(duì)混凝土性能的影響1.減水劑對(duì)混凝土和易性的影響影響新拌混凝土和易性的因素很多，主要包括水泥、集料、用水量、減水劑的性質(zhì)及其用量、以及溫度等，當(dāng)其他條件相同時(shí)，則和易性與減水劑的種類和摻加量有一定的關(guān)系，適量的減水劑摻入到混凝土中，由于物理化學(xué)作用，能迅速觀察到和易性的改善，測(cè)得坍落度值的增大，摻加高性能減水劑對(duì)新拌混凝土和易性的改善更顯著。減水劑摻量不足，水泥顆粒不能完全分散，顯得混凝土漿體偏少，包裹性差，流動(dòng)性差，若要保證適當(dāng)?shù)氖┕ち鲃?dòng)性，須加水補(bǔ)充，導(dǎo)致混凝土水膠比偏大，混凝土粘性差，泵送施工易泌水、離析，混凝土強(qiáng)度離散性較

52、大；同時(shí)坍落度損失加劇，現(xiàn)場(chǎng)施工再加水，混凝土強(qiáng)度根本得不到保證，更談不上耐久性合格了？可減水劑摻多少合適？大家不知道咋精細(xì)控制，這時(shí)候感覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)很重要，看出機(jī)混凝土氣泡的多少、大小，氣泡周?chē)鷿{體的顏色，若發(fā)黃、發(fā)黑，則減水劑過(guò)摻；也可以在混凝土靜置3分鐘后看混凝土的沉底、板結(jié)情況，以及混凝土四周的泌漿、泌水現(xiàn)象（碎石包裹性差），來(lái)判定減水劑是否過(guò)摻。這是教大家一個(gè)最實(shí)用的笨辦法，在混凝土振搗、敲擊后，表面有零星象油漬一樣的小圓點(diǎn)，則代表外加劑摻量為最佳。 減水劑摻量最佳的表現(xiàn) 外加劑摻量過(guò)大，板結(jié)泌水嚴(yán)重，浮漿和氣泡嚴(yán)重，極易斷樁外加劑摻量稍大，漿體豐富，混凝土表面有黑漿混凝土流動(dòng)性好，粘性

53、好，流動(dòng)性好，且表面發(fā)光（不是泌水），只是外加劑摻量稍稍過(guò)了一點(diǎn)（但適合長(zhǎng)距離運(yùn)輸），但含氣量較大外加劑過(guò)摻，粉煤灰中碳顆粒上浮，混凝土含氣量增大由于坍落度隨時(shí)間而下降，為了保持施工性能所需的和易性，可采用減水劑后摻工藝、分批添加減水劑（補(bǔ)償混凝土坍落度損失），或減水劑與緩凝劑復(fù)合使用都可以有效地控制混凝土的坍落度損失，當(dāng)然這是沒(méi)有辦法的辦法，如何真正保證混凝土性能，又節(jié)約成本，節(jié)約成本，這個(gè)問(wèn)題將在下一步講解。2.減水劑對(duì)混凝土工作性和用水量的影響混凝土工作性主要取決于減水劑，在高性能減水劑出現(xiàn)以前，我個(gè)人認(rèn)為：混凝土工作性的包含的三個(gè)方面：流動(dòng)性，粘結(jié)性、保水性是相互矛盾的，流動(dòng)性和粘結(jié)性

54、是非常矛盾的，而高性能聚羧酸減水劑成功解決了流動(dòng)性和粘聚性的矛盾，因?yàn)楦咝阅芫埕人釡p水劑的減水率在25%以上，在混凝土坍落度相同的情況下，摻聚羧酸減水劑的混凝土用水量比基準(zhǔn)混凝土單方用水量少60以上，混凝土粘性更好，流動(dòng)性更佳（這時(shí)候想起我們面條的勁道，沒(méi)有勁道的面條是拉不長(zhǎng)的，勁道就是我們的粘性，沒(méi)有粘性就千萬(wàn)不要談混凝土的流動(dòng)性），可泵性自然更加好，沒(méi)有泌水現(xiàn)象，混凝土勻質(zhì)性更好，強(qiáng)度更均勻，施工縫消失，實(shí)體工程外觀更好。說(shuō)到這里，我也想起以前的混凝土老規(guī)范，在不摻減水劑的情況下，每增加5水，坍落度增加20，這個(gè)規(guī)律我可是牢記了很多年，現(xiàn)在已經(jīng)落伍了，所以混凝土技術(shù)人員必須與時(shí)俱進(jìn)。對(duì)聚羧

55、酸減水劑而言，用了很多年，從15000元/噸用到2000元/噸，體會(huì)很多，真是一言難盡。首先聚羧酸第一罪狀就是敏感性，但有經(jīng)驗(yàn)的就會(huì)很好的利用敏感性，時(shí)時(shí)在提醒我們，摻量差不多了，可我們的技術(shù)人員沒(méi)有總結(jié)，只知道敏感性的后果，可沒(méi)有好好的利用敏感性，找了這個(gè)點(diǎn)，就像我們炒菜的鹽、味精，沒(méi)有千萬(wàn)不行，多了更不行，可天下有多幾個(gè)真正的食客呢？不會(huì)做菜的人和不會(huì)品菜的人連做配合比的資格都沒(méi)有。3.減水劑對(duì)混凝土泌水性的影響由于減水劑低價(jià)中標(biāo)，功能單一，只具有減水功能，且敏感性極強(qiáng)，我們的同行為降低減水劑的敏感性，只能采取少摻減水劑的辦法，導(dǎo)致增大混凝土水膠比，混凝土泌水（不同于板結(jié)、泌水）混凝土沒(méi)有

56、粘性，泵送施工困難，強(qiáng)度離性較大，主要原因是我們的同行不知道咋調(diào)整減水劑的敏感性?；炷撩谒锌赡苁箘倽仓幕炷练謱?、離析產(chǎn)生裂痕，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度和耐久性等一系列的惡化。混凝土中摻入適量減水劑，尤其是摻入引氣的減水劑，可明顯減低混凝土泌水量，但混凝土中摻入聚羧酸減水劑，由于其高減水率，導(dǎo)致混凝土中的水泥-水懸浮體系穩(wěn)定性急速發(fā)生變化，顆粒沉降速度加快，導(dǎo)致混凝土泌水，甚至板結(jié)。 4.減水劑對(duì)水化熱的影響水化熱對(duì)大體積混凝土特別重要，比如山峽工程這樣的混凝土，曾專門(mén)生產(chǎn)大壩水泥，摻入減水劑后，28d內(nèi)總熱量比不摻減水劑低，且能推遲水化熱到來(lái)的時(shí)間和降低峰值。主要原因：減水劑吸附在水泥顆粒表面，

57、起抑制延緩水泥水化作用；另外，在相同工作性、力學(xué)性能、耐久性的條件下，摻減水劑的混凝土水泥用量相對(duì)較少，因而導(dǎo)致水泥早期水化速度減慢，混凝土水化熱延緩產(chǎn)生，總水化熱降低，有利于大體積混凝土由于水化熱產(chǎn)生裂縫。5.減水劑對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響就合理的混凝土結(jié)構(gòu)而言，決定起其強(qiáng)度的重要的因素是孔隙率，混凝土內(nèi)部的孔隙率主要與水膠比和水泥的水化程度有關(guān)。由于減水劑的摻入，使混凝土的水膠比有較大幅度的降低，因而混凝土內(nèi)部孔隙體積明顯減少，混凝土更為密實(shí)，混凝土抗壓強(qiáng)度顯著提高。一般情況下，混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)率和減水劑的減水率有密切關(guān)系，混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)的原因是由于減水劑的分散作用是水泥的有效利用率得到提高，致使混凝土抗拉、抗折等強(qiáng)度有相應(yīng)提高，但沒(méi)有抗壓強(qiáng)度增長(zhǎng)率大，同樣對(duì)混凝土彈性模量也有提高。 6.減水劑對(duì)收縮、徐變的影響 影響混凝土收縮的主要原因有：用水量、漿集比，含氣量等，摻加減水劑的混凝土對(duì)收縮的影響可歸納為：一是在配合比不變的情況下，改善混凝土的和易性，提高混凝土坍落度，二是在坍落度不變的情況下，減少用水量，適當(dāng)增加集料，提高混凝土強(qiáng)度；三是用水量減少，水膠比和強(qiáng)度不變的情況下增加集料用量節(jié)約水泥。試驗(yàn)證明：摻減水劑改善混凝土和易性，增加坍落度時(shí)，其收縮、徐變值接近或略大于不摻減水劑混凝土；摻減水劑增強(qiáng)或節(jié)約水泥用量時(shí)，混凝土收縮、徐變值小于不摻減水劑混凝