混凝土用水量的過程控制

1、混凝土用水量的過程控制用水量的多少直接影響了水膠比的大小，進而影響了強度的高低。用水量過多引起的裂縫、蜂窩、麻面等問題又會降低混凝土的耐久性能。眾所周知，降低用水量可以提高混凝土的強度及耐久性的同時節(jié)約部分成本，因此在生產(chǎn)過程中應(yīng)該嚴格控制。1 影響用水量的因素1.1 原材料的影響（1）水泥及摻合料的用量增加，入庫溫度（有時入庫溫度過高會導(dǎo)致坍損過快，用水量大幅提升）、比表面積越大，都會引起混凝土用水量加大。水泥標準稠度用水量的大小直接導(dǎo)致用水量的大小。水泥與外加劑的適應(yīng)性不佳的情況下會導(dǎo)致配比用水量的變化。（2）砂、石含泥量、含粉量越高，顆粒級配的連續(xù)性越差，用水量就越大。含水率檢測的準確性

2、直接影響用水量的多少。新入庫的砂石，從料堆頂部到底部的含水率往往相差很大，使用過程中應(yīng)該多次測量，否則生產(chǎn)時對坍落度影響極大。（3）外加劑的種類及外加劑減水率大小，引氣劑的多少，以及與水泥適應(yīng)性的不同。（4）粉煤灰及礦粉等的燒失量、細度、需水量比等各項性能以及取代水泥量的多少。（5）其他材料，膨脹劑、纖維、增效劑等的使用都大幅增大或減少了用水量。（6）不同程度的污水對混凝土的性能影響也有所不同，應(yīng)加以驗證后再確定。每種材料的用量及性能幾乎都可能直接影響用水量的多少，都應(yīng)該在選擇材料時或?qū)嶋H生產(chǎn)之前一一進行試配驗證及開盤鑒定，最終確定出合理用水量。1.2 計量和機器對用水量的影響（1）生產(chǎn)拌樓各

3、材料稱及試驗室各檢測設(shè)備，應(yīng)該定期自校以及定期委托相關(guān)檢測部門進行準確校驗。所謂“失之毫厘謬以千里”。（2）還應(yīng)定期檢查傳感器的位置是否有變動，稱上是否有灰塵積壓，回塵的布袋是否會引起超稱或少稱，外加劑和水稱是否有滴漏現(xiàn)象，含水率自動檢測定期檢測是否準確等等。（3）另外先摻和后摻外加劑的順序也是有影響的，一般后摻法對外加劑的利用率更高，可以適當(dāng)對機器加以改造。（4）不同的機器的攪拌均勻程度是不一樣的，應(yīng)定期檢修確保攪拌機刀片及軸承不會磨損過多，皮帶是否有拋灑料。有時會出現(xiàn)統(tǒng)一配比和同一種材料不同拌機用水量相差很大的現(xiàn)象。（5）應(yīng)杜絕使用皮帶下的廢料或經(jīng)過處理驗證之后方可使用。預(yù)防場地清理工將清

4、理的垃圾使用到混凝土中。有的小站為省事，認為少量垃圾沒什么影響，有時會導(dǎo)致用水量的增加甚至出現(xiàn)混凝土幾天不凝的現(xiàn)象。1.3 坍落度要求不同的施工部位對坍落度的要求不一樣。高層混凝土、水下灌注樁、鉆孔樁、鋼筋較密時坍落度要求一般偏大，和易性也要求更佳。而承臺、地坪、基礎(chǔ)、后澆帶等則要求不宜過大。因此應(yīng)預(yù)先根據(jù)不同的施工部位調(diào)整配比用水量。1.4 人員方面人員的技術(shù)水平、經(jīng)驗豐富程度以及責(zé)任心的強弱等都直接影響用水量大小的準確度。操作人員對坍落度及碎石用量等基本的控制標準，做到在放料過程中可以直接判斷出是否正常，可根據(jù)電流表的大小初步判斷，顯示器直觀判斷。生產(chǎn)控制人員再進行取樣檢測確認，并保持一定

5、的頻率。1.5 天氣、溫度的影響夏季由于溫度過高，會引起砂、石等原材料的溫度升高，甚至在空氣中完全失水產(chǎn)生吸水率。夏季的坍落度損失也相應(yīng)較其他季節(jié)快，適當(dāng)調(diào)整外加劑的保坍及緩凝成分。在秋期高風(fēng)季節(jié)由于天氣過于干燥又要注意混凝土的保濕，而不應(yīng)麻木提高混凝土的用水量來提高坍落度。控制好各個運輸環(huán)節(jié)，避免攪拌車在工地等待時間過長，規(guī)劃好行車路線避免路上堵車，避免駕駛員及施工人員追求施工速度而隨意向混凝土中加水。冬季低溫季節(jié)更應(yīng)降低用水量避免游離水過多而導(dǎo)致混凝土受凍。2 如何實現(xiàn)低用水量（1）嚴格檢測各材料性能控制好以上各因素來降低用水量。（2）提高外加劑的摻量或使用高效高減水率的外加劑，選擇適應(yīng)性

6、較好的外加劑和水泥品種。（3）改善砂石級配，找出每個配合比的最佳砂石級配來改善和易性，從而減少用水量。（4）通過使用高摻量的膠凝材料來改善和易性。（5）即使料倉加蓋了也應(yīng)該多次檢測砂石含水率，加強責(zé)任心確保每盤出機混凝土的坍落度在控制范圍內(nèi)。（6）與工地施工方溝通很重要，要獲得施工人員的理解多與施工方技術(shù)人員進行配合避免坍落度過大。正確的認識：并非坍落度越大，泵送就會越容易，而應(yīng)調(diào)整和易性及碎石用量來調(diào)整。（7）通常實際生產(chǎn)時用水量與試配用水量會差異很大。因此要嚴格按照試配內(nèi)容選擇優(yōu)于或接近的材料，較試配有更嚴格的水膠比控制，保證有足夠的富余強度，進而保障最終進入工地也是合格的。保持生產(chǎn)優(yōu)于試

7、配的原則。3 確定用水量的方法（1）通過大量的試驗數(shù)據(jù)分析，積累大量的試驗數(shù)據(jù)來準確判斷。（2）通過現(xiàn)場取材料，預(yù)先生產(chǎn)前做小容量的試配（12L）來確認用水量。（3）多進行取樣，多做開盤鑒定來確認調(diào)整。（4）做到開工前第一車，第一盤料必須取樣做檢測。（5）第一車隨車至工地現(xiàn)場確認坍落度及和易性等，通過電話、微信視頻等及時反饋信息給生產(chǎn)控制人員。保持與工地施工人員的及時溝通，確保質(zhì)量的波動。（6）所有信息必須預(yù)先準備，一般晚班人員在早晨開工前提前匯總所有材料、生產(chǎn)、施工現(xiàn)場的信息，以小組會議的形式進行統(tǒng)一商量。確認用水量及配合比的調(diào)整，并且避免了很多的細節(jié)問題。4 結(jié)語做好過程用水量的嚴格控制，

8、避免錯誤與失誤。需要制定出嚴謹?shù)墓ぷ髁鞒?、嚴格檢查各細節(jié)，各關(guān)鍵環(huán)節(jié)節(jié)點，提升大家的責(zé)任心，科學(xué)是嚴謹?shù)?，容不得半點馬虎。工作中不能因一時的貪念，不負責(zé)任而忽視了質(zhì)量的控制?，F(xiàn)代混凝土是以高流動性、低水膠比、摻加外加劑和大量礦物摻合料為主要特征，以高性能為代表的混凝土。自上世紀九十年應(yīng)用以來，由于其大大降低勞動強度，加快施工進度，且節(jié)能環(huán)保，加之其具有“高性能”的華麗外衣而深受建設(shè)者的喜愛，為此，人們對其傾注了極大的工作熱情并寄予厚望?？墒牵?dāng)殘酷的質(zhì)量現(xiàn)狀特別是質(zhì)量事故擺在人們眼前的時候，人們往往唯恐躲之不及，但又欲罷不能而從蹈覆轍，這不得不讓人重新思考現(xiàn)代混凝土質(zhì)量問題的癥結(jié)到底在哪、方向

9、何在。經(jīng)過多年的工程實踐和對比分析，導(dǎo)致現(xiàn)代混凝土質(zhì)量問題突顯的內(nèi)在根源在于瘦身水泥，而瘦身水泥又恰恰是各方人員都不愿意接受的殘酷的現(xiàn)實，因為它動搖了人們長久以來引以為豪的現(xiàn)代混凝土應(yīng)用的政策根基和企業(yè)利益，也就是法規(guī)權(quán)威、節(jié)能環(huán)保、加快進度和降低成本。瘦身水泥的具體特征可以從以下兩個方面來表述，一是隨著水泥生產(chǎn)技術(shù)的不斷進步，水泥礦物的平均顆粒粒徑越來越小，即水泥的比表面積越來越大。二是用礦物摻合料替代部分水泥以后，每立方米混凝土中的水泥用量越來越少，而礦物摻合料用量越來越多。以上水泥粒徑小用量少的特征，都是由最初有益的量變，逐漸演化為今天有害的質(zhì)變，其實質(zhì)就是混凝土28天以后的強度幾乎不增

10、長，密實性不提高，自愈能力削弱，裂縫不斷增加，耐久性越來越差，而最終結(jié)果是導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題和質(zhì)量事故不斷發(fā)生。下面，筆者通過旁征側(cè)引和對比分析，進一步闡述瘦身水泥在工程中的具體危害，不妥之處，懇請指正。一、水泥顆粒粒徑越來越小的危害眾所周知，近200年來水泥的發(fā)展歷史，可以說就是一部如何將水泥磨得更細的歷史。水泥生產(chǎn)企業(yè)要想使其產(chǎn)品的綜合效益達到最大化，就是要想辦法讓水泥礦物所積蓄的能量在28天內(nèi)全部釋放出來，最直接最有效的辦法就是將水泥礦物磨得更細，而國家標準不設(shè)細度上限又為水泥生產(chǎn)企業(yè)提供了一個磨細的平臺，所以，磨細也就成了必然趨勢。當(dāng)前，水泥標準是以28天強度作為評定基準的，至于2

11、8天后強度如何發(fā)展，水泥標準并沒有給出明確的規(guī)定和要求，以至于水泥生產(chǎn)企業(yè)只要按保證28天強度進行水泥生產(chǎn)就可以了。其實，混凝土28天以后的強度發(fā)展除了與水泥中的礦物成分比例及后續(xù)的養(yǎng)護條件有關(guān)外，還與水泥礦物顆粒粒徑的大小有直接的聯(lián)系。以硅酸鹽水泥中最大含量的硅酸三鈣礦物為例，28天的水化深度大約是10um，相對于顆粒粒徑絕大多數(shù)在30um以下的水泥而言，28天水化已完成90%以上，也就是說，28天后即使養(yǎng)護條件再好，混凝土強度已經(jīng)沒有多少增長的余地。到目前為止，對混凝土強度長期發(fā)展最有說服力的應(yīng)是日本小樽港持續(xù)長達百年的相關(guān)試驗數(shù)據(jù)。根據(jù)資料介紹，始建于1897年的小樽港，在建設(shè)初期制作了

12、6萬多個試件，放在海水中、大氣中、淡水中分別進行長期耐久性試驗，試驗結(jié)果表明，三者的長期強度發(fā)展趨勢是基本一致的，其中，試件在自然的大氣環(huán)境中存放3040年強度達到最高，大約提高100%，然后逐年下降，存放95年，強度從最高點下降約40%，但仍高于28天強度20%，也就是說，早期的混凝土壽命在百年以上，而當(dāng)年所用水泥的顆粒粒徑是200um方孔篩篩余量小于10%，其平均粒徑遠遠大于目前國內(nèi)標準使用的80um方孔篩篩余量小于10%的水泥平均粒徑。為了與小樽港數(shù)據(jù)進行對比，日本海洋工程研究所也進行了相關(guān)試驗。試驗結(jié)果表明，在海洋氣候環(huán)境條件下，對于比表面積下限在250/kg的水泥，混凝土自然存放5年

13、抗壓強度達到最高，增長約40%，然后逐年下降，至10年甚至低于原來的28天強度。從以上數(shù)據(jù)對比分析可知，水泥顆粒粒徑的大小對混凝土強度的長期發(fā)展起著決定性的作用，當(dāng)水泥顆粒粒徑大于30 um時，粒徑越大，混凝土28天后強度增長的幅度也越大，持續(xù)增長的時間也越長，而目前的國家標準，將水泥比表面積下限定在相對較高的300/kg，可實際生產(chǎn)的水泥比表面積多在360400/kg之間，相應(yīng)的水泥顆粒粒徑絕大多數(shù)都在30 um以下，雖然有利于提高混凝土的早期強度，但是，對于混凝土強度的長期發(fā)展卻是極為不利的，加之有的水泥生產(chǎn)企業(yè)為了追求利潤的最大化，會將水泥磨得越來越細，早強特征越來越明顯，在此前提下，期

14、盼通過后期強度的大幅增長來保證混凝土的耐久性幾乎是不可能，而恰恰相反的是，混凝土強度的長期發(fā)展將會由短期的上升很快轉(zhuǎn)為逐年下降，國內(nèi)多起鋼筋混凝土橋梁、高架橋質(zhì)量事故大都發(fā)生在使用期滿十年這一關(guān)鍵的時間節(jié)點之后也就不足為奇，因為以當(dāng)年的水泥比表面積標準與資料3日本海洋工程研究所的水泥比表面積進行對比可以推斷，如果在配合比設(shè)計時施工企業(yè)沒有大幅提高混凝土配制強度，實際結(jié)構(gòu)混凝土強度已自然下降至設(shè)計值以下，發(fā)生質(zhì)量事故也就在所難免。由此可見，現(xiàn)有水泥與過去傳統(tǒng)水泥的最大差異就是在滿足28天強度要求的前提下，將原有傳統(tǒng)水泥所隱含的巨大的強度安全儲備提前予以透支，而這部分被提前透支的強度儲備，正是為了

15、抵御各種有害介質(zhì)長期侵蝕導(dǎo)致強度不斷降低提供保障的，一旦缺失，對部分結(jié)構(gòu)的長期耐久性來說后果不堪設(shè)想。上述結(jié)論，也正好回答了過去人們常提起的一個問題，那就是在水泥生產(chǎn)工藝和技術(shù)不斷進步的今天，為什么會出現(xiàn)過去的水泥比現(xiàn)在的水泥好、國外的水泥比國產(chǎn)的水泥好的根源所在。另外，強度儲備被提前透支對結(jié)構(gòu)所造成的不良后果具有極強的隱蔽性，更有人們難以辯駁的法理支撐，因為水泥畢竟是過程產(chǎn)品，而非實體結(jié)構(gòu)，在這一點上，作為建設(shè)者我們必須保持清醒的認識。鑒于目前國內(nèi)混凝土強度在自然環(huán)境中長期發(fā)展的相關(guān)數(shù)據(jù)鮮有見之，更多的是引用實驗室標養(yǎng)試件數(shù)據(jù)而缺乏說服力；另外，對于我們每個人身邊住用的建筑工程來說，由于混凝

16、土表面都進行了裝飾裝修，使混凝土與外界環(huán)境隔絕而對其起到了很好的保護作用，混凝土強度也就不會因有害介質(zhì)的侵入而大幅降低并發(fā)生質(zhì)量事故，從而也就自覺或不自覺地影響了人們對混凝土強度長期發(fā)展的高度重視和研究，故這一直是被我們所忽視的問題而鮮見提及。二、水泥用量越來越少的危害現(xiàn)代混凝土科學(xué)的問題與研究一書中談到，水泥是混凝土之母，是混凝土的核心原材料，但是，在商品混凝土快速發(fā)展的今天，礦物摻合料的大量使用越來越受到熱捧，其地位已經(jīng)到了與水泥不相上下的地步，是現(xiàn)代混凝土不可或缺的組分之一。固然礦物摻合料的使用有其科學(xué)合理的一面，但也必須清醒地看到，如使用不當(dāng)還會帶來負面影響，甚至?xí)o工程帶來災(zāi)難性的后

17、果，這一點，必須引起我們的高度重視。眾所周知，火山灰質(zhì)礦物摻合料本身并無膠凝性能，只有與水泥水化后生成的氫氧化鈣進行二次反應(yīng)，才能生成難溶的水化硅酸鈣凝膠，從而提高混凝土的強度和密實性。如果混凝土中沒有足夠多的水泥來提供氫氧化鈣反應(yīng)物，部分礦物摻合料的二次水化也就成為不可能，問題在于水泥水化能生成多少氫氧化鈣，而各種礦物摻合料的火山灰質(zhì)反應(yīng)又需要多少氫氧化鈣，對于這一問題，理論上并沒有得到很好解決，更沒有法規(guī)依據(jù)可循，從而導(dǎo)致大摻量礦物摻合料的使用問題存在諸多的不確定性，對混凝土質(zhì)量帶來不利影響也就不可避免，比如說，在施工現(xiàn)場我們常常看到的大面積網(wǎng)狀裂縫及樓屋面板常常發(fā)生的大面積滲漏現(xiàn)象，這些

18、都與礦物摻合料的二次反應(yīng)沒有達到預(yù)期的凝結(jié)效果而使其轉(zhuǎn)化為細砂組分有直接的聯(lián)系，這是其一。其二，商品混凝土絕大多數(shù)都是用普通硅酸鹽水泥進行混凝土配置，依據(jù)國家水泥標準，普通硅酸鹽水泥中的混合材參量必須控制在20%以內(nèi)，可據(jù)國家建材部門前期的調(diào)查資料介紹，除部分水泥大型企業(yè)外，大多數(shù)水泥中小企業(yè)混合材參量均超標，最高參量甚至高達47%，而當(dāng)前的施工驗收規(guī)范對此又沒有提出強制性檢測要求，甚至連部分地方政府的檢測機構(gòu)都不開展此項業(yè)務(wù)，導(dǎo)致施工企業(yè)束手無策，這無形之中，也就為不法企業(yè)大開方便之門，這是當(dāng)前瘦身水泥最隱蔽最核心的癥結(jié)之一，而更為嚴重的是，由此導(dǎo)致對部分混凝土質(zhì)量問題和質(zhì)量事故的責(zé)任認定，

19、都將可能會帶來顛覆性的結(jié)果，教訓(xùn)的吸取也就成為空談。其三，水泥必須進行安定性檢測是國家水泥標準的明確要求，但是，當(dāng)采用膠凝材料替代水泥以后，膠凝材料的安定性問題已經(jīng)超出了水泥標準的管轄范疇，而相應(yīng)的其它規(guī)范標準又不涉及安定性檢測的內(nèi)容，導(dǎo)致混凝土體積穩(wěn)定性問題經(jīng)常發(fā)生也就不足為奇，特別是隨著混凝土中摻合料品種和用量的不斷增加，水泥用量越來越少，對混凝土體積穩(wěn)定性取決定性作用的已不是水泥，而是膠凝材料組合。由此可見，現(xiàn)有的規(guī)范標準僅對水泥進行檢測是不夠的，必須增加膠凝材料組合的安定性檢測，只有這樣，才能最終確?；炷辆哂辛己玫捏w積穩(wěn)定性，這是當(dāng)前規(guī)范標準間的盲區(qū)。其四，混凝土路面必須具有良好的耐

20、磨性這是不言而喻的，但設(shè)計規(guī)范、施工驗收規(guī)范對混凝土耐磨性的要求卻沒有明確的量化控制指標，雖然道路水泥標準對水泥的耐磨性有相關(guān)的要求，但是，在礦物摻合料用量越來越多而水泥用量越來越少的今天，原有基準水泥的耐磨性已被弱化，由此導(dǎo)致路面起灰起砂的問題經(jīng)常發(fā)生也就成為必然，即使對簿公堂，法官也難以依法判定，因為耐磨性要求是隱含的，并非規(guī)范或圖紙明確的，相關(guān)的案例也并不少見，這同樣是規(guī)范標準間的盲區(qū)。其五，當(dāng)前礦物摻合料中使用量最大的是礦渣和粉煤灰，眾所周知，礦渣和粉煤灰的密度均小于水泥的密度，特別是粉煤灰差距更大，這一差距給施工帶來了巨大的困難，因為在混凝土澆筑和振搗過程中，密度大的水泥會往下沉，而

21、密度小的礦物摻合料會往上浮，呈現(xiàn)微觀上的分層離析，從而使構(gòu)件頂部和表面摻合料含量過大而水泥含量過小，底部則反之。由此造成的不良后果除構(gòu)件強度上下不均外，梁頂、柱頂、板頂經(jīng)常開裂已經(jīng)成為不爭的事實，特別是柱頂，開裂現(xiàn)象相當(dāng)普遍，且水泥用量越少，摻和料用量越多，開裂問題愈加突出，至今難以解決。三、解決瘦身水泥的相應(yīng)對策作為當(dāng)前的建設(shè)者，雖然我們無法改變規(guī)范標準的現(xiàn)狀，但我們完全可以想方設(shè)法規(guī)避其可能帶來的風(fēng)險，并確?；炷两Y(jié)構(gòu)在其使用年限內(nèi)安全可靠的工作。一是將水泥比表面積控制在300350/kg之間，最大限度的保證混凝土28天后強度仍有較大幅度的增長，同時，適當(dāng)提高混凝土配合比設(shè)計時的配制強度，增強混凝土抵御各種有害介質(zhì)長期侵蝕的能力，確?；炷两Y(jié)構(gòu)的長期耐久性。二是在進行混凝土施工配合比設(shè)計之前，必須對水泥中的混合材含量進行檢測，確保