天津商混企业面对的原材料状况及应对办法

李文成，谢广宪，余春荣

（1. 天津市金汇鑫混凝土有限公司，天津　300480；2. 建筑材料工业技术情报研究所，北京　100024）

天津商混企业面对的原材料状况及应对办法

李文成1，谢广宪1，余春荣2

（1. 天津市金汇鑫混凝土有限公司，天津300480；2. 建筑材料工业技术情报研究所，北京100024）

本文对天津地区混凝土原材料的实际情况进行了调查分析，并针对存在的问题给出了一些相应的解决办法。

质量管理；商品混凝土；应用

建筑工程混凝土结构的质量安全和稳定与所用建筑材料的性能优劣有着直接关系。原材料质量不符合要求，不仅会导致施工性能劣化并对混凝土结构后期的耐久性降低产生重要影响。下面介绍目前商混建筑市场常用原材料的状况。

1　水泥质量

目前本地区所使用一些大型水泥厂家所生产的 P·O42.5水泥质量基本稳定，安定性、凝结时间均符合要求，3 天抗压强度在 25MPa 以上，28 天抗压强度在 50MPa 以上，各项性能指标出入不大，硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙百分含量在范围之内。但也有一些外地水泥厂家，虽然也在本市散装水泥办公室进津备案名录内，但水泥质量不稳定，一些小水泥厂家被知名大水泥厂家收购后，挂知名企业的牌子，但水泥质量的稳定性却远远达不到性能要求。

（1）强度偏低。3 天强度低于 25MPa，28 天强度在45～48MPa 之间，最低的在 43～44MPa 左右，远远低于JGJ 55—2011《普通混凝土配合比设计规程》中表 5.1.4 水泥强度等级值的富余系数：普硅 42.5 水泥应≥1.16 倍，即49.3MPa，不能满足配合比设计规范，生产时只能提高水泥用量，水泥强度低导致水泥用量成本问题。

（2）水泥与外加剂适应性差。混凝土和易性差，流动度低，扩展度差。因水泥与外加剂适应性差等原因，搅拌站向水泥厂家要化学成分配料单，一些厂家也不提供真实参数，再向水泥厂家提出退货不再使用时，对方也想解决，但又不知问题出在哪，当厂家拿出真实化学成分配料单，查其原因是水泥硫碱比低，不在合理的范围内。搅拌站和水泥厂家交涉硫碱比不合理时水泥厂家都说不懂混凝土中什么是硫碱比。所谓“硫碱比”也称塑化度，水泥中可溶性的碱含量增大，外加剂与水泥的适应性变差，塑化效果降低，混凝土坍落度经时损失增大，合理的塑化度应在 2.5～3.5 之间为宜。与多家水泥厂技术人员谈塑化度问题时，都推说不懂混凝土的要求，但此问题却是影响混凝土和易性、流动性的关键所在。搅拌站技术人员目前只能找外加剂厂，在减水剂中提高硫的掺量，与水泥中的碱匹配，满足混凝土中塑化度的合理范围。因水泥厂家不提供真实的化学成分配料单，水泥与外加剂适应性差，是本市及国内混凝土行业的一个普遍问题，本市及国内建筑行业监管部门对此应该重视并予以解决。

2　粉煤灰质量

目前天津市粉煤灰市场质量参差不齐，一部分搅拌站使用Ⅱ级粉煤灰，其他基本上使用原状灰，细度多数不合格。细度筛余超过 25% 以上，一般在 30%～35% 之间，超过国家标准要求；需水量偏高、活性低，导致混凝土和易性不好；流动性差。一些搅拌站的技术人员为满足泵送效果，只能大量使用矿粉，少用粉煤灰，但这会使混凝土收缩加大，对混凝土结构后期耐久性不利。造成粉煤灰质量不合格的原因有：一是电厂追求经济效益，降低了生产控制环节；二是市场上供不应求，烧煤的电厂越来越少。用不了几年粉煤灰将逐渐退出历史舞台，新型代用掺合料等待着科技人员的研究与开发应用。

3　矿粉质量

目前天津市及国内建筑市场矿粉质量也属于下滑趋势，从活性指数的抗压强度讲，不如水泥质量好但要强于粉煤灰质量。近两年，矿粉厂家也是单纯追求经济利益，生产控制环节达不到技术要求，主要质量问题是反映在活性指数下降。一些矿粉厂家 7 天活性指数在 72%～75% 之间，28 天活性指数在 90%～95% 之间，活性偏低，不符合国家标准 S95级要求。搅拌站技术人员左右不了市场环境，只能提高水泥用量配制混凝土，以提高其强度，但这样不经济环保，违反了高性能绿色混凝土的应用原则。因此，对不合格的矿粉厂家应该由市场监管部门加大力度定期抽检，让那些不合格的矿粉厂家不能在市场上流通销售。

4　天然砂石料来源及质量

目前华北地区建筑市场天然砂紧缺。天然河砂细度模数在 2.5～2.8 之间，质量好，一般重点工程或高强混凝土使用。但量少价格高，大多数民营企业搅拌站用的不多。按照环保要求，河北省一些天然砂场将禁止开采，纯河砂将逐步退出建筑市场。

两河水砂（河水与海水交界处）：主要产地为绥中，细度模数在 2.4～2.8 之间，颗粒圆滑坚硬，但市场上均没有用自来水净化，氯离子超标准。

海砂：在华北地区主要产地为营口，细度模数在 1.9 左右，为细砂，贝壳多，单一使用不符合中砂要求，一般使用单位多采用二级配，但使用单位对海砂均没用自来水净化，氯离子超标，管理严谨的单位多用于垫层及道路。

因为我国目前砂石资源越来越匮乏，山体绿化禁止开采，洁净的河砂越来越少。现有的河砂价格昂贵，高强混凝土使用都难保证，沿海城市建设高速发展，大量的海砂通过港口进入沿海城市。海砂洁净、含泥量低、颗粒圆滑、质地坚硬，细度模数在 1.9 左右；缺点是贝壳多、氯离子含量高。因我国是发展中国家，基础设施差、水资源缺乏，目前还没有听说哪个省市有海砂的净化池。海砂使用时不净化直接用于商品混凝土结构（地铁市政工程除外），这将给国家带来不可估量的损失。海砂中含有氯离子、硫酸根离子，随着混凝土结构使用年限的推移，结构表层碳化加大，混凝土出现结构裂缝，空气中的二氧化碳气体及潮湿水分会侵入混凝土结构内部，海砂中的氯离子将会锈蚀钢筋，混凝土结构的使用年限将会大大缩短。关于工程结构使用年限为 50 年至 100年，只是书本上的空谈，目前国内道路、桥梁、公共设施，仅 20 年就进入大修，已经成为现实。此问题应如何引起政府监管部门的重视，砂资源的匮乏如何由政府出台政策调配，海砂的使用如何节水淡化，在“百年大计，质量第一”的前提下，是每一个工程管理人员都不能回避的现实。

由于以上原因，本市提倡绿色环保、废料利用，提倡对机制砂多加利用。

（1）尾矿废渣。目前天津市场尾矿砂（碎屑），多产于河北省滦县、昌黎、迁安一带，黑褐色碎屑，细度模数在1.9左右，属于细砂。若单一用于混凝土中会使混凝土拌合物发粘、水泥用量偏高，多用于办理免税的商品混凝土企业，做为选矿碎屑废料，多数企业采用二级配用于工程建设还是理想的材料，符合环保绿色混凝土要求，推荐使用。目前在天津建筑市场推行绿色、环保、废料利用，因尾矿（碎屑）不含氯，大多数商混企业均在细骨料二级配中掺用尾矿（碎屑）使用，节省了大量资源。

（2）另一种机制砂从材料上分为两种，由卵石、碎石破碎的机制砂细度模数在 2.4 左右，抗压强度值好，可代替部分河砂使用；由片麻岩破碎的机制砂细度模数在 3.0 左右，此砂含泥（粉）高、压碎值大（一般在 15%～30%之间），使混凝土抗压强度低，因此不适用于高等级混凝土。由片麻岩破碎的机制砂也称风化砂，含泥（粉）量太高，吸附外加剂，使混凝土流动性差，结构容易出现裂缝，多用于低等级混凝土（垫层）。作为干粉砂浆企业，此机制砂不适于抹灰砂浆，因砂粒风化，石粉含量高，当作墙体抹灰易出现空鼓、开裂现象，尽可能不用。

（3）粗骨料碎石，目前天津市场碎石主要来源为玉田、三河、丰润和遵化。遵化碎石质量差一些，强度值偏低，压碎值偏高（在 8% 左右），多用于低等级混凝土；玉田碎石质量好一些。相对于遵化产砂石强度值高些，石子压碎值低（在 5% 左右），一般高等级混凝土多选用玉田碎石。

（4）选矿废石为黑褐色颗粒，选用废石代替粗骨料，其堆积密度、紧密密度、表观密度均比碎石重，质地坚硬、抗压强度高，为环保节约能源，是骨料理想的代用材料。目前天津市办理免税的商混企业，均选用此废石替代粗骨料。实际配料使用时，因其表观密度重，多用于平面结构，用于垂直结构时（因废石表观密度重）一般是与碎石混合作二级配，是理想的绿色混凝土环保代用材料。

5　外加剂

目前国内及天津市的使用基本就是两种：一种是萘系高效减水剂，一种是聚羧酸高性能减水剂。萘系高效减水剂与砂石材料适应性好、质量稳定，缺点是不环保，生产时造成大气污染，逐步被社会淘汰，目前在天津市使用的萘系减水剂已是少数单位。天津市大多数搅拌站均改成了绿色环保的高性能减水剂，已被社会公认其各项性能均优于萘系。缺点是与砂石材料的适应性差，前面已提到，目前国内砂石材料匮乏，市场上的砂石材料含泥、含石粉高，使用聚羧酸外加剂极为敏感，经常会导致混凝土扩展度差、流动性差，当提高外加剂掺量，如砂石材料含泥、含粉变化，又会出现坍落度变化，混凝土离析。这已成为工程技术人员极为关注的问题。目前国内砂、石材料的劣化，在发达国家很好解决的问题，在我国却成为困扰工程质量的现实。原因是大多数砂石厂均为小作坊模式，生产设备落后，管理粗放，砂石厂管理者多为农民企业家，不懂技术质量，追求的是经济效益，不论石子质量如何，含泥、含粉量多高，不愁卖不出去，这样的市场背景和四个现代化发展是大相径庭的，如何开发利用国内资源，做到物尽其用，更换生产设备，生产出合格的原材料及产品，是各省市建筑行业监管部门的一项艰巨工作。

借国家“十三五”规划调整，谈论以上问题，希望我国工程技术人员共同为工程建筑材料的优化做出贡献。

6　结语

胶结材与外加剂是混凝土组成材料的主要部分，其质量好坏不仅关系到混凝土施工性能的优劣，并对混凝土的后期强度及耐久性产生主要影响，因此水泥与外加剂的适应性是两个厂家共同面对的问题。

粗细骨料在混凝土体积中用量最大，面对天然粗细骨料的匮乏，质量的劣化和不稳定，应大力开发选矿碎屑、选矿废石、再生骨料等代用材料，合理优化配制，做到绿色环保。

［通讯地址］天津市金汇鑫混凝土有限公司（300480）

李文成，男，教授级高工，中国商品混凝土专家委员会委员。