特别策划：混凝土原材料快速检测

特别策划：混凝土原材料快速检测

编者按：混凝土原材料控制是混凝土质量控制的第一道关卡，所以标准中都规定原材料进厂要做检测，合格后方可使用。但现行标准规定的方法有的需时很长；有的检测方法过于复杂，需要特定的仪器方可检测，而实际情况是混凝土企业常常等不到检测结果出来就将其投入使用。如果检测结果出来不符合要求，那么将给混凝土质量带来风险，给混凝土企业带来损失。那么有没有快速、实用、有效的检测方法，能够粗略判断原材料的真伪或质量的高低呢？本期特别策划邀请工作在一线的技术人员来分享他们的经验。

张伟（临沂大学建筑学院，副教授）

商品混凝土公司的原材料检测，是实验室重要工作内容之一。商品混凝土公司的原材料主要包括水泥（42.5 和52.5），砂（包括天然细砂，天然中砂，机制砂），碎石（小碎，中碎，碎卵石等），粉煤灰（Ⅰ级或Ⅱ级），矿渣微粉（S95 级），石灰石粉，混凝土外加剂（包括萘系，脂肪族，聚羧酸系）等，每种原材料目前都已经有国家或行业标准来规范使用，其检测方法都有详细描述，这里不再赘述。

20 年的工作实践中，笔者觉得商品混凝土公司原材料的快速检测，无非是靠“目测，手感加简单小试验”来进行，一般来说，结果是可靠的。下边针对各种原材料具体说明。

水泥，商品混凝土公司目前使用的是 42.5 和 52.5 水泥较多。优质水泥色泽是深灰色或灰绿色，强度等级越高绿色越明显，灰白色说明矿渣微粉掺量过多；好的水泥，用手摸摸粉料，应该没有明显的粗颗粒；还可以用酚酞指示剂测试水泥浆，应该是显示明显的红色。还应该注意，刚出厂运输到商品混凝土公司的新鲜水泥一般是温热甚至是很烫的。当然，检测该批水泥与外加剂的适应性，可以通过水泥净浆流动度来测试或比较，试验也很快可以出结果。

砂的快速检测，主要是目测其细度模数，手感可以估计其大致含水量，根据不同的砂类品种、细度分别存放料仓。海砂中的氯离子含量，可以通过专门的微型试剂纸或者氯离子含量快速测定仪来测试。机制砂，要通过放大镜观察砂子的颗粒形状，估算颗粒球形度比例，作为原始数据试验或生产时参考。砂子含泥量，可以通过淘洗观察水的混浊度，也可以少量样品通过淘洗烘干快速检测出来。

碎石，主要是通过目测观察颗粒大小、形状及品种，根据不同品种不同颗粒大小分别存放料仓。有的碎石，含有肉眼可见的气孔，也要单独料仓存放。破碎后的卵石，也要单独料仓存放。

粉煤灰，首先目测观察，一般颜色灰白为上好品，颜色发黑说明含碳多；手感为滑滑的感觉为上好品，说明球形度高，还应该没有明显的粗颗粒；细度可以通过负压筛很快可以测出结果。

矿渣微粉，首先目测观察，一般颜色灰白为上好品，越白矿渣粉纯度越高，颜色发灰说明其中掺入了粉煤灰或者炉渣其它掺合料。细度可以通过比表面积测定仪很快测出结果。矿粉活性，要通过胶砂试验来检测。

石灰石粉，是种新型掺合料，要根据石灰石粉在混凝土中应用技术规程（标准编号：JGJ/T 318—2014）中的技术要求指标测试，快速检测办法：细度可以通过负压筛很快可以测出结果，也可以通过比表面积测定仪很快测出结果，用稀盐酸溶液可以滴加到石灰石粉上，应该有气泡溢出。

混凝土外加剂，通过目测观察颜色，可以大致判断出是萘系（褐色）或者脂肪族（血红）还是聚羧酸（无色或淡黄色），当然，还有是萘系和脂肪族复配后的产品（红褐色）。用 pH 试纸也可以判断出来羧酸（显示红色）和脂肪族（显示蓝色）；对于萘系或者脂肪族或者它们复配后的产品，可以通过水泥净浆流动度对比试验（一般 30～40min），确定外加剂产品质量的稳定性，对于羧酸外加剂，必须要通过 5L 或10L 混凝土料来对比检验货物产品质量的稳定性（一般也就30～60min 可以出结果），只靠水泥净浆流动度对比试验是不可靠的。还可以通过砂浆试验，测试混凝土外加剂的减水率。

至于混凝土膨胀剂，聚丙烯纤维，钢纤维等特殊材料，一般都随货物附有产品说明书和质检报告，做好产品验收就可，这里不再多说。

杨文杰（泸州建中混凝土有限公司，总工）

混凝土原材料进厂如何验收，国家标准给出了完整的方法，但在实际生产过程中，对于进厂原材料质量都按照标准方法检测后收料，则需要较长的时间，若进厂材料质量波动较大时，则增大了检测的工作量及人力，进而增加了混凝土成本，因此，技术人员常结合实际经验初步判断进厂混凝土原材料的质量优劣。在此，本人结合实际经验总结了如何初步快速判断进厂混凝土原材料（砂、石、粉煤灰、外加剂）质量优劣的简便方法，与同行共同分享。

如何初步判断砂质量的好坏，本人总结出了“看、捏、搓、抛”的方法。 “看”，抓一把砂摊在手心，细看粗细砂粒分布的均匀程度，各粒级颗粒分布越均匀则砂质量越好，级配也越好，反之，若某一档砂粒集中或断档则砂级配较差；“捏”，砂含水量的高低通过用手捏，捏后观看砂团的松紧程度，砂团越紧证明含水量较高，反之较低；“搓”，抓一把砂在手心，用两手掌搓后，轻轻拍手，看手心上粘附的泥层，泥层越多且黄则证明砂含泥高，反之含泥低；“抛”，砂经捏后在手心抛一抛，若砂团不松散，可以判定出砂细、含泥或含水较高。

对于碎石质量好坏，本人结合实际经验总结出了“看、磨”的直观方法。“看”，是看碎石的最大粒径，以及不同粒径的碎石颗粒分布的均匀程度，可以初步判断出碎石级配的好坏，看针片状颗粒分布多少，可以估计出碎石对混凝土和易性和强度的影响程度大小；看碎石表面附着尘粒厚薄程度，可以分析出含泥量的大小；看干净的碎石表面晶粒分布程度。结合“磨”（两粒碎石对磨）可以分析出碎石的坚硬程度。

对于进厂粉煤灰感观质量的判定，本人总结出了“看、捏、洗”的简便方法。“看”，则是看粉煤灰的颗粒形状，若颗粒是球形，证明粉煤灰是原状的风道灰，反之则是磨细灰。“捏”，用拇指和食指捏，感受两指间的润滑程度，越润滑，则反映粉煤灰越细，反之则越粗（细度大）。“洗”，用手抓一把粉煤灰捏后用自来水冲洗，若附着在手心的残余物很易被冲洗干净，则可以判断该粉煤灰烧失量小，反之残余物较多不易冲洗则说明粉煤灰烧失量偏高。

外加剂是决定混凝土是否具有流动性的关键因素，外加剂的减水率是决定混凝土强度的主要指标。进厂的外加剂的性能是否满足混凝土拌合物要求，最直观有效的方法则是通过小样试拌，测其混凝土拌合物的和易性、坍落度经时损失来验收。

综上所述，通过以上简单的方法，可以初步判断进厂混凝土原材料（砂、碎石、粉煤灰、外加剂）感观质量的优劣，当对材料质量有较大异议时，须通过标准方法进行进一步试验验证，这样可以有效的节约人力、时间和提高工作效率。

王瑞（宁夏锦泰鸿业商砼有限公司，工程师）

根据“混凝土原材料快速检测”经验的讨论，结合我公司现有的原材料及快速检测方法的以往经验。对各原材料规范要求的检测项目的方法说明如下：

1　水泥

检测项目：胶砂强度、凝结时间、安定性和其他检测目。

（1）胶砂强度：胶砂强度分为3d和28d检测，商混站一般最少两种水泥以上，而且水泥品种繁多和现进现用的现象，往往出现“等米下锅”的问题。把3d和28d累计温度计算出来，通过混凝土快速养护箱在80℃温度下进行快速养护，从而提高水泥强度的快速检测。

（2）凝结时间：所需时间往往过长、程序繁多，在水泥品种厂家稳定的情况下，可以两天或三天检测一次，通过做一次标准稠度用水量把凝结时间和安定性同时检测，还可以根据快速养护的胶砂试件观察安定性是否合格。

2　粉煤灰

检测项目：细度、需水比、烧失量、活性指数等其他检测项目。

（1）细度、需水比及烧失量：近年来，粉煤灰质量出现以次充好，运输中作假等现象。必须车车取样，通过加长的取样器来防止运输作假现象，在试验过程中，目测粉煤灰颜色、筛余物来判断质量是否出现波动（如烧失量、需水比等）。

（2）活性指数等：粉煤灰厂家稳定的情况下，一周检测一次或者抽测，用快速养护箱检测其活性指数，为生产提供依据。

3　石灰石粉检测项目：碳酸钙含量、细度、活性指数及含水量等

（1）碳酸钙含量、细度、活性指数：石灰石粉在宁夏这边还没有得到广泛的使用，碳酸钙含量受产地影响波动不大，车车检测细度来控制其质量，用微波炉烘干进行快速检测，用快速养护箱检测其活性指数。

（2）含水量、流动度比等在厂家稳定情况下，每周检测一次或者抽测。

4　细骨料

检测项目：细度模数、含水率、含泥量、泥块含量等

（1）细度模数在砂来源稳定通过目测来控制其变化，每两天一次或者每周检测三次，砂供应商繁多通过目测和经验检测，含水率和含泥量可以用微波炉或电磁炉快速检测，通过控制含泥量来控制砂进厂质量。

（2）泥块含量等其他检测项目可以通过目测或者每周检测一次等。

5　粗骨料

检测项目：颗粒级配、压碎指标、针片状含量、含泥量、泥块含量等。

（1）颗粒级配、针片状含量及压碎指标在厂家稳定时从源头控制，石料厂控制上筛底 25mm、下筛底 5mm 二次锤破5～25mm 连续级配石料，进厂通过目测来控制其变化，每两天或每周检测三次检测质量，压碎指标检测比较简单，可以按标准检测。

（2）含泥量、泥块含量等其他检测项目，可根据需要检测或者每两天或每周检测三次检测质量。

6　减水剂

减水剂检测项目：密度、pH 值可以做到快速检测，含固量可用微波炉快速测定，其他检测项目可根据厂家和泵送剂批量检测，最实用的方法按照 C30 普通混凝土配合比拌制10L 混凝土拌合物，试配工作性、掺量、初始坍落度、经时坍落度，初终凝时间。

江金平（江西省九江磊鑫砼业有限公司，实验室主任）

按照 GB/T 14684－2011《建设用砂》国家标准中颗粒级配项目试验步骤 7.3.2 节，单次试验时间全程约15～20分钟。现针对商混站实际生产过程中原料紧缺与品质波动的频繁性，同时为加大批次检验频率取得即时数据为一线生产提供参考，分析总结出如下一套快速方法供同行参考：

从标准中知道，级配区 Ⅲ 区属细砂其细度模数范围为1.6～2.2，对应方孔筛 60µm 累计筛余范围 16%～40%； Ⅱ区属中砂其细度模数范围 2.3～3.0，对应方孔筛60µm标准累计筛余41%～70%。以生产中Ⅱ区中砂为例，用数学内插法可算出各细度模数区间对应的累计筛余范围，见表 1。

表1　累计筛余范围表

快检步骤：取烘干样直接过60µm方孔筛，算出该筛孔累计筛余值。现将以往部分试验对比数据（按国标7.3.2 标准与 60µm单筛快检法对比）统计见表 2。

表2　试验数据数据对比

根据以上比较，以中砂为例，表二中实际值比表一中理论值细度模数往往高出 0.1，建议生产控制原料实验时（进厂砂亦可同）可采用 60µm 单筛累计筛余快速筛分检验法，通过表一对应 60µm 累计筛余量查得或用内插法计算细度模数后修正 +0.1 即可，误差在可控范围内。全程从取样至结果可节约 20～30 分钟时间，可用于生产控制过程中加大检验频率环节上。

赵恒树（山东亿辰混凝土有限公司，高级工程师）

有些混凝土原材料的检验需要较长的时间，影响了预拌混凝土企业的正常生产，为了消除这种影响，首先要选择产品质量好，企业信誉高的大单位作为合格供方，禁止与产品质量不稳定的企业合作；其次可采用快速检验方法对所进原材料进行检验，具体方法如下：

1　水泥

可采用 JC/T 738－2004《水泥强度快速检验方法》标准进行检测。首先要采用不同厂家和不同等级的水泥成型不少于30组胶砂试件分别进行快速养护和标准养护。试件成型经标养 4h±15min 后将带模试体放入湿热养护箱内的试体架上，盖好箱盖。从室温开始加热，在1.5h±10min内等速升温至55℃，并在55℃±2℃下恒温18h±10min后停止加热。然后打开箱盖，取出试模，在试验室中冷却50min±10min后脱模，再进行强度试验。根据快速试验的强度和标养 28d 强度推导出水泥 28d 抗压强度的预测公式，然后就可以依据一天的快测强度带入预测公式推算出水泥的 28d 预测抗压强度。自搅拌胶砂起至推算出 28d 强度的时间约需 22～23h。

2　矿粉

取样后可先做比表面积，比表面积合格，同时观察矿粉的颜色，若颜色较白，即可认为该样品合格。若颜色呈灰白色，有可能掺有粉煤灰。

3　粉煤灰

取样后先做需水量比试验，若需水量比合格，即可认为该样品合格，因为粉煤灰的细度对混凝土的质量影响较小，需水量比是影响混凝土质量的关键指标。 用筛分法检验粉煤灰的细度，细度越小越好。若需水量比合格，细度指标略超也是可用的。 观察粉煤灰的颜色，粉煤灰的颜色越浅越好，若发现粉煤灰的颜色较黑时应做烧失量试验确定该指标是否合格。 再用鼻子闻一闻粉煤灰是否有氨味，有的话就可认为不合格。还有的粉煤灰内含有少量铝粉，含有铝粉的粉煤灰为不合格产品。拌制混凝土后会产生较多的气体，混凝土在振实后，气体会沿着毛细孔冒出表面。混凝土表面出现微鼓灰白泡，泡的间距约在100 ～ 300mm，在泡的中心有一个小气孔，这些气体会降低混凝土的抗渗性和耐久性。

4　砂子

可到砂场目测砂子的表观质量项目如下：

（1）查看鹅卵石含量的多少，看不准时可用 9.5mm 的筛子筛分，鹅卵石含量在 10% 以内为较好，10%～20% 之间为可用，大于 20% 时为较差。因鹅卵石的强度较低，强度等级大于 C40 以上的混凝土不宜使用鹅卵石含量大于 10% 的砂子。

（2）查看泥块含量的多少，没有泥块为最好。

（3）查看砂子的颜色，颜色越浅越好，砂子的颗粒越明亮越好。当砂子的含泥量小于 3% 时，手握砂松开易散；含泥量大于 3% 时，手握砂松开易成团；当砂子的含泥量大于 6%时，颜色发暗，干砂块不易捏碎。

（4）砂子的颗粒级配可通过筛分确认。

5　石子

可到石子料场目测石子的表观质量项目如下：

（1）查看石子的颗粒级配是否符合要求的连续粒级，拿不准时可通过筛分确定。

（2）查看石子堆中是否有泥球，没有泥球最好，每平方米表面中含有 2 个泥球为可用，多于 2 个不宜用。

（3）查看石子中是否有页岩和黄皮颗粒，如果有较多的页岩颗粒就不可用。黄皮颗粒分两种情况，表面有水锈而没有泥，这种颗粒可用，不会影响石子与砂浆间的粘结。当颗粒表面粘有黄泥时，这种颗粒为最差的颗粒，它会极大的影响石子与砂浆的粘结，这种颗粒较多时就会降低混凝土的抗压强度。

（4）针片状颗粒含量可取样经规准仪试验后确定。如果在大堆上查看这种颗粒不多时即认为合格。针片状颗粒过多时，会影响混凝土拌合物的流动性，也会降低混凝土的抗压强度。

（5）石子的含泥量：当发现石子表面较黄时，其含泥量都超标，拿不准时可通过试验确定。

6　外加剂

外加剂检测方面没有简单的试验方法，普通外加剂进场取样后必须采用 C30 生产理论配合比进行试验（若检验高效减水剂时，应采用 C50 或 C60 生产理论配合比试验），并且所用原材料也应与生产所用大宗原材料相同，水泥、矿粉、粉煤灰不宜超过一周，砂石的含泥量应与大宗原材料无明显差别。当检验聚羧酸外加剂时，每方的理论用水量不宜超过160公斤，因为生产用的胶凝材料的温度比试验室所用材料温度高出许多。因此，在外加剂掺量不变的情况下，每方试验用水量控制在150～160kg为好。生产用水量比试验用水量高出15～20kg。

李恒峰（江苏省南通金隆混凝土有限公司，总工）

随着商品混凝土技术发展及市场竞争激烈，混凝土质量技术要求越来越高，原材料的市场行情价格波动明显。混凝土公司为了在保证质量的前提下，降低配合比成本，有时需要临时采购性价比高的原材料。这就要求我们能在较短的时间里能判断出该材料的性价比。

对胶凝材料，水泥，矿粉，粉煤灰，我们采用水煮法快速测定其相对强度、活性。

1试验仪器

试验室常规仪器、混凝土快速养护箱

2试验方法及配合比

依据 GB/T 17671－1999《水泥胶砂强度检验方法》进行快速测定。快速测定配合比，见表 1～3。

表1　粉煤灰活性快速测定配合比

表2　水泥强度快速测定

表3　矿粉活性快速测定

3注意事项

（1）本方法检测出的强度及活性为本公司正在使用的材料的相对强度及活性，即与本公司正在用的材料的原材料作对比。

（2）每次试验水煮结束后，让试件在混凝土快速养护箱水中自然冷却，不能把热的胶砂条取出放在空气中冷却。

（3）水温：根据我们大量试验，温度在 80℃ 左右为好。

（4）胶砂条摆放要均匀，确保每个试件养护条件相同。