混凝土，想说爱你不容易

黄清林

（建筑材料工业技术情报研究所，北京 100024）

什么是预拌混凝土？按照国标 GB/T 14902—2012《预拌混凝土》是这样定义的：预拌混凝土系指由水泥、集料、水以及根据需要掺入的外加剂和掺合料等组分按一定比例，在集中搅拌站（厂）经计量、拌制后出售的，并采用运输车在规定时间内运至使用地点的混凝土拌合物，也称为商品混凝土。随着禁现工作的推广，现场搅拌混凝土基本杜绝，商品混凝土企业也迅速发展，目前全国有资质的企业达 10000 多家。通过 20 多年的发展，混凝土生产技术水平也有了质的飞跃，从技术水平到生产工艺、设备规模、施工技术都有了迅猛地改变。从传统的简易搅拌楼也发展成花园式现代化工厂，料区全封闭、无粉尘飞扬、无污水排放。时代进步了，技术管理水平提高了，生产设备先进了，而为什么混凝土的质量事故却越来越多了呢？花费上亿资金建造的大桥，说翻修就翻修；刚交付的房子，一下雨地下室就成了鱼塘？坐在刚建好的凉亭下面乘凉，说倒就倒塌了呢？而为什么在秦始皇时期修建的长城，在野外风霜露宿到现在却依旧坚实牢固？这值得砼仁们反思！

按照浙大钱晓倩教授的观点，混凝土是最简单又是最复杂的；是最便宜又是最重要的；是最传统又是最现代的；是最可爱的又是最可恨的产品。仔细琢磨，确实是最形象的比喻，因为把水泥、黄砂、石子、加上一定量的水和外加剂、掺合料一起搅拌均匀就行，是最简单的工作。但是看似简单的混凝土，又会产生强度不足、裂缝、施工困难等难题，让人头疼。按目前的销售价格每斤只有几分钱，比青菜还便宜，但却是基础实施建设中必不可少的建筑材料。看着把它浇筑成一座座高楼大厦，威武耸立觉得真可爱，但使用不当造成开裂、露石、不凝结又让人纠结可恨。所以他一直强调，好的原材料+好的技术才会有优质混凝土，有优质混凝土+好的施工工艺才会有优质工程。他还生动地打了个比喻，拌制混凝土犹如厨师烧菜，有好米+好的烹饪技术=好的米饭，有好米不等于能烹饪出好米饭。从钱教授的观点中总结三个要点：首先是原材料质量必须要好，其次是要有好的技术能力调整配比，最后是要好的施工工艺，才能浇筑出优质的工程。而混凝土质量事故隐患这么多原因在哪里呢？笔者认为：

一、原材料问题

随着环保整治开始，天然砂石滥开采现象得到遏制，导致砂石价格暴涨，甚至出现砂石难求的现象，接踵而至的是海沙、碎屑、石粉、特细砂、含泥量超标的砂石、再生砂石。为了降低水泥的生产成本，许多水泥厂家降低熟料用量，提高掺合料用量，甚至直接掺入矿粉替代熟料，有的厂家为了提高早期强度，大量掺入助磨剂或对熟料进行超细粉磨，导致水泥早期强度高，后期强度倒缩。材料紧张，价格飙涨，不法材料供应商唯利是图，把 S75 的矿粉冒充 S95 的，有些把石灰石粉直接当矿粉销售给混凝土企业。粉煤灰更是怪状万象，把Ⅲ 级灰、原灰、统灰、人造灰、面粉等充当 Ⅱ 级灰；外加剂行业更是恶性竞争，低价销售，垫资额度高，试想：这么低的价格能有高品质的产品吗？所以，把控源头是关键，只有把原材料质量控制好，混凝土质量才有保障。

二、配合比问题

通过对很多混凝土企业走访，发现一个共同的特性，试验室主任对配合比不太重视，技术水平参差不齐。在交流中得知，一般情况下同一强度等级的混凝土只有泵送与非泵的。如灌注桩、十层以上梁板、墙柱、超高层、女儿墙、后浇带、道路等都没有专用配比，而且配比一年四季通用。有些企业模仿他人的配比，材料不同、外加剂减水率不同，水泥性能不一样，剽窃他人配比能生产出好的混凝土吗？混凝土原材料发生变化，要重新调整配比；更换水泥、外加剂要重新试配；气温不同，要重新调整配合比；季节变化要重新试配。一味模仿与拿来照搬首先是对企业不负责任，二是找不到最佳状态的合理配合比，三是浪费成本，四是质量没有保障。

三、混凝土工作性问题

通常说的混凝土工作性指的是和易性、可泵性。很多从业者片面认为：坍落度+扩展度=可泵性，其实是错误的。混凝土可泵性=良好的流动性+良好的粘聚性。低强度的混凝土粘聚性差，因为浆体少，骨料多，不是连续级配更严重；高强度混凝土的粘聚性过高，浆体多，太黏，骨料少，可泵性差。试验室人员在混凝土出厂质量控制时往往忽略了混凝土的工作性，导致混凝土运送到现场流动性差，施工人员现场随意加水，改变了水灰比，造成混凝土离析，降低了混凝土的强度。

四、强度问题

混凝土企业最关注的就是强度，争议最大的还是试块在试验室里标养强度高，而工地同条件试块强度不达标，现场回弹强度更不合格，所以经常出现混凝土企业与施工单位为了强度问题闹上法庭。为了杜绝类似现象发生，加强交付过程控制还是很有必要。搅拌站把混凝土运送到工地，若没有监督，任凭施工人员在现场对混凝土随意加水，取样人员在搅拌车下料口取样成型试件，试件成型好不抹面，不拆模，不养护；混凝土浇筑振捣随意，浇筑完成后，不组织工人养护；送检试件经常拿错，无人核对监管，三块试件，高的超 200%，低的只能达到 80%，到现场回弹强度不合格，碳化高。所以加强试验室内部管理，现场质量管理也是不容忽视。为了规避现场交付带来的风险，试验室内部试块必须真实，资料完整可追溯，养护室温湿度、压力试验机的校准，确保出厂强度心中有数；另外就是加强对工地送检试块强度报告的收集，这样可有效降低企业自身的质量风险。

五、耐久性问题

针对混凝土耐久性，很多砼仁认为强度越高，耐久性越好，其实是错误的认知。提高混凝土的耐久性，首先控制混凝土原材料的质量，骨料级配，胶凝材料用量，水胶比，现场施工的振捣密实性，养护等。常见的开裂、钢筋严重锈蚀混凝土剥落、抗渗差、抗冻不合格、耐磨性、碱骨料反应等现象皆直接影响混凝土的耐久性。提高混凝土耐久性基本有以下几种方法：

1、掺入高效减水剂

在保证混凝土拌合物所需流动性的同时，尽可能降低用水量，减小水灰比，使混凝土的总孔隙，特别是毛细管孔隙率大幅度降低。水泥在加水搅拌后，会产生一种絮凝状结构。在这些絮凝状结构中，包裹着许多拌合水，从而降低了新拌混凝土的工作性。施工中为了保持混凝土拌合物所需的工作性，就必须在拌合时相应地增加用水量，这样就会促使水泥石结构中形成过多的孔隙。

当加入减水剂，其分子定向排列，使水泥质点表面均带有相同电荷。在电性斥力的作用下，不但使水泥体系处于相对稳定的悬浮状态，还在水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜，同时使水泥絮凝体内的游离水释放出来，达到减水的目的。通过实践证明，当水灰比降低到0.38 以下时，消除毛细管孔隙的目标便可以实现，而掺入高效减水剂，完全可以将水灰比降低到 0.38 以下。

2、掺入高效活性矿物掺合料

活性矿物掺料中含有大量活性 SiO2及活性 Al2O3，它们能和水泥水化过程中产生的游离石灰及高碱性水化硅酸钙产生二次反应，生成强度更高、稳定性更优的低碱性水化硅酸钙，从而达到改善水化胶凝物质的组成，消除游离石灰的目的，使水泥石结构更为致密，并阻断可能形成的渗透通路。

3、消除混凝土自身的结构破坏因素

除了环境因素引起的混凝土结构破坏以外，混凝土本身的一些物理化学因素，也可能引起混凝土结构的严重破坏，致使混凝土失效。加强施工控制环节，避免收缩及温度产生裂缝，以提高混凝土的耐久性。

4、保证混凝土的强度

尽管强度与耐久性是不同概念，但又密切相关，它们之间的本质联系是基于混凝土的内部结构，都与水灰比这个因素直接相关。在混凝土充分密实条件下，随着水灰比的降低，混凝土的孔隙率降低，混凝土的强度不断提高。此外，在排除内部破坏因素的条件下，随着混凝土强度的提高，其抵抗环境侵蚀破坏的能力也越强。

高性能混凝土在配制上的特点是低水灰比，选用优质原材料，除水泥、水和骨料外，必须掺加足够数量的矿物集料和高效减水剂，减少水泥用量，减少混凝土内部孔隙率，减少体积收缩，提高强度，提高耐久性。

通过 20 多年预拌混凝土的发展，混凝土出厂的质量控制水平已经相当成熟，但是出厂到现场交付产生的矛盾比较突出，混凝土企业和施工单位在衔接的时候，责任上还是没有界定好，导致争议多，为此，加强现场交付质量控制，还有待完善与提高，共同建造精品工程。看似简单的混凝土，其实要把它做好，真的很复杂，从材料到配比、再到生产交付施工，也不容易，尤其混凝土的裂缝问题，也成了世界砼仁们共同研究的热门话题。人法地，地法天，天法道，道法自然。做人如此，做混凝土亦然，也必须遵守自然法则，怀着敬畏之心，方能成功。