特别策划：混凝土原材料变化的应对措施

马永胜（北京砼享未来工程技术研究院，总工程师）

新常态下的混凝土原材料多变，受此情况的影响，混凝土的“稳定性”往往很难保持。面对不同原材料性能的多变，我们必须做好如下工作：

1. 要适时、有效地选择原材料的主要检测参数。

2. 选择合适的检测方法对原材料进行检测。

3. 加测部分原材料的化学分析测试。

4. 适时做好不稳定原材的分类工作，针对混凝土浇筑的不同工程和不同部位，有效地选择混凝土不同类别的原材料。

5. 合理选择混凝土配合比。

6. 适当调整混凝土外加剂配合比，尽量满足混凝土性能要求。

7. 适当合理地调整混凝土配合比中的胶凝材料掺量，以便提升混凝土工作性能及力学性能。

戚勇军（常州嘉华混凝土有限公司，高级工程师）

现在各类新材料的发展速度十分迅猛。对于各类掺合料、外加剂等等，常规类的混凝土该如何更好地应用这些变化的新材料？在此做个建议：

第一，须对新材料进行放射性类等有害物质的分析，不能不管不顾，要把安全放在首位，尤其是用于住宅上面的材料，要慎之又慎。

第二，专委会等部门要根据各地具有地方性特征的材料，有针对性地提供相应的技术培训和指导，并根据不同材料分类进行，需要详细到每一个环节，避免误导。

第三，联合一些有条件的企业科研部门，以及相关的科研中心，共同针对新材料在应用过程中出现的一些特殊问题进行科学研究，寻求一种可行的措施或者方法，以便于应用型企业的应用。

第四，应用型企业在应用新型材料前，需要进行相应的技术改革以及组织一线技术人员和工作人员深入学习，不能上手就用，有必要时可以建议实施专家论证的方式。

第五，加强后续的质量监督和跟踪，有条件的可以建立和实施长期的监督跟踪机制，为后续应用留下宝贵经验及数据。

何定明（重庆松汇新型建材有限公司，高工）

在天然砂石资源枯竭、生态保护的双重压力下，混凝土原材料质量日益劣化。目前的砂石料场五颜六色，机制砂亚甲蓝值偏大、级配差、石粉含量偏大，行业内笑称砂石已经不是“当初的少年”，用这样的原材料生产的混凝土拌合物出现坍落度经时损失大、干涩、粘等问题。同时，胶凝材料特别是水泥中助磨剂、工业副产石膏大量被使用，还有磨细“粉煤灰”出现，这造成混凝土板结、泌水及气泡多等质量问题。此外，原材料短缺，原材料处于卖方市场，质量难以保证；行业竞争激烈，成本高、利润低；大多数企业还处在粗放式管理阶段，配合比调整不及时、被动。混凝土技术人员在面对这些问题时总感到力不从心，难以招架。

笔者认为，通过“无机+有机”双调整的思路可以很好地解决这些问题。“无机”即混凝土原材料中的无机物，如水泥、粉煤灰、砂石，“有机”指的是原材料中的有机聚合物，如外加剂。

对大多数搅拌站来说，原材料采购的传统模式是外购水泥等无机材料及外加剂等有机材料，混凝土技术人员与外加剂技术人员针对胶凝材料与外加剂的相容性进行混凝土试配，混凝土工作性及力学性能满足要求后即投入生产。前些年，由于普遍使用河砂，大多数企业都能完成混凝土质量控制工作。

随着天然砂石资源枯竭及河砂的禁采，国家大力发展机制砂，但机制砂质量参差不齐，一是母岩不符合机制砂要求（强度达不到要求、风化较严重、含泥重，如石灰岩等），二是机制砂制砂设备选型不合理（1、产能不足时需要增大筛孔尺寸；2、破碎方式与母岩岩性不适应，制成的机制砂中石粉含量要么偏多，要么少；3、级配、粒形不满足规范要求）。此外，采用湿法制砂工艺制砂时，为了节水及环保要求，在回收利用的水中加入絮凝剂，絮凝剂会在下批砂中残留，采用残留絮凝剂的机制砂生产的混凝土会出现坍落度经时损失大。所以，机制砂是所有原材料中最不稳定的（上午和下午的机制砂都不一样），外加剂技术服务跟不上原材料波动的步伐，外加剂配方调整不及时势必会引起混凝土工作性波动。

针对当前混凝土原材料现状，有些混凝土搅拌站转变了原材料采购模式，搅拌站采购外加剂原材料，自建外加剂合成或者复配车间，根据原材料情况摸索出合适的合成母液配方，针对不同的运距、浇筑方式、工程部位及混凝土强度等级进行外加剂复配，通过控制上游产品的质量采取提前介入、主动调整和及时调整等手段来控制混凝土质量，实现优化组合，达到降低成本、提高竞争力的目的。这就是“无机”与“有机”双调整思路，不仅仅是无机材料如胶凝材料、砂石的质量调整，还包括有机材料如外加剂的性能调整，两者有机结合，从而达到控制混凝土质量的目的。

混凝土工程技术人员所学专业纷繁复杂，有的学文有的学理，更多的是出身工科，如建筑材料、化工、建筑工程等专业，每个人的专业知识掌握程度不一。混凝土工程看似简单，实则涉及材料、机械、施工、结构设计等多个学科，这些学科相互交叉会让混凝土工程变得难以理解，所以混凝土工程是一门交叉学科。笔者认为，混凝土技术人员要立足材料学科，拓展学科横向知识面，努力成为复合型人才，才能使自己的企业在激烈的竞争中立于不败之地。

宋剑龙（山西省阳泉市建筑业协会混凝土分会，高级工程师）

砂石料作为一种混凝土生产的必不可少的重要原材料，对混凝土质量的影响是众所周知的。砂石料是一种不可再生的资源，随着我们国家环保和矿山限采政策的日益严格，其生产成本越来越高，价格也越来越高，已经成为混凝土成本升高的重要因素。而混凝土的价格由于产能相对过剩并没有多大的变化，甚至在一些地区由于竞争不升反降。

一些混凝土企业为了生存发展，寻求市场上价格比较低的砂石料，购进的砂石料的质量很可能不稳定甚至不合格，在这种不得已的情况下，许多混凝土企业在使用质量比较差的砂石料生产混凝土同时，还要求混凝土质量要好而且成本要低，于是这些企业的老板们把这个难题交给技术人员。老板说：我太难了，你们是搞技术的就是要解决这样的问题，你们要想办法破解这个难题。

技术人员们也难了：不合格的砂石料怎么能生产出合格的混凝土？质量不稳定的砂石料怎么能生产出质量稳定并且成本低的混凝土？但是返回头想一想，如果所有的原材料都合格了、稳定了，我们做技术的同志们自身的价值怎么体现？还是自己想办法吧。

还好，卖“特效药”的企业来了。他们说他们的特种外加剂能够解决砂石料质量不合格、不稳定的问题，他们说这是特效药，专门治这种疑难杂症的。

但无论使用什么“灵丹妙药”，还是调整配合比，要想彻底解决砂石料不合格、不稳定给混凝土带来的问题恐怕都不是一件简单容易的事情，其原因是不言而喻的。

应该说针对性地使用一些特别的外加剂的同时，适当地调整混凝土配合比可以解决一些问题，但要想彻底解决问题，不解决砂石料的问题恐怕是不行的。

关键是砂石料问题的解决恐怕不是一朝一夕的简单事情。笔者把从混凝土生产工艺的角度做的一些工作汇报给各位砼仁，希望能够对一些企业有所帮助。但是必须明确的是，解决问题的根本出路必然是使用精品砂石料，这一点是毋容置疑的。

1、研究结果证明，在混凝土生产中使用骨料半湿润法工艺可以从混凝土的生产工艺角度解决劣质砂石料给混凝土带来的问题。

（1）理论上有依据。DL/T 5330—2015《水工混凝土配合比设计规程》中规定，配合比计算时，以砂石骨料饱和面干状态为基准，为我们提出了解决问题的思路。有兴趣的同志们可以看一看相关资料。

（2）专家们有研究。朱效荣等老师从混凝土生产工艺上提出了解决由于砂石骨料含泥量高引起的混凝土拌和物初始坍落度小、坍落度经时损失大以及外加剂用量高的技术难题的方法。

（3）实践中有效果。王小林等学者在混凝土生产中进行了生产性试验实践，取得了一定效果，积累了不少经验。

2、基于以上的情况，笔者组织试验人员进行了反复研究验证，得出了从骨料半湿润工艺角度解决劣质砂石料问题是可行的结论。

（1）在混凝土生产中采用骨料半湿润工艺可以提高混凝土质量。

通过砂石料的半湿润处理，可以改善混凝土的经时损失和泵送损失，避免混凝土浇筑过程中的随意加水；可以增加混凝土的内养护效果，提高混凝土的耐久性；可以降低羧酸类外加剂的敏感性，提高羧酸类外加剂的适应性。

（2）在混凝土生产中采用骨料半湿润工艺可以降低混凝土成本。

通过砂石料的半湿润处理，提高外加剂的针对性和胶凝材料效率，稳定混凝土和易性，减小搅拌站混凝土强度的波动，从而降低混凝土配制强度的标准差，降低单方混凝土水泥用量和外加剂用量，达到降低混凝土成本的目的。

3、在现有的混凝土生产线中用什么方法和设备实现砂石骨料的半湿润，是问题的关键。

（1）混凝土生产中骨料半湿润的工艺。

在搅拌机加料时首先计量水及骨料，按照砂石骨料的吸水率和含泥量大小，设置半湿润砂石料用水比例，把经过计量的一部分水，通过独立系统自动加入中间仓的砂石骨料中，使骨料在进入搅拌机前接近饱和面干的状态，减少砂石料在搅拌机中对外加剂的吸附，另一部分水通过原有系统进入搅拌机。不改变现有的操作方法和习惯，不降低现有的生产效率。

（2）混凝土生产中实现骨料半湿润工艺需要的新技术和增加的设备。

使用模糊控制技术进行自动控制，增加一台半湿润骨料的水泵、一个半湿润骨料的布水控制箱、一组半湿润骨料的布水器、一套骨料半湿润模糊控制电控柜。通过新增加少量的设备和骨料半湿润模糊控制电控即可实现骨料半湿润工艺。