探讨混凝土原材料对混凝土性能的影响与检测控制

杨菲

（广州建筑产业开发有限公司，广州 510663）

1 前言

混凝土以良好的施工效果很快就在全世界得到普及使用。在建筑工程中，混凝土的使用更是其不可或缺的一种重要施工材料。虽然混凝土具备很多施工优势，不过由于其自身的物理化学特性，在拌制过程中其质量和性能很容易受到原材料等方面因素的影响。为了更好的确保建筑工程施工质量，采取有效措施保证混凝土性能是非常有必要的。施工人员可以通过对混凝土原材料性能进行检测，确保其满足混凝土拌制要求，这样才能很好的保障混凝土的使用性能和质量，但是在实际开展过程中，由于受到很多方面因素的影响，比如技术上的不足、执行者的不严谨等方面，混凝土的检测工作一直停滞不前，混凝土施工质量问题也层出不穷，长此以往不利于混凝土工艺的进一步发展，建筑工程质量也得不到很好的保障，因此亟需业内人士的进一步努力与改进。

2 混凝土中各个组成原材料对其品质的影响

混凝土的组成原材料主要包括水泥、砂、石、水以及外加剂。其中砂、石起到骨架作用，被称为骨料。混凝土的性能主要是受到各个原材料分量、性能等方面的影响。

2.1 水泥

目前用来拌制混凝土的水泥一般选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥以及粉煤灰硅酸盐水泥。施工团队在选择水泥时，需要根据混凝土工程特点以及其实际施工现场情况，根据工程设计要求选择所需性能指标适合的水泥。例如需要配置高强度混凝土时，就需要使用到高标号水泥，若使用到低标号水泥，就很容易出现水泥用量过多且成本增加，同时还达不到预期的混凝土配置质量标准；同样在配置低强度混凝土时，选择低标号水泥即可，若使用高标号水泥，很容易因水泥用量过少而影响混凝土的和易性及密实度。

2.2 细骨料

混凝土拌制中使用到的细骨料的粒径一般为0.16毫米～5 毫米，比如天然砂、河砂、海砂及山砂。为了确保混凝土的拌制质量，选用的细骨料需要满足以下几方面要求：第一，细骨料中不得含有云母、粘土、淤泥、粉砂等有害杂质，以免混入混凝土拌制材料中而影响到水泥与砂的黏结，不仅降低了混凝土的强度，而且还会增加混凝土拌制的用水量；除此之外细骨料中的有机杂质、硫化物、硫酸盐等都会腐蚀水泥，影响整个混凝土拌制质量；第二，海砂目前也经常被应用在钢筋混凝土的拌制中，但是由于其含盐量比较大，会对钢筋造成一定的腐蚀，因此预应力混凝土拌制中一般都不会使用到海砂，若不得不使用时，也需要提前运用淡水对海砂进行冲洗，确保其氯离子含量在0.02%以内方能使用；第三，不同类型的细骨料，其表面形状和特征都是不一样的，比如山砂，其形状就比较粗糙且有棱角，其被应用在混凝土的拌制中，能够很好地跟水泥黏结在一起，但是也有一点不足之处，那就是混凝土拌合物的流动性就相对比较差。而海砂、河砂则相反，混凝土的强度就比较低，但是其拌合物的流动性就比较好；第四，在拌制混凝土中加入砂粒，通过水泥浆将砂粒之间的空隙进行填充，这样一方面不仅能够大大提高混凝土的强度，而且大大节省了水泥的使用量。第五，砂的规格可以分为以下三种：粗砂、中砂及细砂。在实际施工中，施工人员不单单只考虑砂的颗粒级配，还需要同时考虑到砂的粗细程度，无论是空隙率还是总表面积都是比较小，从而使用到的水泥浆用量也大大降低，除此之外还能有效提高混凝土的密实性和强度。因此施工人员在选用砂过程中，一般都是以其颗粒级配和粗细程度为标准进行的。

2.3 粗骨料

用来拌制普通混凝土的粗骨料一般为碎石和卵石，其粒径一般超过5 毫米。粗骨料的选择需要达到以下几点要求：第一，粗骨料中包含的粘土、淤泥、硫化物、硫酸盐等有害杂质必须满足相关施工要求，若其含有的活性氧化硅超标后，加上混凝土拌制使用水泥又含比较多碱时，两者就很容易发生化学反应，在骨料的表面生成一种碱—硅酸凝胶，凝胶在不断吸水之后而不断肿胀，最终让水泥石出现胀裂，也就是通常所说的碱骨料反应，从而降低了混凝土的拌制质量；第二，同细骨料一样，粗骨料表面特征和形状同样也会对混凝土的拌制造成影响。碎石一般表面比较粗糙且有棱角，其应用到混凝土拌制中跟水泥的黏结比较差，但是其流动性就比较好且强度也高，而卵石则相反，虽然应用到混凝土拌制中，混凝土拌合物的流动性好，但是其强度就比较低了；第三，粗骨料中石子级配对于混凝土的拌制也是非常重要的，尤其是在拌制高强度混凝土，石子的级配越好，混凝土的和易性就越高，水泥用量就越少；第四，根据不同的石子粒径，可以分为十二种级配，不过为了避免混凝土出现离析不良情况，一般情况都要求使用单粒级；第五，由于粗骨料的使用会直接影响到混凝土的强度，因此在选择粗骨料时，需要保证其质地致密且具有足够的强度；第六，为了确保混凝土的抗冻性，使其满足相关的工程设计要求，在选择粗骨料时，需要保证其坚固性能够达到相关的标准要求。

2.4 骨料的含水状态及饱和面干吸水率

粗细骨料一般为以下四种含水状态，即干燥状态、气干状态、饱和面状态以及湿润状态（如图1 所示）。由于不同含水状态的粗细骨料会影响到混凝土用水量和骨料用量，为此施工人员在使用骨料时，还需要考虑其含水状态。

图1 骨料的四种含水状态

2.5 混凝土拌和及养护用水

水是混凝土拌制中的一种重要原材料，其可以使用到饮用水、地表水、地下水、海水等。无论使用到哪种水源，其前提都必须要保证其中所含的有害杂质在规定标准之内，以免对混凝土的和易性和凝结方面造成不良影响；因此水源的选择和检测工作也是非常重要的。

3 建筑工程中混凝土原材料的实施检测和控制方法

3.1 混凝土用水的检测

首先将水与蒸馏水或者饮用水进行水泥凝结时间、砂浆或者混凝土强度对比试验，通过试验结果来进行判断。若混凝土的初凝时间以及终凝时间均在半小时以内且符合相关规范标准要求，另外运用该水制成的砂浆或者混凝土28d 抗压强度都在蒸馏水或者应用水制成的砂浆或者混凝土抗压强度的90%以上，这就可以说明该工程选用的水是合格的；对水中有害物质进行检测，检测各项指标均在规定标准之内；通常建筑工程中使用到的混凝土一般都是选用饮用水或者干净的地下水，是不允许使用海水的，以免对钢筋造成腐蚀。

3.2 河砂的检测

对混凝土材料实施压碎值测定，通过观察若发现砂石的压碎值比较大的情况时，通常这种砂石的性能是达不到混凝土拌制要求的。除此之外若存在大量的针片状砂石，也会影响到混凝土的性能，因此目前一般都是使用到河砂，通过检测人员肉眼观察，并结合其自身的经验，判断河砂中含泥量，含泥量过高会降低混凝土的强度。图2 为海砂跟河砂的区别图片。

图2 海砂和河砂的区分图

3.3 粉煤灰外加剂的检测

粉煤灰作为混凝土拌制中的一种重要外加剂，施工人员需要通过试验控制其添加比例，适当比例的粉煤灰能够有效保障混凝土的流动性、保水性及粘聚性，混凝土在拌制好后能够有足够很好地进行泵送，同时有利于混凝土拌合物能够一次浇筑成型，减少坍落等不良情况的出现。另外粉煤灰的加入，可以减少水泥的用量，这样就能一定程度减少水泥所带来的水热化程度，从而增加混凝土的整体质量。粉煤灰的检测情况如下表1 所示。

表1 粉煤灰的检测情况

4 混凝土质量控制策略

4.1 控制好混凝土拌制原材料的配合比

粗骨料作为混凝土的骨架，其粒径的控制是非常重要的，使其最大粒径控制在规定要求之内。建筑工程所使用到的混凝土，其在拌制过程中所掺加粗骨料的粒径需要根据其不同使用部位而决定的，一般情况用在混凝土结构截面部分的混凝土，其掺加的粗骨料粒径至少要在174 毫米，但是又不得超过钢筋的最小净距的四分之三；而混凝土实心板的粗骨料，其最大粒径要控制在50毫米以内。除此之外，需要泵送的混凝土，其在拌制中所掺加的粗骨料不得超过输送管内径的三分之一，以免影响到泵送效率和混凝土质量。由于骨料中所含有毒杂质会对混凝土的拌制质量造成不良影响，因此其在生产、采集及运输过程中，都要特别注意避免有毒杂质的混入。为了方便之后的使用，不同品种，不同规格的骨料需要放置不同区域，同时安排人员做好相应的保护措施，以免混入有害杂质。

4.2 混凝土搅拌中的质量控制

混凝土拌制好后需要在指定时间内用完，以免其出现离析等不良情况而降低其质量，为此施工人员需要对工程量进行估量，拌制好适量混凝土，之后妥善安排好混凝土浆液的制作和运输时间，以确保其能够在指定时间内用完，以免造成不必要的浪费；对于出现离析现象的混凝土拌和液需要处理合格后方能进行使用；混凝土的搅拌对于混凝土的质量也是非常关键的，施工人员需要严格按照相关规范要求进行操作。

5 结论

综上所述，混凝土作为现代建筑的一种重要施工技术，其对建筑行业的发展有着至关重要的作用。但是我们仍不能忽视混凝土施工技术在实际应用当中存在的一些问题，以至于其施工质量得不到有效保证。其中原材料的性能对混凝土的性能质量影响是比较大的，因此为了确保混凝土质量，就必须要做好对混凝土原材料的检测工作，从选材阶段就开始进行有效把控，对原材料的规格、质量等方面进行全方位检测，保证其满足混凝土拌制标准，进而保证整个工程的施工质量和使用寿命。