混凝土，想說愛你不容易

黃清林

（建筑材料工業技術情報研究所，北京 100024）

什么是預拌混凝土？按照國標 GB/T 14902—2012《預拌混凝土》是這樣定義的：預拌混凝土系指由水泥、集料、水以及根據需要摻入的外加劑和摻合料等組分按一定比例，在集中攪拌站（廠）經計量、拌制后出售的，并采用運輸車在規定時間內運至使用地點的混凝土拌合物，也稱為商品混凝土。隨著禁現工作的推廣，現場攪拌混凝土基本杜絕，商品混凝土企業也迅速發展，目前全國有資質的企業達 10000 多家。通過 20 多年的發展，混凝土生產技術水平也有了質的飛躍，從技術水平到生產工藝、設備規模、施工技術都有了迅猛地改變。從傳統的簡易攪拌樓也發展成花園式現代化工廠，料區全封閉、無粉塵飛揚、無污水排放。時代進步了，技術管理水平提高了，生產設備先進了，而為什么混凝土的質量事故卻越來越多了呢？花費上億資金建造的大橋，說翻修就翻修；剛交付的房子，一下雨地下室就成了魚塘？坐在剛建好的涼亭下面乘涼，說倒就倒塌了呢？而為什么在秦始皇時期修建的長城，在野外風霜露宿到現在卻依舊堅實牢固？這值得砼仁們反思！

按照浙大錢曉倩教授的觀點，混凝土是最簡單又是最復雜的；是最便宜又是最重要的；是最傳統又是最現代的；是最可愛的又是最可恨的產品。仔細琢磨，確實是最形象的比喻，因為把水泥、黃砂、石子、加上一定量的水和外加劑、摻合料一起攪拌均勻就行，是最簡單的工作。但是看似簡單的混凝土，又會產生強度不足、裂縫、施工困難等難題，讓人頭疼。按目前的銷售價格每斤只有幾分錢，比青菜還便宜，但卻是基礎實施建設中必不可少的建筑材料。看著把它澆筑成一座座高樓大廈，威武聳立覺得真可愛，但使用不當造成開裂、露石、不凝結又讓人糾結可恨。所以他一直強調，好的原材料+好的技術才會有優質混凝土，有優質混凝土+好的施工工藝才會有優質工程。他還生動地打了個比喻，拌制混凝土猶如廚師燒菜，有好米+好的烹飪技術=好的米飯，有好米不等于能烹飪出好米飯。從錢教授的觀點中總結三個要點：首先是原材料質量必須要好，其次是要有好的技術能力調整配比，最后是要好的施工工藝，才能澆筑出優質的工程。而混凝土質量事故隱患這么多原因在哪里呢？筆者認為：

一、原材料問題

隨著環保整治開始，天然砂石濫開采現象得到遏制，導致砂石價格暴漲，甚至出現砂石難求的現象，接踵而至的是海沙、碎屑、石粉、特細砂、含泥量超標的砂石、再生砂石。為了降低水泥的生產成本，許多水泥廠家降低熟料用量，提高摻合料用量，甚至直接摻入礦粉替代熟料，有的廠家為了提高早期強度，大量摻入助磨劑或對熟料進行超細粉磨，導致水泥早期強度高，后期強度倒縮。材料緊張，價格飆漲，不法材料供應商唯利是圖，把 S75 的礦粉冒充 S95 的，有些把石灰石粉直接當礦粉銷售給混凝土企業。粉煤灰更是怪狀萬象，把Ⅲ 級灰、原灰、統灰、人造灰、面粉等充當 Ⅱ 級灰；外加劑行業更是惡性競爭，低價銷售，墊資額度高，試想：這么低的價格能有高品質的產品嗎？所以，把控源頭是關鍵，只有把原材料質量控制好，混凝土質量才有保障。

二、配合比問題

通過對很多混凝土企業走訪，發現一個共同的特性，試驗室主任對配合比不太重視，技術水平參差不齊。在交流中得知，一般情況下同一強度等級的混凝土只有泵送與非泵的。如灌注樁、十層以上梁板、墻柱、超高層、女兒墻、后澆帶、道路等都沒有專用配比，而且配比一年四季通用。有些企業模仿他人的配比，材料不同、外加劑減水率不同，水泥性能不一樣，剽竊他人配比能生產出好的混凝土嗎？混凝土原材料發生變化，要重新調整配比；更換水泥、外加劑要重新試配；氣溫不同，要重新調整配合比；季節變化要重新試配。一味模仿與拿來照搬首先是對企業不負責任，二是找不到最佳狀態的合理配合比，三是浪費成本，四是質量沒有保障。

三、混凝土工作性問題

通常說的混凝土工作性指的是和易性、可泵性。很多從業者片面認為：坍落度+擴展度=可泵性，其實是錯誤的。混凝土可泵性=良好的流動性+良好的粘聚性。低強度的混凝土粘聚性差，因為漿體少，骨料多，不是連續級配更嚴重；高強度混凝土的粘聚性過高，漿體多，太黏，骨料少，可泵性差。試驗室人員在混凝土出廠質量控制時往往忽略了混凝土的工作性，導致混凝土運送到現場流動性差，施工人員現場隨意加水，改變了水灰比，造成混凝土離析，降低了混凝土的強度。

四、強度問題

混凝土企業最關注的就是強度，爭議最大的還是試塊在試驗室里標養強度高，而工地同條件試塊強度不達標，現場回彈強度更不合格，所以經常出現混凝土企業與施工單位為了強度問題鬧上法庭。為了杜絕類似現象發生，加強交付過程控制還是很有必要。攪拌站把混凝土運送到工地，若沒有監督，任憑施工人員在現場對混凝土隨意加水，取樣人員在攪拌車下料口取樣成型試件，試件成型好不抹面，不拆模，不養護；混凝土澆筑振搗隨意，澆筑完成后，不組織工人養護；送檢試件經常拿錯，無人核對監管，三塊試件，高的超 200%，低的只能達到 80%，到現場回彈強度不合格，碳化高。所以加強試驗室內部管理，現場質量管理也是不容忽視。為了規避現場交付帶來的風險，試驗室內部試塊必須真實，資料完整可追溯，養護室溫濕度、壓力試驗機的校準，確保出廠強度心中有數；另外就是加強對工地送檢試塊強度報告的收集，這樣可有效降低企業自身的質量風險。

五、耐久性問題

針對混凝土耐久性，很多砼仁認為強度越高，耐久性越好，其實是錯誤的認知。提高混凝土的耐久性，首先控制混凝土原材料的質量，骨料級配，膠凝材料用量，水膠比，現場施工的振搗密實性，養護等。常見的開裂、鋼筋嚴重銹蝕混凝土剝落、抗滲差、抗凍不合格、耐磨性、堿骨料反應等現象皆直接影響混凝土的耐久性。提高混凝土耐久性基本有以下幾種方法：

1、摻入高效減水劑

在保證混凝土拌合物所需流動性的同時，盡可能降低用水量，減小水灰比，使混凝土的總孔隙，特別是毛細管孔隙率大幅度降低。水泥在加水攪拌后，會產生一種絮凝狀結構。在這些絮凝狀結構中，包裹著許多拌合水，從而降低了新拌混凝土的工作性。施工中為了保持混凝土拌合物所需的工作性，就必須在拌合時相應地增加用水量，這樣就會促使水泥石結構中形成過多的孔隙。

當加入減水劑，其分子定向排列，使水泥質點表面均帶有相同電荷。在電性斥力的作用下，不但使水泥體系處于相對穩定的懸浮狀態，還在水泥顆粒表面形成一層溶劑化水膜，同時使水泥絮凝體內的游離水釋放出來，達到減水的目的。通過實踐證明，當水灰比降低到0.38 以下時，消除毛細管孔隙的目標便可以實現，而摻入高效減水劑，完全可以將水灰比降低到 0.38 以下。

2、摻入高效活性礦物摻合料

活性礦物摻料中含有大量活性 SiO2及活性 Al2O3，它們能和水泥水化過程中產生的游離石灰及高堿性水化硅酸鈣產生二次反應，生成強度更高、穩定性更優的低堿性水化硅酸鈣，從而達到改善水化膠凝物質的組成，消除游離石灰的目的，使水泥石結構更為致密，并阻斷可能形成的滲透通路。

3、消除混凝土自身的結構破壞因素

除了環境因素引起的混凝土結構破壞以外，混凝土本身的一些物理化學因素，也可能引起混凝土結構的嚴重破壞，致使混凝土失效。加強施工控制環節，避免收縮及溫度產生裂縫，以提高混凝土的耐久性。

4、保證混凝土的強度

盡管強度與耐久性是不同概念，但又密切相關，它們之間的本質聯系是基于混凝土的內部結構，都與水灰比這個因素直接相關。在混凝土充分密實條件下，隨著水灰比的降低，混凝土的孔隙率降低，混凝土的強度不斷提高。此外，在排除內部破壞因素的條件下，隨著混凝土強度的提高，其抵抗環境侵蝕破壞的能力也越強。

高性能混凝土在配制上的特點是低水灰比，選用優質原材料，除水泥、水和骨料外，必須摻加足夠數量的礦物集料和高效減水劑，減少水泥用量，減少混凝土內部孔隙率，減少體積收縮，提高強度，提高耐久性。

通過 20 多年預拌混凝土的發展，混凝土出廠的質量控制水平已經相當成熟，但是出廠到現場交付產生的矛盾比較突出，混凝土企業和施工單位在銜接的時候，責任上還是沒有界定好，導致爭議多，為此，加強現場交付質量控制，還有待完善與提高，共同建造精品工程。看似簡單的混凝土，其實要把它做好，真的很復雜，從材料到配比、再到生產交付施工，也不容易，尤其混凝土的裂縫問題，也成了世界砼仁們共同研究的熱門話題。人法地，地法天，天法道，道法自然。做人如此，做混凝土亦然，也必須遵守自然法則，懷著敬畏之心，方能成功。